间歇式膨胀加强带在大体积超长底板中的应用

李红飞，李俊君，李红，徐宁

（1. 银座集团股份有限公司，山东　济南 250000；2. 枣庄中兴商品混凝土有限公司，山东　枣庄 277000；3. 中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

间歇式膨胀加强带在大体积超长底板中的应用

李红飞1，李俊君1，李红2，徐宁3

（1. 银座集团股份有限公司，山东济南 250000；2. 枣庄中兴商品混凝土有限公司，山东枣庄 277000；3. 中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

银座商场地下车库超长、超宽，利用间歇式膨胀加强带替代原设计的后浇带，选用限制膨胀≥0.06% 的膨胀剂配制补偿收缩混凝土，优化混凝土配合比，降低混凝土水化热，有效解决了大体积超长底板易开裂难题。同时，加快施工进度，降低工程成本。

间歇式膨胀加强带；补偿收缩混凝土；超长结构；膨胀剂；水化热

1　工程概况

薛城银座商城位于枣庄市薛城区燕山北路与黄河中路交叉口东北角，奚仲中学正南侧。地下二层，地上七层，地下一、二层为设备用房和地下停车库，工程效果图见图 1。本工程场区内无陡崖、暗塘、暗沟等，无发生滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害的可能性。场区内无断裂构造通过，不存在对抗震不利的高陡临空面和地基土压缩层内的地下空洞；地层岩性以填土、粉质粘土及花岗片麻岩为主，属于稳定场地，适宜工程建设。

本工程为框架－剪力墙结构，筏板基础，地下二层车库部分设置抗浮锚杆，东西长 150.1m，南北长 82.6m，为超长结构。底板厚度 850mm，柱基承台 5.0m×5.0m×1.75m，为大体积混凝土，混凝土强度等级为 C40，抗渗等级为 P8。

图1　银座商城效果图

2　间歇式膨胀加强带技术方案

本工程底板开裂风险较大，原因在于：（1）超长、超宽结构，干燥收缩应力较大，易产生干燥收缩裂缝；（2）厚度达 850mm，为大体积混凝土，水化热高，水化温升引起的温度应力易造成温度裂缝。因此，如何预防干燥收缩和温度应力引起的开裂是本工程底板施工控制的关键点。

2.1原设计方案

为减少混凝土收缩和温度应力的影响，原设计采取如下措施：

（1）每隔 30m 左右设置一道后浇带（带宽 800mm），后浇带内混凝土等级提高一级，并掺加复合膨胀纤维抗裂防水剂，混凝土限制膨胀率不低于 0.025%。在两侧混凝土浇筑42d 后再回填后浇带，并且浇水养护 14d。后浇带详细做法见图 2。

（2）采用低热或中热水泥，在炎热季节施工时，采取降低原材料温度、减少混凝土运输时吸收外界热量等降温措施，并采取可靠的养护措施。

显然，原设计中存在如下问题：一方面，后浇带需两侧混凝土浇筑 42d 后才能回填，耽误工期，且后浇带厚度达850mm，清理垃圾困难，并且混凝土界面难以剔凿处理，影响新老混凝土界面之间的咬合，易造成漏水[1]；另一方面，低热、中热水泥并不常用，并且价格较高，而大多数混凝土搅拌站常用 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，因此该措施实施时存在一些问题。

图2　底板后浇带构造

2.2修正方案

膨胀加强带通常设置在后浇带位置（应力集中处），通过在该处施加较大的膨胀应力，补偿结构中的干燥收缩应力和温度应力[2]，保证结构不开裂。与传统的后浇带作法相比，其优势在于节约工期，无需等待 42d，可以依据混凝土供应能力、场地和施工组织能力，选择连续式或间歇式施工，简化施工工艺，在保证工程质量前提下，降低工程造价。

结合工程实际情况，本工程采用连续式和间歇式膨胀加强带，将底板划分为 5 个施工标段进行浇筑，具体划分见图3。其中，连续式膨胀加强带主要是考虑一次浇筑混凝土方量大，为了预防突发事故，一旦因某种原因影响施工，则混凝土的施工缝可以留在连续式膨胀加强带处，不会破坏底板整体防水。

图3　施工标段和膨胀加强带位置划分

连续式、间歇式膨胀加强带的带宽 2m，间歇式膨胀加强带设置单侧止水钢板[3]。带两侧用快易收口网隔开，防止低强度等级膨胀混凝土进入膨胀加强带内，并且快易收口网无需剔凿处理，省工省钱，膨胀加强带具体作法见图 4。

图4　膨胀加强带示意图

依据 JGJ/T 178—2009《补偿收缩混凝土应用应用技术规程》，本工程底板混凝土限制膨胀率取值≥0.020%，膨胀加强带混凝土限制膨胀率≥0.025%。膨胀剂水中 7d 的限制膨胀率必须≥0.060%，其他性能指标应满足 GB 23439—2009《混凝土膨胀剂》Ⅱ型产品要求。

3　补偿收缩混凝土制备

3.1原材料

水泥：枣庄中联水泥有限公司生产的 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，性能指标见表 1。

表1　水泥物理性能

粉煤灰：山东邹县发电厂生产的I级粉煤灰，45μm 筛余9.1%，需水量 87%，烧失量 3.6%，含水量 0.5%，SO3含量2.6，碱含量 1.1%。

矿粉：徐州东南钢铁工业有限公司生产的 S95 矿渣粉，密度 2.89g/cm3，比表面积 425m2/kg，流动度比 95%，28d 活性指标 105%。

膨胀剂：天津豹鸣股份有限公司生产的 HCSA 高性能混凝土膨胀剂，水中 7d 限制膨胀率 0.065%。

砂：河砂，产自骆马湖，中砂，细度模数 2.8，含泥量0.9%。

石：碎石，产自陶庄，连续级配，粒径 5～25mm，含泥量 0.2%。

减水剂：枣庄市瑞砼建材有限公司生产的 TR-620 高效减水剂，减水率 17%，含固量 36%，总碱量 2.6%。

3.2混凝土配合比

考虑施工场地周边紧邻道路和商铺，施工过程中除了汽车泵外，还得使用地泵（泵管最长达 180m），为便于施工，混凝土坍落度控制在 220～250mm。经试验室试配和现场复配，最终确定的混凝土配合比见表 2。

表2　混凝土配合比和抗压强度

夏季施工时，混凝土入模温度对混凝土的温升影响非常大。考虑到本工程底板为大体积混凝土，为了降低入模温度，砂、石骨料均置于料棚内，避免阳光照射。水泥倒库用，尽量不使用刚到场的水泥。拌合用水为搅拌站地下水，水温基本在 10℃ 左右。同时，混凝土配合比中大量使用粉煤灰、矿粉掺合料[4]，并且提高掺合料中粉煤灰的用量。以上措施，以最小的代价，有效降低混凝土入模温度，控制混凝土最高温升。

图 5 给出了 C40、C50 补偿收缩混凝土的限制膨胀率。

图5　补偿收缩混凝土限制膨胀率

结合表 2 和图 5 结果可知，配制的混凝土满足性能设计要求。

4　混凝土施工

混凝土每次浇筑方量在 2500～3200m3左右，为保证底板防水效果和浇筑质量，施工过程中采用如下措施：

（1）合理布置泵车。在场地允许条件下，每次浇筑安排3～4 辆泵车，缩短浇筑时间。优先使用汽车泵，当使用地泵时，用塔吊吊着泵管辅助施工。泵车浇筑范围交叉，不留死角。

（2）搅拌站安排调度和技术人员现场值班，及时反馈现场情况。确保现场不断灰、混凝土工作性能满足施工要求，一旦出现坍落度低，用减水剂现场调整。

（3）浇筑时沿边缘向里推进，避免出现遍地开花的现象。由于底板存在 30cm 导墙、90cm 高的柱基础等上返结构，浇筑时先将 850mm 厚的底板浇筑到位，并振捣密实。等混凝土接近初凝时，再回头浇筑上返结构。

（4）混凝土振捣密实、抹面后，覆盖塑料簿膜，簿膜之间相互搭接，避免出现没有覆盖现象，最大限度地减少失水过快造成的缩性收缩。

（5）各个标段以膨胀加强带为边界线，浇筑时施工缝的位置必须留在止水钢板处。并且，止水钢板处，加强振捣，振捣时注意振捣棒不要触碰到快易收口网，防止破损，出现跑灰。下一标段浇筑时，先浇筑膨胀加强带的 C50 混凝土，并且其方量最好要比理论计算方量多一些。同样，施工缝处止水钢板部位加强振捣，增强新旧混凝土结合。膨胀加强带混凝土振捣、收面后，再浇筑 C40 底板混凝土。如果标段内有连续式膨胀加强带，只要条件许可，直接浇过去，即 C40底板混凝土→C50 膨胀加强带混凝土→C40 底板混凝土。

混凝土终凝后，即可安排人员进行浇筑养护。施工过程中，同时进行混凝土温升监控，设备采用中国建筑材料科学研究总院研发的智能测温装置，图 6 给出了标段五的底板和柱基础的温度测量结果。由图 6 可知，柱基础因体积大，混凝土最高温度达 72℃，而同强度等级的底板混凝土最高温度也达到了 66℃，但是后期检查，底板未出现裂缝，说明本工程采取的措施正确有效。

图6　混凝土温升

5　小结

银座商城底板超长超宽，混凝土累计方量 1.35 万m3左右，分 5 次浇筑完毕，历时一个月（因场地问题，标段五是在其他标段完工 15d 后才浇筑）。在保证底板防水质量的前提下，合理应用间歇式膨胀加强带，缩短工期，节约费用，同时，消除后浇带留置的各种隐患。

[1] 江灰志．地下室后浇带渗漏原因分析及处理[J]．河南建材，2011,5:114-115．

[2] 赵顺增，刘立，游宝坤．补偿收缩混凝土的基本性能[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2009,1:52-64+70．

[3] JGJ/T 178—2009．补偿收缩混凝土应用技术规程[S]．

[4] 张金明，钮明琴，张建平．大掺量矿物掺合料在大体积混凝土中的应用[J]．福建建筑，2009,12: 14-15．

［通讯地址］山东省济南市泺源大街 66 号银座商城三期 21楼物业本部（250000）

Application of intermittent expansion reinforcing band in massive super-long floor

Li Hongfei1, Li Junjun1, Li Hong2, Xu Ning3
( 1. Ginza Group Co., Ltd., Ji'nan250000; 2. Zaozhuang Zhongxing Ready-mixed concrete Co., Ltd., Zaozhuang277000; 3. China Building Materials Academy, Beijing100024)

Ginza Mall basement parking is super-long and super-wide structure. The original design of post-pouring joint is replaced by intermittent expansion reinforcing band. Expansive agent for concrete of restrained expansion rate ≥0.06% was selected to make shrinkage-compensating concrete. The mix proportion is also optimized to reduce concrete hydration heat and temperature stress. These measures successfully solve the cracking problem of mass super-long floor, meanwhile, speed up the construction progress, and lower the engineering cost.

intermittent expansion reinforcing band; shrinkage-compensating concrete; super-long structure; expansive agent for concrete; hydration heat

李红飞（1975—），男，工程师。