丁亞飛

(甘肅第六建設(shè)集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000)

1 引言

目前大型單體或群體性建筑多采用伸縮后澆帶，用以減少或消除混凝土因內(nèi)部溫度變化及收縮造成的混凝土開裂現(xiàn)象，但由于后澆帶施工工序繁多、雜物難以清理，新舊混凝土結(jié)合性能較差，在混凝土干縮作用下，極易形成貫穿性裂縫，不僅會造成滲漏還會降低人防工程防護密閉功能，故選擇膨脹加強帶抵消溫度及收縮內(nèi)應(yīng)力，可形成無縫施工，從而達到混凝土結(jié)構(gòu)自防水及良好密閉的效果。

2 工藝原理

利用HEA抗裂防水劑中鈣礬石的膨脹機理，在鋼筋和相鄰單元的約束下，在混凝土結(jié)構(gòu)中建立0.2～0.5 MPa的預(yù)壓應(yīng)力[1]。即通過混凝土在硬化過程中的膨脹來抵消因溫度和收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，以提高其抗裂、抗?jié)B性能[2]。

3 工程簡介

3.1 工程概況

甘建投(上海)房地產(chǎn)有限公司上海中心商辦項目，位于上海市青浦工業(yè)園區(qū)，總建筑面積約6.2萬m2，由2棟12～13層高層酒店辦公及11棟5～6層辦公樓組成，1層地下室，地下室建筑面積約2.2萬m2，其中人防區(qū)域面積約6600m2，地下室長約182 m，寬約145 m，采用PHC管樁+筏板/承臺+防水板的基礎(chǔ)形式；地下室外墻、底板以及頂板混凝土的強度等級為C35，抗?jié)B等級為P6，該工程地下室設(shè)計后澆帶總長度約2000 m，采用伸縮后澆帶和沉降后澆帶兩種形式。沉降后澆帶分布在高層主樓周圍，防止主樓沉降引起混凝土開裂現(xiàn)象；伸縮后澆帶分布在多層及純地下室區(qū)域(沿縱橫向間隔40～50 m進行設(shè)置)，防止溫度變化及收縮造成的混凝土開裂現(xiàn)象。

3.2 工藝分析

3.2.1 成本

后澆帶支撐體系獨立支設(shè)，且保留至60 d后方可封閉后澆帶，屆時才可拆除，設(shè)備料占用周期過長；外墻后澆帶處為做防水及土方回填，需砌筑磚胎膜；后澆帶處需按設(shè)計要求安裝止水鋼板[3]；底板后澆帶下需做加厚墊層。

3.2.2 質(zhì)量

后澆帶保留期間，水及垃圾易進入，難以清理，令鋼筋銹蝕；新舊混凝土接茬難以鑿毛，結(jié)合性能大打折扣，二次澆筑質(zhì)量難以保證，尤其人防區(qū)域鋼筋更加密集，清理難度大；止水鋼板安裝對質(zhì)量要求較高，稍有不慎會令止水鋼板失去效用；最終后果就是形成滲漏，影響建筑物整體性能。

3.2.3 進度

地下室設(shè)計后澆帶施工較多，二次澆筑周期耗費較長，實際混凝土工程量不大，導(dǎo)致勞動力組織困難；留置后澆帶也對后續(xù)穿插其他工序造成影響，從而影響工程總體進度。

3.2.4 現(xiàn)場布置

頂板上設(shè)置大量后澆帶，特別是針對現(xiàn)場狹小的工程，需在地下室頂板上進行材料堆放及運輸?shù)?，影響極大，無法充分利用現(xiàn)場進行平面布置。

綜合以上幾個方面所述，選取一種可以有效解決或避免上述問題的施工工藝是實際所需；故可利用連續(xù)式膨脹加強帶的工藝效果代替伸縮后澆帶來達到目的；但由于沉降后澆帶和伸縮后澆帶的作用不同，加強帶暫時無法替代沉降后澆帶預(yù)留主樓沉降空間的作用，只能起到補償收縮作用來代替伸縮后澆帶。

4 膨脹加強帶做法

膨脹加強帶采用大膨脹混凝土(摻15%HEA抗裂防水劑)，比兩側(cè)混凝土高一強度等級，抗?jié)B等級相同；帶外箱體為小膨脹混凝土(摻8%HEA抗裂防水劑)。

膨脹加強帶帶寬2 m，兩側(cè)掛密孔鋼絲網(wǎng)片(φ≤10 mm)將帶內(nèi)混凝土與帶外混凝土澆筑時有效隔離。

加強帶中主筋不宜在縫中斷開，并加設(shè)附加鋼筋，每側(cè)伸入相鄰板帶內(nèi)50 d；節(jié)點做法如圖1。

圖1 膨脹加強帶節(jié)點做法

5 膨脹加強帶做法技術(shù)要點

5.1 混凝土試配及生產(chǎn)

不同結(jié)構(gòu)部位受到不同程度的約束，導(dǎo)致補償收縮時所需的不同量的膨脹能，則須依據(jù)限制膨脹率開展配合比試驗來確定膨脹劑的準(zhǔn)確摻量[4]。設(shè)計限制膨脹率取值約為0.015%～0.060%，通常混凝土約束程度大、強度高、結(jié)構(gòu)長度大、環(huán)境相對濕度較低、收縮變形大的條件時，限制膨脹率取值通常要大一些。開展試驗時，每立方米混凝土膨脹劑用量可選取40～60 kg/m3，單位膠凝材料的用量不宜小于350 kg/m3，水膠比不宜大于0.50，須在達到設(shè)計要求的膨脹性能、強度、耐久性、抗?jié)B性等技術(shù)指標(biāo)和施工性要求的條件下，摻加一定量的粉煤灰，減少水泥劑量，減小水化熱，選用顆粒級配良好的骨料，嚴(yán)格控制集料的含泥量，出盤溫度宜低于30 ℃[4]。

各種原材料應(yīng)準(zhǔn)確進行計量，當(dāng)遇雨天或骨料含水率有顯著變化時，應(yīng)及時進行調(diào)整，確保原材料計量準(zhǔn)確；一般而言，膨脹劑和水泥同時投入為好，攪拌時間要比普通混凝土延長30～60 s。

5.2 加強帶施工

5.2.1 測量放線

以原設(shè)計伸縮后澆帶位置確定膨脹加強帶位置，復(fù)核后彈線標(biāo)記。

5.2.2 鋼筋安裝

按要求綁扎膨脹加強帶鋼筋，配筋率按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范取值，并適當(dāng)加強配筋，改善配筋方式，分散配筋可以充分發(fā)揮混凝土的膨脹性能，另每側(cè)伸入相鄰板帶內(nèi)50 d。

5.2.3 掛鋼絲網(wǎng)分隔

先在膨脹加強帶兩側(cè)立豎向短鋼筋，與主筋綁扎固定，然后在短鋼筋上掛密孔鋼絲網(wǎng)片(φ≤10 mm)，鋼絲網(wǎng)片需繃緊，網(wǎng)片之間接口及下口需封閉，遇底板縱筋時需剪口，并用鋼釘固定在保護層上，上口可采用“梳子模板”或其他先進措施進行處理。

5.2.4 混凝土澆筑

混凝土進場時，應(yīng)檢查其塌落度、和易性及是否有離析現(xiàn)象，不符合要求時給予退回處理；先澆筑膨脹加強帶混凝土，從一邊推進，分層連續(xù)澆筑直至該加強帶澆筑完畢，然后再從兩側(cè)按斜面分層同時澆筑大面積混凝土；澆筑時，混凝土的自由落距應(yīng)控制在2 m以內(nèi)，至少設(shè)置兩道振動器，一道在卸料口，一道在混凝土坡角處，確保每層混凝土振搗密；在澆筑加強帶時，使振動棒插搗點離鋼絲網(wǎng)距離大于30 cm，并不得漏振或過振；混凝土上層澆筑完后插入下層5～10 cm振搗，振搗時間15～30 s，振點距離控制在50 cm以內(nèi)，應(yīng)快插慢拔；初凝前，用刮杠刮平到指定標(biāo)高，如表面積存較多水泥漿，可摻加同配比干砂和水泥混合料，以降低水灰比，減少裂縫，然后在終凝前對混凝土表面進行3次抹壓來消除裂縫。

5.2.5 混凝土測溫及養(yǎng)護

測溫：混凝土在硬化初期應(yīng)避免受到低溫、干燥及急劇的溫度變化影響，需對混凝土內(nèi)外溫差進行監(jiān)測，來及時對混凝土進行養(yǎng)護，以便控制混凝土內(nèi)外溫差在25 ℃以內(nèi)，溫度不至于產(chǎn)生急劇變化[5]。

養(yǎng)護：混凝土在1～7 d內(nèi)容易產(chǎn)生收縮變形，在混凝土澆筑施工完成后，應(yīng)立即對暴露在環(huán)境中的混凝土表面進行養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14 d；對各水平構(gòu)件，常溫施工時，可使用塑料薄膜掩蓋、灑水、鋪蓋濕麻袋等方式，使得混凝土的表面保持濕潤的狀態(tài)；混凝土的底板宜使用直接蓄水養(yǎng)護的方式。墻體澆筑施工完成后，頂部設(shè)置淋水管，當(dāng)符合脫模強度后，松動對拉螺栓，使模板與墻體外側(cè)之間產(chǎn)生2～3 mm的縫隙，形成頂部淋水進入模板與墻壁之間，其他有效措施亦可采用。

在冬季施工時，構(gòu)件的拆模時間須不小于7 d，表層不可直接灑水，使用塑料薄膜保水，同時薄膜的上部可覆蓋棉被等保溫措施；澆筑完成后混凝土地下室，須在冬期施工前回填土，從而使得混凝土處于潮濕狀態(tài)。

6 結(jié)語

通過內(nèi)摻HEA抗裂防水劑混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以膨脹加強帶代替伸縮后澆帶連續(xù)澆筑混凝土的施工工藝，可以解決傳統(tǒng)留設(shè)后澆帶及施工縫方式帶來的負(fù)面效應(yīng)，減少了因施工縫造成的滲漏，節(jié)約了成本，縮短了施工周期，能夠產(chǎn)生一系列連帶效益；故從進度、質(zhì)量、成本幾個方面來說，本施工技術(shù)均具有良好的前景及推廣意義。