□李志紅

近年國家對南水北調中線配套調配水工程項目投資逐漸增多，水廠工程項目施工中經常會涉及混凝土蓄水建筑物施工。承德市雙峰寺地表水廠工程的大型蓄水建筑物混凝土采用連續(xù)膨脹加強帶混凝土，對連續(xù)膨脹加強帶混凝土工作的原理、特點優(yōu)勢、施工方法及注意事項等方面進行了初步研究，總結積累了連續(xù)膨脹加強帶混凝土的施工經驗。連續(xù)膨脹加強帶替代傳統(tǒng)后澆帶施工，在工程質量、施工進度、社會效益和經濟效益等方面具有明顯優(yōu)勢，在未來類似工程中將會越來越多地得到應用。

1.工程概況

承德市雙峰寺地表水廠位于河北省承德市雙峰寺鎮(zhèn)，一期凈水廠工程規(guī)模為6萬m3/d，凈水廠工程濾池、混凝沉淀池、清水池等蓄水構筑物尺寸較大，這些蓄水構筑物基礎設計為筏板結構，墻體為薄壁鋼筋混凝土結構，混凝土標號為C30P8F200，設計中對結構混凝土的完整性、抗?jié)B及抗裂要求嚴格，設計要求采用設置連續(xù)膨脹加強帶混凝土進行連續(xù)無縫施工。該工程蓄水構筑物連續(xù)膨脹加強帶混凝土設計寬度2.0m，厚度為結構厚度，膨脹加強帶混凝土標號為C35P8 F200，與普通混凝土兩相鄰處設計為密目鋼絲網，膨脹加強帶混凝土上下層布設加強筋。雙峰寺地表水廠蓄水構筑物連續(xù)式膨脹加強帶混凝土結構見圖1。

圖1 雙峰寺地表水廠蓄水建筑物連續(xù)膨脹加強帶混凝土結構圖

2.工作原理

連續(xù)式膨脹加強帶混凝土的關鍵技術在于向混凝土中摻加一定量的SY-G膨脹抗裂劑，SY-G膨脹抗裂劑是結構抗裂和自防水的理想材料。其工作原理在于利用摻加SY-G膨脹抗裂劑的連續(xù)式膨脹加強帶混凝土在硬化過程中形成大量鈣礬石、氫氧化鈣晶體，使混凝土適度產生膨脹，在鋼筋和鄰位約束下，鋼筋受拉、混凝土受壓。根據(jù)業(yè)內有關經驗推論，當鋼筋拉應力與混凝土壓應力互相平衡時，混凝土預壓應力與混凝土限制膨脹率之間為正比關系，而限制膨脹率隨SY-G膨脹抗裂劑的摻量增加而增加。通過配合比試驗調整SY-G膨脹抗裂劑的摻量，可使連續(xù)式膨脹加強帶混凝土獲得0.3MPa-0.7MPa左右的預壓應力，用以補償結構的收縮應力，從而避免構筑物砼出現(xiàn)滲漏裂縫。

3.特點優(yōu)勢

連續(xù)膨脹加強帶混凝土是利用連續(xù)膨脹加強帶混凝土替代傳統(tǒng)后澆帶實現(xiàn)混凝土連續(xù)施工的一種施工工藝。連續(xù)膨脹加強帶混凝土施工技術具有以下優(yōu)點：

一是連續(xù)膨脹加強帶混凝土通過摻加一定比例SY-G膨脹抗裂劑，使膨脹加強帶混凝土在水化形成晶體過程中產生微膨脹，利用膨脹混凝土微膨脹產生的膨脹應力來消減部分混凝土硬化過程中產生的收縮應力。同時在鋼筋及鄰位的約束作用下，混凝土受壓、鋼筋受拉，使鋼筋和混凝土所受應力大致平衡，提高了蓄水構筑物的整體抗裂、抗?jié)B性能，避免了混凝土滲漏裂縫的產生。二是采用連續(xù)膨脹加強帶混凝土的設置替代后澆帶，使超長混凝土構筑物混凝土施工工藝得到了簡化，實現(xiàn)了混凝土結構的無縫、連續(xù)施工，可以保證構筑物施工質量，還可以有效縮短施工工期。傳統(tǒng)后澆帶須等一期結構混凝土完成且間隔42天后才能施工，后澆帶施工工藝需要對施工縫進行鑿毛、設置止水鋼板等處理措施，施工過程中質量隱患較多，有效降低了工程成本。

4.施工方法

連續(xù)膨脹加強帶混凝土特點是膨脹混凝土、連續(xù)、無縫施工，其施工工藝流程為：膨脹加強帶混凝土測量定位→膨脹加強帶混凝土架立筋、密目鋼絲隔離網及加強鋼筋制安→同時自兩端對向澆筑兩側普通混凝土→膨脹加強帶混凝土澆筑→養(yǎng)護。

4.1 膨脹加強帶混凝土測量定位

雙峰寺地表水廠設計在蓄水構筑物底板、池壁中部位置分別設置了寬2.0m的膨脹加強帶，測量人員根據(jù)設計測放連續(xù)膨脹加強帶位置，進行明確標識。連續(xù)式膨脹加強帶測量定位時應將構筑物底板、池壁結合進行，避免構筑物的膨脹加強帶位置發(fā)生錯位，以保證構筑物筑物的整體抗裂性能。

4.2 膨脹加強帶混凝土架立筋、密目鋼絲隔離網及加強鋼筋制安

膨脹加強帶混凝土兩側安裝密目鋼絲網，目的是將帶內膨脹混凝土與帶外普通混凝土進行隔離。首先在構筑物鋼筋內膨脹加強帶位置兩側豎向綁扎Φ22@300、橫向綁扎4根Φ14的支撐筋（其長度由設計根據(jù)構筑物厚度確定），將網孔直徑5mm的密目鋼絲網安裝在膨脹加強帶混凝土結構的兩側。密目鋼絲網施工時要將上下水平鋼筋、鋼絲網及豎向筋焊接牢固，以免振搗混凝土時密目鋼絲網產生開裂，造成相鄰混凝土混入膨脹加強帶內，影響膨脹加強帶混凝土的施工質量。工程設計中在膨脹加強帶混凝土的上下部雙向增加布設Φ8@200鋼筋進行加強，膨脹加強帶的鋼筋制安時要求伸入到兩側普通混凝土內1m。

4.3 膨脹加強帶混凝土拌制

根據(jù)承德市雙峰寺地表水廠工程中超長蓄水構筑物設計要求：超長蓄水構筑物膨脹加強帶混凝土標號C35 P8 F200，在混凝土中均摻入抗裂密實防水劑，以提高混凝土的抗裂防滲漏性能，最大裂縫寬度≤0.2mm，混凝土膨脹劑應低堿，堿含量≤0.4%，摻加后混凝土限制膨脹率應為：水中14天0.015%，水中14天轉空氣中28天的限制膨脹率-0.03%。依據(jù)設計文件及JGJ55000《普通混凝土配合比設計規(guī)程》的有關規(guī)定要求，并參照中國建筑材料科學研究院的《超長鋼筋混凝土結構無縫設計和施工方法》成功經驗，膨脹加強帶混凝土材料水泥選用水化熱低、性能穩(wěn)定的P.O.42.5R普通硅酸鹽早強水泥；砂為潔凈中砂，細度模數(shù)為2.3～2.5；碎石粒徑為5mm～25mm，且含泥量、泥塊含量、針片狀含量及壓碎指標符合建筑用粗骨料Ⅱ類質量標準；摻合料粉煤灰為Ⅱ級原狀粉煤灰，其各項指標均符合GB1596中Ⅱ級粉煤灰技術標準要求；水為潔凈飲用水。連續(xù)膨脹加強帶混凝土摻加聚羧酸減水劑、CSA抗裂防水劑、SY-G膨脹抗裂劑。選用當?shù)匦抛u好、規(guī)模大的混凝土商品砼供應商拌制供應商品混凝土。經過試驗室反復試驗調整砂率、水灰比，合理控制混凝土的坍落度、減少單位用水量、減少水泥用量，最終確定了膨脹加強帶混凝土配比。膨脹加強帶混凝土配合比見表1。

表1 膨脹加強帶混凝土配合比表

一般膨脹加強帶混凝土強度標號比結構普通混凝土增加一個標號，此工程中膨脹加強帶混凝土標號為C35 P8F200。為提高膨脹加強帶混凝土的性能，膨脹加強帶混凝土拌制時按“碎石→水泥、粉煤灰→外加劑→砂→水”的先后順序投料。拌制膨脹加強帶混凝土時攪拌時間比普通混凝土增加40s，連續(xù)膨脹加強帶混凝土攪拌時間應為180s，先干拌60s，然后再濕攪120s。

4.4 膨脹加強帶混凝土澆筑振搗

混凝土料澆筑應采用兩臺混凝土泵車從兩端對向向中間澆筑、先施工膨脹加強帶外后進行膨脹加強帶內連續(xù)澆筑施工的方法，齊頭并進實現(xiàn)“連續(xù)澆筑”。澆筑施工前根據(jù)澆筑工程量進行澆筑倉面規(guī)劃，合理組織人員、機械，進行科組組織分班作業(yè)，并結合砼供應情況進行適當分層，保證砼澆筑連續(xù)不間斷?；炷寥雮}采取階梯式入倉澆筑的方式，澆筑施工期間的時間間隔不宜超過1.5小時。蓄水構筑物膨脹加強帶混凝土振搗采用50型插入式振搗棒，振搗時插入下層混凝土深度不小于5cm，振搗間距不得大于35cm。振搗同時要做到快插慢拔，振搗點均勻排列，按順序進行，逐點移動，作到均勻振實，不出現(xiàn)欠振、漏振、過振。混凝土振搗時間宜控制在10s左右，振搗效果使混凝土表面出現(xiàn)浮漿，且不再有氣泡出現(xiàn)、混凝土不再下沉為止?；炷翝仓駬v完畢后要及時收面，在混凝土初凝前應先用木搓子搓壓混凝土表面，混凝土終凝前再用機械磨光機、鐵抹子重復抹面2～3遍、壓光，避免混凝土表面形成裂紋。

4.5 膨脹加強帶混凝土養(yǎng)護

膨脹混凝土在濕潤環(huán)境能更好的發(fā)揮膨脹混凝土的膨脹效能，因此混凝土施工規(guī)范對于摻膨脹劑具有抗裂及補償收縮性要求的膨脹加強帶混凝土的養(yǎng)護要求更加嚴格，構筑物混凝土原漿收面后，連續(xù)膨脹加強帶混凝土剛初凝硬化期間，及時采取保濕、覆蓋養(yǎng)護。對水平構筑物混凝土，可采用定時灑水、覆蓋塑料布、鋪濕麻袋等保濕養(yǎng)護方法。對于墻體膨脹加強帶混凝土澆筑完48h、強度達到規(guī)定后，可以松動模板對拉螺栓使模板和構筑物混凝土分離形成2mm～3mm的間隙，隨后從頂部用多孔淋水管進行澆水養(yǎng)護，確保上部淋水通過模板與墻壁間進入構筑物混凝土內，保持混凝土表面潤濕。連續(xù)膨脹加強帶混凝土養(yǎng)護時間為28d。

5.注意事項

連續(xù)膨脹加強帶混凝土SY-G膨脹抗裂劑的摻加量直接影響著其補償收縮混凝土特性，因此SY-G膨脹抗裂劑的添加量顯得十分重要。攪拌站拌和施工使用的混凝土配合比單，應經過試驗室試配確定。現(xiàn)場施工管理人員、質量人員應加強檢查、監(jiān)督，嚴格按配比單要求的數(shù)量控制SY-G膨脹抗裂劑的摻量，不得隨意少摻或多摻，以免影響膨脹加強帶混凝土的界限膨脹率。連續(xù)膨脹加強帶混凝土拌和時間應比普通混凝土延長40s，其混凝土坍落度一般控制在12cm～18cm。

連續(xù)膨脹加強帶混凝土澆筑布料采用兩個澆筑倉面自兩頭往中間推進、先澆筑膨脹帶外混凝土后澆筑膨脹帶內連續(xù)澆筑的方法。應按要求編制連續(xù)膨脹加強帶混凝土專項施工方案，并經監(jiān)理工程師審批后實施。項目部技術人員應向施工管理人員、操作人員進行施工技術交底，交代清楚連續(xù)膨脹加強帶混凝土的施工方法、注意事項等。施工中生產經理、技術負責人應進行跟班作業(yè)，進行現(xiàn)場施工檢查和指導，保證連續(xù)膨脹加強帶混凝土規(guī)范施工。

連續(xù)膨脹加強帶混凝土的養(yǎng)護十分重要，應樹立養(yǎng)護質量決定混凝土質量的意識，建立嚴格的混凝土養(yǎng)護制度，現(xiàn)場設置專門養(yǎng)護人員，及時進行澆水覆蓋養(yǎng)護，使混凝土保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護期不得少于28d。

承德市雙峰寺地表水廠采用連續(xù)膨脹加強帶混凝土技術，通過向混凝土中摻加SY-G膨脹抗裂劑，利用膨脹混凝土的微脹變形補償收縮產生的自應力，實現(xiàn)超長蓄水建筑物混凝土連續(xù)無縫施工，以連續(xù)膨脹加強帶替代傳統(tǒng)的后澆帶，既滿足了超長蓄水建筑物結構防水抗?jié)B、強度、整體性要求，縮短了工期、簡化了施工工藝，取得了良好的效益，將會更多地應用到類似工程之中。