結構自防水和超長無縫施工技術的應用

黃河勘測規劃設計有限公司趙長雷朱小磊河南建達工程建設監理公司李富貴

結構自防水和超長無縫施工技術的應用

黃河勘測規劃設計有限公司趙長雷朱小磊
河南建達工程建設監理公司李富貴

一、工程概況

本工程為一住宅小區，由多幢建筑組成，均為鋼筋混凝土剪力墻結構，工程所在地的抗震設防烈度為七度，基礎采用鋼筋混凝土筏板基礎。建筑場地類別為Ⅲ類，剪力墻結構的抗震等級為三級，按抗震等級二級采取抗震構造措施。其中以2號樓為例，地上11層，地下1層，地下室平面尺寸為99m×14.5m，基礎底板及地下室外墻混凝土強度等級為C30，基礎底板厚度為650mm，外墻厚度為250mm，設計混凝土抗滲等級為S6，外墻配筋φ12@150(雙排雙向)。

二、本工程需要解決的技術問題

該工程地下室屬超長結構，按規范要求每隔30m左右需留一條后澆帶，而地上部分結構在中部設有一條變形縫，不需要設置后澆帶，這樣后澆帶的設置會對施工工期造成很大影響，而且后澆帶的鑿毛、清理、灌縫非常麻煩，處理不好往往會成為滲漏的隱患。如果按規范要求需在結構的中部設置兩至三道后澆帶，后澆帶須在兩個月后才可以施工，對工期影響很大，同時業主對工期要求又緊，因此地下室結構如何能一次完成澆筑，是本工程要解決的首要課題。

三、技術方案的制定

1.根據本工程的實際情況，設計院結合業主的意見，經多方案比較，確定地下室混凝土結構采用膨脹劑拌制的微膨脹混凝土（補償收縮混凝土）一次澆筑完成，整個地下室做結構自防水。

2.防水基本原理。補償收縮混凝土是一種微膨脹混凝土，當高性能膨脹劑加入普通水泥和水拌和后，水化反應形成膨脹性水化物鈣礬石（C3A·3CaSO4·32H2O），這是它的膨脹源。當混凝土膨脹時鋼筋產生拉應力，與此同時也就在混凝土中產生了相應的壓應力。從而防止和大大減輕混凝土的收縮開裂，達到抗裂防滲的目的。

結構自防水的前提是控制有害裂縫，關鍵要解決鋼筋混凝土硬化過程中的收縮變形。UEA補償收縮混凝土具有抗裂防滲的功能，這是其他外加劑防水混凝土所不具備的。

3.膨脹加強帶的設置及細部處理。根據工程的結構平面尺寸，確定膨脹加強帶的設置位置如圖1所示。

由于是夏季施工，晝夜溫差大，本工程沿長向每25m左右設一道2m寬膨脹加強帶，整個地下室結構采用補償收縮混凝土連續澆筑完成。膨脹加強帶的細部做法如圖2所示。

加強帶寬度為2m，帶兩側用φ2鐵絲網攔隔，并用鋼筋加固，帶中間增加水平附加筋φ8＠150，長度4m。帶外用限制膨脹率大于0.015%的補償收縮混凝土澆筑，帶內用限制膨脹率大于0.03%、強度等級提高5MPa的膨脹混凝土澆筑，可連續式或間歇式循環澆筑而不留后澆縫。但由于邊墻受施工養護和溫差影響大，應以40～50m分段澆筑，每段之間設一道2m寬膨脹加強帶，澆筑后28d可用大膨脹混凝土回填。

四、混凝土配合比設計

1.原材料選擇。膨脹劑質量應符合《混凝土膨脹劑》JC476～2001標準。水泥選用ISO32.5號以上水泥，粗骨料粒徑不宜大于4.0cm，且含泥量小于1%，細骨料宜用中砂、細度模數≥2.6，含泥量小于2%。減水劑等化學添加劑和粉煤灰、礦渣粉等摻和料應符合有關國家標準。水為自來水或潔凈河水。

2.混凝土配合比設計。本工程膨脹劑摻量（替代膠凝材料率）為10%～12%，但是，由于水泥的活性和組成不同，化學添加劑的品種和摻量不同，必須根據現場原材料和混凝土坍落要求，以及GBJ50119-2003規范要求，配制的補償收縮混凝土應達到水中14d的限制膨脹率≥0.015%；填充性膨脹混凝土水中14d限制膨脹率大于0.025%，同時達到設計強度等級和抗滲標號。

3.按《地下工程防水技術規范》GB50108－2001，用于防水混凝土的水泥用量不得小于320kg/m3，當有摻和料時，其水泥用量不得小于280kg/m3，水膠比不宜大于0.55，以此原則確定膨脹劑摻量。

4.摻膨脹劑的泵送混凝土，入泵坍落度宜控制在140～160mm。