后澆式膨脹加強帶在地下超長外墻施工中的應用

郝尚軍，夏振偉，趙振營，馬存朋

（山東飛洋建筑安裝工程有限公司，山東　濟南　250022）

后澆式膨脹加強帶在地下超長外墻施工中的應用

郝尚軍，夏振偉，趙振營，馬存朋

（山東飛洋建筑安裝工程有限公司，山東濟南250022）

地下超長外墻施工中，利用后澆式膨脹加強帶替代傳統的后澆帶，加強帶兩側外墻澆筑14d 后即可回填。外墻表面再涂刷2遍聚合物水泥防水涂料，用以處理施工縫。該施工方案在保證質量前提下，大大簡化工藝，節約工期。

后澆式膨脹加強帶；補償收縮混凝土；超長結構；聚合物水泥防水涂料

隨著人口增多、城市發展需要，超長、超寬的地下商場、廣場、車庫、車站、地下室等地下空間結構建筑逐年增多，有效改善了人民居住生活質量。不滲、不漏是保證地下空間建筑正常發揮功能的前提，然而近年來地下建筑滲漏率高達50% 以上，因此地下建筑開裂是急需解決的首要問題，而解決超長地下結構的開裂又是難題中的難題。后澆帶是減少超長外墻開裂常用的一種做法，每隔30m 左右設置一條，但需要等到60d 以后才能回澆，周期長，滲漏隱患依然較大。用后澆式膨脹加強帶替代后澆帶，10～14d 后即可回填，極大縮短工期，配套涂刷聚合物防水涂料處理施工縫及缺陷，有效消除了外墻滲漏。本文以某一地下商場為例，介紹了后澆式膨脹加強帶的具體做法。

1　工程概況

某大型商場地下二層為車庫和超市，框架－剪力墻結構，超長超寬，長150m，寬83m。外墻高9.5m，負一層高5m，負二層高4.5m。外墻厚度400mm，混凝土強度等級C50，抗滲等級 P8。商場外觀效果見圖1。

2　后澆式膨脹加強帶技術方案

本商場地下結構超長超寬，干燥收縮應力和干燥收縮開裂風險較大。因此，如何控制超長外墻變形，預防開裂是本工程施工重點。

2.1原設計方案

為降低外墻干縮開裂風險，原設計要求外墻間隔30m左右設置一條后澆帶，寬度800mm，后澆帶作法見圖2。后澆帶混凝土強度等級提高一級，并摻加復合膨脹纖維抗裂防水劑，混凝土限制膨脹率不低于 0.025%。混凝土采用硅酸鹽低水化熱水泥，嚴格控制砂石骨料的含泥量。

圖1　商場效果圖

圖2　外墻后澆帶構造（原設計）

原設計存在的弊端在于：（1）后澆帶留置時間長，60d以后才可回填，混凝土強度高，剔鑿費工費時。鋼筋銹蝕，后期澆筑前需對鋼筋進行除銹處理，代價高昂。（2）硅酸鹽低水化熱水泥不常使用，需要從特定水泥廠購進，并且價格較高，增加工程造價，經濟性不佳。

2.2后澆式膨脹加強帶

后澆帶通常設置在應力集中位置，通過設帶讓混凝土中的應力得以釋放。混凝土抗裂遵循“抗、放”結合原則。膨脹加強帶是通過澆筑高膨脹性能的補償收縮混凝土，在鋼筋、加強帶兩側混凝土約束作用下，建立足夠大的預壓應力，用以抵抗混凝土收縮應力，從而實現混凝土抗裂的目的。后澆式膨脹加強帶一般設置在原后澆帶位置，既利用傳統后澆帶做法中混凝土應力得以釋放的好處，又可發揮膨脹加強帶預壓應力的優勢，特別適用于超長結構的施工。

經專家論證，本商場地下室超長外墻采用后澆式膨脹加強帶取代傳統后澆帶的做法，留設位置見圖3。

圖3　后澆式膨脹加強帶位置劃分

后澆式膨脹加強帶的帶寬800mm，帶兩側均設置平板式止水鋼板（300mm 寬），止水鋼板處采用鋼絲網加木板方式隔離混凝土，具體做法見圖4[1]。

圖4　后澆式膨脹加強帶示意圖

3　補償收縮混凝土制備

依據 JGJ/T178—2009《補償收縮混凝土應用技術規程》和設計圖紙，膨脹加強帶混凝土的限制膨脹率取值≥0.025%。研究表明，膨脹劑的限制膨脹率與補償收縮混凝土限制膨脹率的關系大約是2:1[2]，混凝土強度等級越大，強度增長速度越快，該比值越大。

本工程外墻混凝土為 C50，則膨脹加強帶混凝土強度等級要達到 C55，因此，膨脹劑的限制膨脹率必須在 0.060%以上。考慮到外墻混凝土不易進行水養護，絕濕膨脹能大是膨脹劑的關鍵性能指標，因此，本工程選用的膨脹劑為氧化鈣－硫鋁酸鈣雙膨脹源高性能膨脹劑。

3.1原材料

水泥：滕州中聯水泥有限公司生產的 P·O42.5水泥，比表面積390m2/kg，燒失量3.4%，三氧化硫含量2.1%，3d 抗壓強度30.4MPa，28d 抗壓強度52.2MPa，其他性能符合國家標準要求。

粉煤灰：Ⅰ級粉煤灰，燒失量3.42%，三氧化硫含量2.43%，需水量86%，堿含量1.15%；礦粉：S95礦渣粉，比表面積430m2/kg，流動度比94%，28d 活性指標106%。

膨脹劑：天津豹鳴股份有限公司生產的 HCSA 混凝土膨脹劑，性能指標見表1，限制膨脹率見圖5。

表1　HCSA 膨脹劑性能

圖5　膨脹劑限制膨脹率

砂：河砂，中砂，細度模數2.6，含泥量＜1.0%。

石：碎石，連續級配，粒徑5～25mm。

外加劑：脂肪族高效減水劑，減水率18.5%，含固量32%。

3.2混凝土配合比

研究表明[3]，混凝土限制膨脹率的發展存在一個有效窗口，當混凝土強度在5～20MPa 時，限制膨脹率增長最快。膨脹加強帶混凝土強度 C55，如何在有效窗口內，讓強度和限制膨脹率協調發展，使限制膨脹率達到設計要求，是混凝土配制過程中需要考慮的關鍵。因此，膨脹加強帶 C55混凝土采用大摻量礦物外加劑的手段，強度以60d 齡期為準。一方面，減緩混凝土強度增長，讓膨脹劑發揮作用。另一方面，降低水化熱，改善混凝土施工性能和耐久性。

施工過程中采用汽車泵和料斗，為便于施工，混凝土坍落度控制在 (220±30)mm。膨脹加強帶混凝土配合比及性能見表2。

表2　混凝土配合比和抗壓強度

圖6是補償收縮混凝土的限制膨脹率。

圖6　補償收縮混凝土限制膨脹率

由表2和圖6可知，試驗制備的混凝土的工作性、強度和限制膨脹率均滿足設計要求。

4　膨脹加強帶混凝土澆筑

后澆帶回填前，安排工人用風鎬將膨脹加強帶兩側混凝土進行鑿毛處理，直至露出堅實混凝土。剔鑿時盡量不要觸碰鋼板止水帶，并且把握尺寸，保證止水鋼板有一半寬度埋入混凝土中，否則止水鋼板失去止水作用。加強帶兩側混凝土表面粘貼泡沫膠帶，然后再合模板，防止發生跑漿現象，減少施工缺陷。檢查穿墻螺栓是否緊固，避免跑模。

外墻膨脹加強帶混凝土分2次澆筑，然后逐層振搗，加強振搗，尤其是止水鋼板處，以保證新舊混凝土之間、混凝土與止水鋼板牢固結合在一起。由于外墻不易澆水養護，混凝土帶模養護7d 后再拆模。

5　涂刷聚合物水泥防水涂料

膨脹加強帶兩側堅向施工縫是滲漏多發處，傳統處理方面是沿施工縫剔鑿后，填充聚合物防水砂漿，表面再進行3遍聚合物水泥凈漿、砂漿防水處理，該施工方法費工費時。如果加強帶施工過程中還存在一些漏振造成的施工缺陷，則處理起來更加繁瑣。

本工程采用滿涂兩遍 JS 聚合物水泥防水涂料方法處理施工缺陷和施工縫。聚合物水泥防水涂料為Ⅱ型產品，每層涂刷用量控制在 0.6～0.8kg/m2。第一層干燥后才可以進行第二層涂刷，并且第二層涂刷方向與第一層涂刷方向相垂直，該做法可最大限度地減少漏刷。

圖7是膨脹加強帶混凝土澆筑后的效果，圖8是外墻連同膨脹加強帶整體滿涂聚合物水泥防水涂料后效果。

圖7　膨脹加強帶混凝土

圖8　外墻整體涂刷聚合物水泥防水涂料

6　小結

本商場地下室整體設置10 個后澆式膨脹加強帶，取消原設計后澆帶，有效縮短了工期，簡化了工藝。外墻整體通過滿涂兩遍 JS 聚合物水泥防水涂料，簡單有效處理了外墻的施工缺陷和施工縫，消除了滲漏隱患，節約成本，降低工程造價。

[1] JGJ/T178．補償收縮混凝土應用技術規程[S]．

[2] 吳翠娥，吳文選．膠砂與混凝土限制膨脹率相關性研究[J].膨脹劑與膨脹混凝土，2014,1:1-4．

[3] 趙順增，游寶坤．補償收縮混凝土裂滲控制技術及其應用[M]．北京：中國建筑工業出版社，2010,110-11．

［通訊地址］山東省濟南市槐蔭區南辛莊東街21號（250022）

Application of post-pouring reinforcing band in super long underground external wall

Hao Shangjun, Xia Zhenwei, Zhao zhenying, Ma Cunpeng
( Shandong Feiyang Constructionand Installation Engineering Co., Ltd., Shandong Jinan250022)

Post-pouring reinforcing band was used to replace post-pouring joint under super long underground external wall construction. After concreting14-days, the reinforcing band can be poured by shrinkage-compensating concrete. To deal with construction joint and deficiency, the external wall was repeatedly brush2times with polymer cement waterproof coating.Practice shows that the construction scheme is feasible, can simply the process and save time.

post-pouring expansion reinforcing band; shrinkage-compensating concrete; super-long structure; polymer cement waterproof coating

郝尚軍（1971—），男，二級建造師。