膨脹加強帶在超大地下室結構中的應用探討

摘 要：我國基礎設施建設進行得如火如荼，建筑工程的規模日趨龐大，相應地，地下空間也必須充分利用，故地下室尺寸往往很大，在設計時往往要求這種大尺寸的地下室分塊進行施工，這就增加了地下室施工難度，也對建筑施工技術人員提出了更高的要求。

關鍵詞：超大地下室；膨脹加強帶；應用

1 引言

在超大混凝土結構地下室中，通常會不同程度地出現裂縫，這類通病很難避免。為了控制超大地下室混凝土結構裂縫，須通過設計、材料和施工等方面采取措施進行優化，從而將裂縫控制在允許范圍內之目的。以往在解決超大混凝土結構地下室有害裂縫時，往往采用的方法是設置后澆帶；目前通常是設置膨脹加強帶將超大地下室分成若干部分。設置后澆帶施工間歇時間長、留置的冷縫較多，而設置膨脹加強帶比前者更有效地解決超大尺寸地下室裂縫問題，可以做到連續施工、縮短工期和降低成本。

2 后澆帶的概念

根據JGJ/T 178-2009《補償收縮混凝土應用技術規程》2.0.7的定義：膨脹加強帶是通過在結構預設的后澆帶部位澆筑補償收縮混凝土，減少或取消后澆帶和伸縮縫、延長構件連續澆筑長度的一種技術措施。膨脹加強帶一般設在收縮應力比較集中的部位，需要采用自應力大的補償收縮混凝土對兩側混凝土進行強化補償。

3 后澆帶與膨脹加強帶的設置及優劣

傳統的設置后澆帶的方法，將地下室分隔成若干塊，60天后方可后澆膨脹混凝土。膨脹加強帶是后澆帶的優化做法，在設置原則上與傳統后澆帶有所不同。

3.1 后澆帶的設置原則及缺點

3.1.1 后澆帶的設置原則

地下室結構設置后澆帶目的是將大部分約束應力釋放，然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余的應力。后澆帶間距：矩形構筑物后澆帶間距一般設置為30m～40m，后澆帶的寬度應考慮便于施工操作，一般寬度以700m～1000m為宜。

3.1.2 后澆帶的缺點

后澆帶通常存在以下缺點：結構整體性差，影響工程質量；拖延工期，影響工程進度；后澆帶不回填，地下室降水就不能停止，增加大量的降水費用；樓板后澆帶封閉前該跨模板支撐不得拆除，增加模板費用；地下結構后澆帶處要設置止水鋼板或止水條，后澆帶封閉前要花費較多的時間和人工清理雜物；后澆帶處鋼筋長期暴露，易銹蝕，施工前需除銹，增加了施工成本；地下室結構每道后澆帶有兩道硬接茬，可能留下滲漏隱患。

3.2 膨脹加強帶的設置原則及優點

3.2.1 膨脹加強帶的設置原則

膨脹加強帶的數量及位置必須由設計單位確定，根據每條加強帶的補償能力確定其數量；膨脹加強帶的寬度不宜太窄，一般控制在2m～3m；膨脹加強帶的位置宜布置在拉應力較大、配筋變化及截面突變的部位及應力集中部位；結構長度達到70m以上時，無論計算是否需要膨脹加強帶，都要設置膨脹加強帶；施工過程中加強帶必須嚴格按設計要求進行施工。

3.2.2 膨脹加強帶的優點

采用以膨脹混凝土加強帶取代后澆帶的施工技術，通過在實際工程中的應用，不僅留置間距可以適當的增大，避免了后澆帶給結構帶來的不良影響，而且可以增加混凝土的密實度，提高了混凝土的強度及抗裂性能，還可以縮短工期、簡化施工工藝，具有明顯的優越性。①可提高結構防水性能：以加強帶取代后澆帶，提高了結構的整體性，特別是對有防水要求的結構混凝土，提高了結構的整體防水性能。②可提高結構的抗裂性能：采用膨脹加強帶施工技術，可提高超長混凝土結構的抗裂性能，通過筆者若干工程實踐檢驗，主體結構施工完畢后以及在使用過程中未出現裂縫。③可縮短工期：若采用后澆帶，超長地下室結構（底、頂板）澆筑后60天，再澆筑后澆帶混凝土，將使地下室下一道工序施工開始時間受影響。通過超長結構膨脹加強帶無縫施工技術，縮短了地下室結構的施工時間，可盡快進入下一道工序的施工。④可降低工程成本：地下室頂板若采用膨脹加強帶，避免了后澆帶部位長期占用周轉料具及模板；省去后澆帶的清縫、鑿毛、鋼筋除銹等工序，節省了人工，同時解決了因施工不當而造成的結構滲漏等隱患；省去了后期重新調整腳手架及重新安裝模板的費用。

4 膨脹加強帶的分類

目前對于超大鋼筋混凝土地下室結構，普遍是利用UEA膨脹混凝土補償收縮的原理，采用膨脹加強帶將地下室進行分隔，通常可以實現超大尺寸地下室結構的無縫施工。其工藝原理是：按“先放后抗、以抗為主”的原則，初期使混凝土溫度變形和自身收縮部分完成，過后利用加強帶中補償收縮混凝土在硬化過程中產生的微膨脹作用，在結構中產生一定的預壓應力來補償混凝土在硬化過程中因溫度變形和收縮變形產生的拉應力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在允許范圍內。在收縮應力較大的部位設置膨脹加強帶，使用膨脹率較大的混凝土，其它部位采用膨脹率較小的混凝土，從而取消后澆帶，實現連續澆搗。

膨脹加強帶通常分為連續式、間歇式和后澆式三種。

4.1 連續式膨脹加強帶

連續式膨脹加強帶是指膨脹加強帶部位的混凝土與兩側相鄰混凝土同時澆筑。施工時，先澆帶外一側小膨脹混凝土，再澆加強帶部位的大膨脹混凝土，最后澆加強帶外另一側小膨脹混凝土，這樣便實現了混凝土的無縫澆注。這樣可連續澆筑100m～150m的超長混凝土結構，不留硬結茬，也不需要設置鋼板止水帶，只需在加強帶和帶外使用不同膨脹率的混凝土。

4.2 間歇式膨脹加強帶

間歇式膨脹加強帶是指膨脹加強帶部位的混凝土與一側相鄰的混凝土同時澆筑，而另一側是施工縫。當混凝土無法連續施工時，可采用此做法。間歇式膨脹加強帶需要在施工縫（硬接茬）做附加防水處理，通常在底板和墻板板厚中間設置鋼板止水帶，以提高施工縫部位的防水效果。底板的鋼板止水帶應與墻板的鋼板止水帶連續設置，不得斷開。需與先澆混凝土間隔3天以上、待混凝土達到足夠強度后，方可進行下次混凝土澆筑，澆筑順序為：先澆膨脹加強帶大膨脹混凝土，緊接著澆小膨脹混凝土。

4.3 后澆式膨脹加強帶

后澆式膨脹加強帶是先澆筑加強帶兩側的小膨脹混凝土，后澆膨脹加強帶大膨脹混凝土。膨脹加強帶與兩側混凝土接縫均為施工縫（硬接茬）。施工縫（硬接茬）需設置鋼板止水帶進行附加防水處理，設置方法同間歇式膨脹加強帶。間隔時間同間歇式膨脹加強帶。

5 膨脹加強帶在實際施工中的應用

惠州市某大型商業中心工程，地下2層，地上18層，地下室尺寸為75.6m×35.8m，地下室底板厚度400mm，混凝土設計強度等級C35，抗滲等級P8；地下室頂板厚0.25m，混凝土設計強度等級為C35。按照業主開盤要求，施工工期非常緊。該工程地下室底板屬超大尺寸（超長）地下室結構，而原設計是設置常規的后澆帶，將地下室底板和砼外墻在長方向1/2處分隔成兩段，工期無法保證。經監理提議，與施工單位、設計和建設單位協調，決定將原設計圖紙在地下室底板和砼外墻設置普通后澆帶的做法變更為采用連續式膨脹加強帶。地下室底、頂板和砼外墻均采用膨脹率為0.025%的微膨脹混凝土，加強帶采用膨脹率為0.035%的微膨脹混凝土。選擇規模大的攪拌站供料，保證連續供應，并配備足夠的勞動力保證連續輪班澆筑作業，做到地下室底板砼和膨脹加強帶砼一次澆筑完成。

6 結語

超大尺寸混凝土結構地下室設置膨脹加強帶，是一種技術相對先進、經濟性較好的施工工藝。在地下室實際施工中可以簡化施工工序、縮短工期、提高了工程質量、降低工程成本，因此膨脹加強帶技術在房屋建筑地下室結構得到廣泛的推廣和使用。

作者簡介：

賴小慧，女，本科，助理工程師。