膨脹加強(qiáng)帶在超大地下室結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用探討

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

關(guān)鍵詞：超大地下室；膨脹加強(qiáng)帶；應(yīng)用

1 引言

在超大混凝土結(jié)構(gòu)地下室中，通常會不同程度地出現(xiàn)裂縫，這類通病很難避免。為了控制超大地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，須通過設(shè)計、材料和施工等方面采取措施進(jìn)行優(yōu)化，從而將裂縫控制在允許范圍內(nèi)之目的。以往在解決超大混凝土結(jié)構(gòu)地下室有害裂縫時，往往采用的方法是設(shè)置后澆帶；目前通常是設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶將超大地下室分成若干部分。設(shè)置后澆帶施工間歇時間長、留置的冷縫較多，而設(shè)置膨脹加強(qiáng)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(xù)施工、縮短工期和降低成本。

2 后澆帶的概念

根據(jù)JGJ/T 178-2009《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》2.0.7的定義：膨脹加強(qiáng)帶是通過在結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)的后澆帶部位澆筑補(bǔ)償收縮混凝土，減少或取消后澆帶和伸縮縫、延長構(gòu)件連續(xù)澆筑長度的一種技術(shù)措施。膨脹加強(qiáng)帶一般設(shè)在收縮應(yīng)力比較集中的部位，需要采用自應(yīng)力大的補(bǔ)償收縮混凝土對兩側(cè)混凝土進(jìn)行強(qiáng)化補(bǔ)償。

3 后澆帶與膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置及優(yōu)劣

傳統(tǒng)的設(shè)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(qiáng)帶是后澆帶的優(yōu)化做法，在設(shè)置原則上與傳統(tǒng)后澆帶有所不同。

3.1 后澆帶的設(shè)置原則及缺點

3.1.1 后澆帶的設(shè)置原則

地下室結(jié)構(gòu)設(shè)置后澆帶目的是將大部分約束應(yīng)力釋放，然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余的應(yīng)力。后澆帶間距：矩形構(gòu)筑物后澆帶間距一般設(shè)置為30m～40m，后澆帶的寬度應(yīng)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(jié)構(gòu)整體性差，影響工程質(zhì)量；拖延工期，影響工程進(jìn)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(jié)構(gòu)后澆帶處要設(shè)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(jié)構(gòu)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(qiáng)帶的設(shè)置原則及優(yōu)點

3.2.1 膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置原則

膨脹加強(qiáng)帶的數(shù)量及位置必須由設(shè)計單位確定，根據(jù)每條加強(qiáng)帶的補(bǔ)償能力確定其數(shù)量；膨脹加強(qiáng)帶的寬度不宜太窄，一般控制在2m～3m；膨脹加強(qiáng)帶的位置宜布置在拉應(yīng)力較大、配筋變化及截面突變的部位及應(yīng)力集中部位；結(jié)構(gòu)長度達(dá)到70m以上時，無論計算是否需要膨脹加強(qiáng)帶，都要設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶；施工過程中加強(qiáng)帶必須嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行施工。

3.2.2 膨脹加強(qiáng)帶的優(yōu)點

采用以膨脹混凝土加強(qiáng)帶取代后澆帶的施工技術(shù)，通過在實際工程中的應(yīng)用，不僅留置間距可以適當(dāng)?shù)脑龃?，避免了后澆帶給結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(yōu)越性。①可提高結(jié)構(gòu)防水性能：以加強(qiáng)帶取代后澆帶，提高了結(jié)構(gòu)的整體性，特別是對有防水要求的結(jié)構(gòu)混凝土，提高了結(jié)構(gòu)的整體防水性能。②可提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能：采用膨脹加強(qiáng)帶施工技術(shù)，可提高超長混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能，通過筆者若干工程實踐檢驗，主體結(jié)構(gòu)施工完畢后以及在使用過程中未出現(xiàn)裂縫。③可縮短工期：若采用后澆帶，超長地下室結(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)膨脹加強(qiáng)帶無縫施工技術(shù)，縮短了地下室結(jié)構(gòu)的施工時間，可盡快進(jìn)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(qiáng)帶，避免了后澆帶部位長期占用周轉(zhuǎn)料具及模板；省去后澆帶的清縫、鑿毛、鋼筋除銹等工序，節(jié)省了人工，同時解決了因施工不當(dāng)而造成的結(jié)構(gòu)滲漏等隱患；省去了后期重新調(diào)整腳手架及重新安裝模板的費用。

4 膨脹加強(qiáng)帶的分類

目前對于超大鋼筋混凝土地下室結(jié)構(gòu)，普遍是利用UEA膨脹混凝土補(bǔ)償收縮的原理，采用膨脹加強(qiáng)帶將地下室進(jìn)行分隔，通常可以實現(xiàn)超大尺寸地下室結(jié)構(gòu)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(qiáng)帶中補(bǔ)償收縮混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的微膨脹作用，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力來補(bǔ)償混凝土在硬化過程中因溫度變形和收縮變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在允許范圍內(nèi)。在收縮應(yīng)力較大的部位設(shè)置膨脹加強(qiáng)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(xiàn)連續(xù)澆搗。

膨脹加強(qiáng)帶通常分為連續(xù)式、間歇式和后澆式三種。

4.1 連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶

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

4.2 間歇式膨脹加強(qiáng)帶

間歇式膨脹加強(qiáng)帶是指膨脹加強(qiáng)帶部位的混凝土與一側(cè)相鄰的混凝土同時澆筑，而另一側(cè)是施工縫。當(dāng)混凝土無法連續(xù)施工時，可采用此做法。間歇式膨脹加強(qiáng)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(shè)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(yīng)與墻板的鋼板止水帶連續(xù)設(shè)置，不得斷開。需與先澆混凝土間隔3天以上、待混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后，方可進(jìn)行下次混凝土澆筑，澆筑順序為：先澆膨脹加強(qiáng)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(qiáng)帶

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

5 膨脹加強(qiáng)帶在實際施工中的應(yīng)用

惠州市某大型商業(yè)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(shè)計強(qiáng)度等級C35，抗?jié)B等級P8；地下室頂板厚0.25m，混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為C35。按照業(yè)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(jié)構(gòu)，而原設(shè)計是設(shè)置常規(guī)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(jīng)監(jiān)理提議，與施工單位、設(shè)計和建設(shè)單位協(xié)調(diào)，決定將原設(shè)計圖紙在地下室底板和砼外墻設(shè)置普通后澆帶的做法變更為采用連續(xù)式膨脹加強(qiáng)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(qiáng)帶采用膨脹率為0.035%的微膨脹混凝土。選擇規(guī)模大的攪拌站供料，保證連續(xù)供應(yīng)，并配備足夠的勞動力保證連續(xù)輪班澆筑作業(yè)，做到地下室底板砼和膨脹加強(qiáng)帶砼一次澆筑完成。

6 結(jié)語

超大尺寸混凝土結(jié)構(gòu)地下室設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶，是一種技術(shù)相對先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)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(zhì)量、降低工程成本，因此膨脹加強(qiáng)帶技術(shù)在房屋建筑地下室結(jié)構(gòu)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。