膨胀加强带替代收缩后浇带无缝施工关键技术的应用与实践

膨胀加强带替代收缩后浇带无缝施工关键技术的应用与实践

原创文章《膨胀加固带替代收缩后浇带“无缝”施工关键技术》发表于《建筑》杂志2020年第6期，作者王玉龙。针对传统收缩后浇带施工弊端，提出膨胀加固带替代措施，并介绍两种膨胀加固带的工艺原理、工艺特点。通过具体工程实践，论证了膨胀加固带替代收缩后浇带施工的可行性。施工完成后进行施工总结，为同类工程施工积累了宝贵经验。

后铸带

膨胀加固带

超长混凝土结构在地下和地上工程中的应用越来越广泛，传统施工中设置后浇带是为了防止钢筋混凝土结构收缩和温度裂缝。后浇带是扩大伸缩缝间距、消除伸缩缝的有效措施。但后浇带给施工带来诸多不便：后浇带处的模板和支撑不能及时拆除，延长了工期，而且接缝处难以清理，如果处理不好，会有渗漏风险。

工艺特点

膨胀加固带法采用“抗”与“放”相结合的原理，能有效防止超长混凝土结构开裂，保证结构工程质量。

这种方法有利于划分施工工段，便于施工组织，可以加快施工速度，为其它工序提前提供工作面，避免了单独搭建模板脚手架及后期浇注带的覆盖和清理费用，减少了周转材料的使用。

适用范围

适用于超长混凝土结构地下及地上工程的分段施工。

工艺原理

间断加强带施工原理：当一侧混凝土浇筑完毕，相邻施工段混凝土准备浇筑时，该加强带与相邻施工段混凝土同时浇筑；间断加强带主要利用膨胀带产生的预应力，即“阻力”的原理，抵消混凝土的收缩应力，防止开裂。

后浇加强带的施工原理：两侧混凝土浇筑完毕后，经过一定时间（7～14天）即可浇筑中间的加强带。它采用“抗”与“放”相结合的原理，即先将混凝土的一部分收缩应力释放出来，再利用加强带来抵消另一部分收缩应力。

结合结构的边界约束和施工条件，采用间断或后浇加固条，合理划分施工段，防止结构开裂，加快施工速度。同时对上部结构采用模板加固等技术措施，确保结构工程质量。

施工工艺及操作要点

4.1

过程

4.1.1间歇式混凝土钢筋带工艺流程

测量放样、确定膨胀钢筋带位置→绑扎膨胀钢筋带钢筋→快捷收网分离→浇注第一段大面混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）→浇注膨胀钢筋带混凝土（混凝土膨胀率为0.25%）→浇注第二段膨胀钢筋带混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）→混凝土养护

4.1.2 后浇混凝土钢筋带工艺

测量放样，确定膨胀加强带位置→绑扎膨胀加强带钢筋→用快关网隔离→在膨胀加强带两侧浇注大块混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）→每隔7天浇注一次膨胀加强带混凝土（混凝土膨胀率为0.25%）→混凝土养护

管道沟槽开挖→破损保温层及聚乙烯管皮清除→螺旋钢管除锈防腐→固定支架安装→聚乙烯管皮安装及热熔焊接→管皮端封堵→打包带加固→高压发泡机参数确定、注射发泡→回填压实

4.2

工艺操作要点

4.2.1 测量与布置

膨胀加强带的位置应根据设计位置确定，并应校核其准确性。

4.2.2 膨胀筋绑扎

膨胀加固带钢筋按设计要求绑扎，一般要求膨胀加固带的板钢筋（或墙体钢筋）配筋率按两侧板钢筋配筋率的0.5倍计算，且应分别伸入两侧混凝土1m。

4.2.3 快关网状隔断

首先在膨胀钢筋条两侧竖立￠8@100短竖钢筋并与板筋绑扎固定，然后在短竖钢筋上挂上网孔直径￠＜10mm的快关网，防止混凝土中石子通过。

4.2.4浇筑第一节大混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）

开始浇筑混凝土时，按预先拟定的施工计划浇筑第一大段混凝土，大段混凝土采用膨胀混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）。

4.2.5 浇筑膨胀钢筋区混凝土（混凝土膨胀率为0.25%）

从一侧向膨胀加固区浇注混凝土时，采用膨胀加固区混凝土浇注（混凝土膨胀率为0.25%），直至加固区浇注完毕。用插入式振捣器和平底振捣器振捣接缝，用刮板找平，最后用木抹子抹平。终凝前还必须再压光一次，使接缝严密。

4.2.6浇筑第二段膨胀加固区混凝土（混凝土膨胀率为0.2%）

膨胀加固条浇筑完毕后，恢复原混凝土配合比，连续浇筑，不留膨胀缝，不留后浇条，一次施工完成。

4.2.7 混凝土养护

混凝土浇筑终凝后，除采用塑料薄膜、草袋保温、浇水养护外，还采用塔吊喷淋系统对浇筑后的混凝土进行不少于14天的养护。冬季采用塑料薄膜、草袋覆盖保温，塑料薄膜下必须始终保持结露，如室外气温过低，应相应增加草袋数量。

4.3

工艺困难

4.3.1 间断及后浇钢筋带设置原则及构造要求

（1）地下室混凝土结构设置间断、后浇钢筋带时，应考虑底板约束、施工分段划分等因素，按设计要求设置。

图1 塔吊喷射混凝土养护

图2 塑料薄膜的保养

间断及后浇钢筋带应避开主楼、电梯井、集水坑等位置；

底板不应采用后浇加固条，墙体不应采用间断加固条；

对于施工时间及要求较紧的地下室，应优先采用间断式或后浇加固条。

图3 间歇膨胀加固带连续施工

（2）地上混凝土结构可每隔40～50m设置间歇加固带和后浇加固带。相邻施工段之间宜采用间歇加固带。间歇加固带和后浇加固带的设置应远离电梯井、楼梯间等混凝土墙体。

（3）连续后浇加固带长度不宜超过200m，连续间断加固带长度不宜超过150m，否则应设置一定数量的后浇加固带。

（4）设计和施工要求主要包括：

为了消除超长混凝土结构的收缩应力，控制混凝土裂缝，在超长混凝土结构施工时设置2-3m宽的加强带，加强带的混凝土强度等级比加强带两侧混凝土强度高5MPa，在混凝土中加入一定量的膨胀剂，使混凝土产生一定的预膨胀应力，以抵消混凝土本身的收缩应力和温度引起的收缩应力。

除加强带外，其余部位混凝土应按设计要求加入或不加入膨胀剂，上部结构其他部位混凝土不宜加入膨胀剂。

承台后浇及间断加强条应采用膨胀止水条，其他部位可采用止水钢板。

4.3.2 加强带位置的模板支撑应符合下列要求

（1）除间断钢筋带与施工段混凝土同时浇筑外，其余钢筋带与施工段混凝土接头部位均应采用木模板或快合钢板网。浇筑首段梁、板混凝土时，在钢筋带一侧挂密实网，网孔直径≤10mm，加竹胶合板。每隔200mm设一根纵向Ф16钢筋进行加固。绑扎顶板钢筋时，钢筋带钢筋应全部绑扎在一起，保证顶板、梁钢筋连续穿过钢筋带。上下应留不小于3cm的混凝土保护层。钢丝网应与上下水平钢筋、纵向钢筋绑扎或焊接牢固。

（2）对于采用间断钢筋带作为上部结构的楼板，应适当增加钢筋带的支撑体系，并采用带顶支撑的支撑。

图4 采用快封网后浇膨胀加固带实测图

4.3.3 混凝土浇筑应符合下列要求

（1）后浇加固条混凝土应在两侧混凝土浇筑完毕后7～14天进行浇筑。

后浇区混凝土浇筑前，应先清除垃圾，清理钢筋及松散混凝土；将两侧混凝土界面打毛，并用清水冲洗并充分湿润，然后在混凝土界面上涂抹界面处理剂或素水泥浆。

加强混凝土的振捣，确保混凝土无浆状、无气泡，不要过度振捣。

混凝土浇筑后，表面应至少抹平3遍，最后一次抹平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时可进行第二次振捣，以保证混凝土不产生收缩裂缝。

（2）间断钢筋带混凝土浇筑应与第二段混凝土同时浇筑。

加强带一侧混凝土浇筑完成后，拆除接口处模板，浇筑第二节梁及加强带混凝土前，应清除垃圾，清理钢筋及松散混凝土；将混凝土接口打毛，用水冲洗并充分湿润，然后在混凝土接口处抹上素水泥浆。

混凝土浇筑从一侧推进，浇筑至加强带时，采用掺膨胀剂或大掺量膨胀剂的混凝土。加强带内混凝土不得与底板其他部位混凝土混合。必须保证加强带及一侧混凝土初凝前浇筑完毕，并加强接缝处混凝土的振捣，混凝土不得浆化、有气泡，不允许过度振捣。

加强带混凝土浇筑完毕后，应对表面至少进行3遍抹平，最后一次抹平压实应在混凝土接近初凝时进行，必要时可进行第二次振捣，以保证混凝土不产生膨胀裂缝。

4.3.4 货物堆放及模板拆除

上部结构施工时，严禁在间歇加固带跨度内堆放材料，避免上部荷载过大及震动导致加固带产生裂缝。间歇加固带上部结构模板支撑架搭建时，必须搭设脚手架。当加固带混凝土达到设计强度后，方可拆除其下方的模板支撑。

总结

采用膨胀加固条代替收缩后浇带的“无缝”施工工艺后，通过防渗分析和技术措施，较好地解决了防止收缩开裂、控制收缩混凝土结构应力的问题，方便了施工，保证了工程质量，加快了施工进度，减少了模板、脚手架的使用，降低了工程造价。经过一年的观察，没有出现开裂问题，取得了明显的效果。