试论建筑工程地下室超长结构无缝的施工技术

【摘要】建筑工程中常会遇到地下室施工操作，而膨胀加强带代替后浇带达到超长混凝土结构无缝施工则是现代化建筑中先进的结构技术，给建筑工程创造了更大的经济价值。针对这一点，本文重点以工程案例为对象，具体研究了建筑工程地下室超长结构无缝的施工技术，这样可以不断减短工期，维持良好的施工质量，创造更大的经济价值。

【关键词】建筑工程；地下室结构；无缝施工

我国建筑行业在规模、技术上都实现了前所未有的创新，很多结构复杂的建筑物不断涌现出来。而超长结构则是更为多见，若施工依旧采取传统的技术则常常要留少则几条多至几十条的后浇带，且后浇带通常要持续40～60d方可封闭，这就给建筑工程施工带来了很大的困难，若没有采取必要的处理措施则会给结构的整体性和防水性造成损害。地下室后浇带在施工过程中常常会形成钢筋锈蚀、渗漏等异常问题。在超长结构混凝土无缝施工技术得到广泛运用之后，选择膨胀加强带和后浇加强带替代早期传统意义的后浇带，能省略施工后期对后浇带保护、凿毛、处理等诸多过程，让不同的建筑工程材料得到充分运用，创造出更大的经济效益。

1 工程概况

某建筑工程的大小面积在16810.3m2，有一层地下室，地下室建筑面积12224.5m2，地上建筑是3幢20层的高层住宅楼以及1幢2层高的会所，所有建筑面积达58782 m2。结构形式为现浇钢筋混凝土框架剪力墙体系，建筑设计等级为一级；防水等级为二级，混凝土强度和抗渗等级是地下室底板C35、P8，外墙C40、P8，顶板C35、P8。

地下室底板平面尺寸为135.8×108.5m，高层住宅楼位置基础为桩基（人工挖孔桩），该位置底板按大承台设计，厚度为2000mm。地下室其它位置基础为天然地基，底板厚度为350mm，地梁截面大部分为600×800mm。地下室结构设计平面被后浇带划分成12个大小不等的区块，根据设计，后浇缝混凝土浇筑时间为两侧混凝土浇筑后两个月。

若按原设计预留后浇带，地下室底板需分为12块，后浇缝总长约538m，施工麻烦，后浇缝的保护、清理与凿毛非常困难，且工期长，还可能留下渗漏隐患。考虑到近年来结构无缝施工有许多成熟经验技术和成功案例可循，经多方考察论证，并征得业主和设计单位同意，用膨胀加强带代替后浇带，实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。

2 膨胀混凝土的原理与特性

2.1 工作原理

膨胀混凝土对于混凝土裂缝现象而言，在处理过程中是一种常见的建筑材料。向混凝土中添加一定量的ZY膨胀剂，且结合水泥的化学反应能够让混凝土出现膨胀，而受到钢筋和临位的限制，在钢筋混凝土里形成0.2～1.0MPa的预压应力，以此消除抵消混凝土收缩时形成的拉应力，避免混凝土出现裂缝。参照结构形式的具体情况，对ZY掺加量实施调整，对结构收缩应力最大的位置选择大膨胀混凝土（即用膨胀加强带），在结构收缩应力较小的位置选择微膨胀混凝土，这样能让混凝土的收缩拉应力进行有效的协调（膨胀加强带示意图（见图1）。

图1 膨胀加强带示意图

选择此种方式无需留后浇带，能在施工中保证混凝土持续浇筑，显著加快了建筑工程的施工速度，避免后浇带处理给施工造成诸多问题，积极改善了建筑结构的安全性，以防建筑工程出现异常状况而影响正常的施工秩序。既能改善结构的整体性和安全性，也可缩短工期、降水费用和施工管理费用。并且，水化反应生成的钙钒石晶体属针状、棒状晶体，填充、切断、堵塞混凝土的毛细孔，促进了混凝土的抗渗能力的不断增强，抗渗标号可达P30，以此保证混凝土结构达到防水的效果。

2.2 ZY膨胀剂性能

ZY膨胀剂主要由回转窑配制的特制膨胀熟料、石膏和膨胀稳定剂相互粉磨融合的第四代膨胀剂。ZY膨胀剂具备多方面的建筑性能，如：效能高、质量稳、碱量低、坍落小等等。若从建筑行业情况看，该膨胀剂是我国目前掺量最低、最先进的硫铝酸钙类混凝土膨胀剂。在性能、特性上具备的优点：(1)效能高。建筑专家曾试验得出，掺6%ZY的限制和掺市售UEA 12%相比，在膨胀率上存在明显的优势。其能在混凝土内形成0.2～0.7MPa的自应力值，促进混凝土收缩，使得钢筋混凝土结构的抗裂能力增强。(2)碱量低。ZY碱含量R20≤0.3%，混凝土材料不会受到ZY的影响而出现碱一骨料反应。(3)掺量低。仅需向混凝土中添加6%左右ZY则能实现理想中的膨胀效果，若采取常规方案，则膨胀剂掺量在13％。若性能条件相同，ZY的掺量与常规的膨胀剂能降低50%，在价格选择上的优势显著。(4)性能好。在坍落度方面，ZY对混凝土不会造成影响，遇到水泥及其它混凝土外加剂时能具备更好的适应性，在商品混凝土和现场泵送混凝土中都比较适用。（5）高活性。由系提取物料旋窑高温烧成，对水化反应的效果显著，这样可以等量代替水泥，降低水泥用量。（6）增强好，使用此种膨胀剂之后能显著增强混凝土的多方面性能，不断增加后期强度稳定增长，从根本上实现等量替代水泥，常规膨胀剂则减小混凝土早期强度。（7）促进了混凝土抗渗性的增强，其抗渗标号达P20～P30，使得结构自防水功能显著增强。

3 超长结构无缝施工技术

3.1 分布膨胀的加强带

从实际情况看，掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土看成基本材料，这样以加强带取代后浇带连续浇筑超长混凝土结构。布置加强带时要结合工程设计标准，参照膨胀加强带与设计图纸上的后浇带情况一致，用2m宽加强带代替后浇带以持续浇筑(图2)。

图2 连续式膨胀加强带构造图

因加强带混凝土的强度要上升0.5个等级，若配合比不一样，则需要添加的量也不一致。施工时选择间歇式后浇膨胀加强带进行施工，后浇膨胀加强带须在两侧混凝土浇筑结束后的7d后进行回填。膨胀加强带边缘每侧设密孔铁丝网，根本目的是为了避免不同配比的混凝土流入加强带内。整个施工过程需要先浇注带外小膨胀混凝土（掺6%～8%ZY)，当浇到加强带后选择大膨胀混凝土(掺8%～10%ZY)。

3.2 绑扎钢筋的重点

膨胀加强带部分需适当改善部分温度应力的补偿钢筋。增加的补偿钢筋的位置与加强带相互垂直，保证设置间距达到水平构造筋的2倍。补偿钢筋需扩大到加强带两侧的50cm，且材质与构造筋保证一致，直径需比构造筋1～2个规格小。顶板上膨胀加强带位置的补偿钢筋需绑扎在其对应的面筋上，而墙板后浇膨胀加强带相关的补偿钢筋须绑则扎在其对应的面筋和底筋上。用免拆模板网把加强带的两侧拦起，且结合钢筋绑扎进行稳固处理，而墙体的后浇膨胀加强带的两侧布置钢板止水板，铺设的铁丝网搭接位置控制在5cm内。

3.3 膨胀混凝土浇筑施工

3.3.1 配合比：

对原材料计量及膨胀混凝土的配合比需严格把握，这些直接影响到了混凝土的施工效果，具体情况见表1。对相应的材料需要经过具体计算后方可投入搅拌机，水泥、砂、石、外加剂、膨胀剂、粉煤灰、水，计量误差需满足以下条件：水泥、外加剂、膨胀剂、粉煤灰、水为±1%；砂、石为土2±2%。

3.3.2 浇筑：

混凝土浇注过程中需要对搅拌时间及时把握，这样才能使得混凝土达到理想的效果。在浇筑之前，必须对模板及钢筋间的杂物彻底清扫。浇筑混凝土时需在每个浇筑带的前后分布两道震动器，第1道布置在混凝土的卸料点，以此来处理混凝土上部的振实问题；第2道分布于在混凝土坡角处，以为后面混凝土的密实创造条件。考虑到避免混凝土集中堆积，需对出料口处的混凝土实施振捣，建立自然流淌坡度后全方位振捣。施工人员必须按照建筑标准操作，对振捣时间、振动棒的移动间距合理控制。每个浇筑带的宽度需结合施工场地混凝土的方量、结构、尺寸、供料、泵送等状况规划好，防止施工操场出现问题。通常振捣的时间需控制在20～30S，振捣时快插慢拔，振点需均匀分布。对施工缝、预埋件处增加振捣，防止振捣出现不密实的情况。

3.3.3 二次抹面：

二次抹面需要在结束ZY混凝土浇筑之后进行，考虑到避免混凝土在硬化时表面形成龟裂问题，我们需做好二次抹面的处理操作：当混凝土初凝8～10h后、终凝40～12h前，首先，结合人工工序采取木抹子拍打，绕过混凝土的浆液完全渗出；其次，加大力度实施抹压，待抹压平整之后用塑料薄膜覆盖。

3.3.4 维护：

维护ZY混凝土极为关键，结束每一块混凝土浇筑、抹面之后，需尽早用塑料薄膜覆盖其表面，然后铺上麻袋片或草席，在混凝土硬化3～4h之后，顶板筑堰蓄水3～5cm加以维护，养护期需超过14d。当养护工序结束之后，需保证顶板混凝土不得暴晒过久。

3.3.5 接茬处理：

接茬处理对于ZY混凝土施工而言尤为关键。而顶板的施工操作中，膨胀加强带需保持持续性的施工，需要时可换做间歇施工。对于一些停顿施工，则茬口需留在膨胀加强带的一侧，在下次施工之前讲硬茬完全干净，待润湿之后选择大膨胀混凝土对加强带填充，之后对浇筑ZY混凝土持续浇注。

4 施工效果分析

4.1 结构整体质量

工程实施后，经检查验收，整体结构未出现有害裂缝，仅外墙少数穿墙螺杆位置和底板、顶板个别位置出现点状渗漏现象，分析原因认为与养护初期混凝土受到扰动和局部混凝土密实度不足有关，经采取堵塞措施后，渗漏现象消除。现场制作的混凝土强度和抗渗试块经养护28d后检测，强度和抗渗指标均达到设计和规范要求。对现场进行实体强度回弹检测，强度指标全数合格。

4.2 工程进度和投资

根据采用无缝施工技术后实际施工耗时与常规施工总进度网络计划对比分析，地下室施工工期68d，累计节约工期约35d，使得地下室结构和靠山体一侧的土方回填按计划提前完成，给上部主体施工提供了良好的作业场地和安全保障，节省底板一道防水层，直接节约工程造价约55万元。

5 结语

综上所述，以膨胀加强带代替后浇带能保证超长构筑物的连续浇注操作，从而保证整体防水的效果，使得施工工期不断减短，节约了工程的造价成本。此外在非防水的现浇建筑楼板的施工中能发挥出防止有害裂缝、提升施工进度的需要。

参考文献

[1]李国胜.建筑结构裂缝及加固疑难问题的处理-附实例[J].中国建筑工业出版社,2006.

[2]混凝土结构设计规范（GB50010 -2002）.北京，中国建筑工业出版社，2002.

[3]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2002）.中国建筑工业出版社,2007.