补偿收缩混凝土结构自防水与无缝设计施工工程范例

补偿收缩混凝土结构自防水与无缝设计施工工程范例
前言
《UEA补偿收缩砼防水工法》(YJGF22－92)推广应用已有十多年。

中国建筑材料科学研究院提出结构自防水是根本，抗裂比防渗更重要的防水新概念，并提出掺膨胀剂的补偿收缩砼结构自防水的整套技术，已成功应用于上千个地下和水工工程。

《地下工程防水技术规范》GB50108－2001规定，以防水混凝土为“应选”第一线，迎水面辅以柔性防水层，这种刚柔结合的设计是合理的。

但是，由于柔性防水层的寿命只有20－30年，与砼的寿命不同步，有些专家和投资方提出质疑。

另外，某些情况下，例如形状较复杂的厚底板基础，有许多灌注桩或预制桩的桩板基础，形状复杂的梁板筏基基础等，作柔性防水层十分困难，遇到雨季施工则延长工期，整体防水质量难以保证。

大量工程实践表明，底板可用补偿收缩混凝土达到结构自防水和取消外防水的效果，无裂渗现象，鉴于边墙长且薄，受到施工养护和气温变化的影响，可能出现微裂等缺陷，主张在边墙迎水面作一道柔性防水层。

超长结构的后浇缝，不但施工麻烦，延长工期，而且会成为防水的隐患，能否取消后浇缝?这是保证结构自防水的另一些关键技术。

我院于1990年与北京市建筑设计院合作，采用UEA补偿收缩砼以膨胀加强带取代后浇带，在北京当代商城应用成功后，又在北京赛特购物中心、蓝岛大厦、北京九龙游乐园等超长钢筋结构应用成功。

在此基础上，1993年我院提出《超长钢筋混凝土结构无缝设计和施工方法》专利技术(专利号93117132.6)。

这一新技术已在全国数百个重大工程应用，效果良好，促进了设计和施工的技术进度，荣获部级科技进步二等奖。

所谓“无缝设计”是个相对概念，根据结构情况，可无缝或少缝，它指的是释放收缩应力的后浇缝。

本技术思路是抗放
结合，以抗为主的原则。

以补偿收缩砼作为结构材料，在硬化过程中的产生的膨胀作用，由于钢筋和邻位约束，在结构中建立少量预压应力。

在应力集中地方设2－3m的宽膨胀加强带，带的两侧用密孔铁丝网拦隔，先用小膨胀砼从一侧浇筑，浇至膨胀加强的带时，改用大膨胀砼，再用小膨胀砼浇筑另一侧，如此循环下去，实现无缝施工(见图一)，不同结构部位的限制膨胀率(ε2)是通过砼试验调整膨胀剂掺量而达到预期目标值。

图一、膨胀加强带构造示意图
为让设计和施工单位了解这一新技术，现将由我院提供工程技术服务，并已实施工程整理汇集，以供参考。

该技术为中国建筑材料科学研究院专利技术，我公司可以向您提供技术咨询服务或承担技术风险的工程技术服务。

一、高层建筑地下工程
1．北京当代商城(1991年)
设计：北京市建筑设计院
结构：地下二层90×90m
地上7－11层
地下、地上无缝施工
UEA砼量15200m3
2．武商百盛国际配售中心(1995年) 设计：武汉市建筑设计院
结构：地下一层地上三层
171×108m
结构自防水，无缝施工UEA膨胀剂砼量4.6万m3
3．深圳华为科研中心(2001年) 设计：香港王董国际公司
结构：地下一层、地上五栋塔楼
底板444×243m，
厚度500－1000 C30 P8
无缝施工
ZY膨胀剂砼量96370m3
图
1 北京当代商城膨胀加强带位置图
2 武汉百盛国际配售中心分缝图
图中——为伸缩缝 ====为膨胀加强带图3 华为科研中心基础分缝图
4．武汉国际会展中心(1999年)
设计：中南建筑设计院
结构：广场，地下二层161×153m
主楼地下一层237×82m
防水总面积47400m2 UEA－W膨胀剂砼量3.6万m3
5．珠海供北口岸广场(1998年)
设计：珠海市建筑设计院
结构：地下三层12万m2
平面248×190m
结构自防水，无缝施工
C30 P12
UEA-E膨胀剂砼量12万m3
6．武汉销品茂商城(2001年)
设计：武汉市建筑设计院
结构：地下一层，地上五层
底板288×126m，
厚800 C30 P8砼，
UEA-W膨胀剂砼5.2万m3
结构自防水，地下、地上无缝施工
图5 珠海拱北口岸广场底板膨胀带布置图
后浇带——
膨胀加强带------图4 武汉国际会展中心分缝位置图
图6 武汉销品茂商城分缝布置图
7．青岛中银大厦(1996年)
设计：电子工业部珠海设计分院
结构：地下三层，地上主楼50层
底板97.3×66.7m，-19.5m
主楼底板厚2.5m，裙楼0.9m
C50 P12
UEA-H膨胀剂砼1.2万m3
8．长沙通程商业广场(2001年)
设计：湖南省建筑设计院
结构：地下二层，地上五层
单层面积12645m2
地下结构自防水、底板、楼板
无缝施工，C30 P8砼
UEA-E膨胀剂砼1.5万m3
9．北京深房商业大厦(1996年)
设计：北京市建筑设计院
结构：地下三层，-14.1m
底板133×105m
结构自防水，无缝施工
UEA-H膨胀剂砼量1.5万m3
图7 中银大厦底板分缝示意图图8 通程商业广场分缝示意图
图9 北京深房商业大厦基础分缝示意图
12．北京宝鼎广场(1995) 设计：中国航空工业设计院 结构：地下三层，地上10层 底板167×65m ，厚1.6m 结构自防水，无缝施工 C 30 P 8
UEA-H 膨胀剂砼2.3万m 3
10．长沙平和堂商贸大厦(1996) 设计：湖南省建筑设计院 结构：地下三层，地上8层 底板113×81.2m 结构自防水，无缝施工
UEA-E 膨胀剂砼量2万m 3
11．北京希格玛中心(1997年) 设计：中科院北京建筑设计院 结构：地下三层，-12.5m 底板103×66m ，厚1m 结构自防水，无缝施工 UEA 膨胀剂砼量10600m 3
‘
图10 长沙平和堂基础分缝示意图
图11 北京希格玛中心基础分缝示意图
图12 宝鼎广场底板分缝位置图
14．深圳华润中心(2003) 设计：广东省建筑设计院
结构：中区，地下二层，196×121m 北区，地下三层，105×84m C 35、P 12、C 40、P 12 底板、梁板筏基、部分桩基 结构自防水，无缝施工 ZY 膨胀剂砼5万多m 3
图14 中区底板膨胀加强带位置示意图
图15 北区底板加强带位置示意图
15．苏州工业园商业街F 城(2003) 设计：中铁工建筑设计院 结构：地下一层，193×134m C 40、P 8，梁板筏基 结构自防水，无缝施工
ZY 膨胀剂砼3万多m 3
13．福州长乐国际机场航站楼(1996) 设计：中南建筑设计院 结构：航站楼地下室348×48m 两翼长各长252m 和432m 地下、地下上楼板无缝施工 底板结构自防水 C 30 P 10
UEA 膨胀剂砼6.8万M 3 ---沉降缝 —加强带 图13 机场底板分缝示意图
图16 F 城底板分缝示意图
二、水工建筑
1．北京九龙游乐园水下龙宫(1987年)
设计：航天部第七设计院
结构：通道长廊，长140m，宽14m，高9.5，壁厚1.5m，龙宫大殿，地下直径45m，高15m。

底板厚1.2m，墙厚1.0m，
UEA膨胀剂砼8000m3
取消龙宫边墙，顶板八条后浇缝
图17 水下龙宫结构示意图
2．宁波甬江隧道(1993)
施工：铁道部隧道工程局
结构隧道全长1020m，其中沉埋管道总长420m，每节长85，宽11.9m，高7.5m，底厚1.05m。

每节合拢段宽1.2m，采用UEA膨胀砼浇筑，联成整体，于93年完工，灌水试验无渗漏。

图18 沉管分段浇注及UEA使用部位示意图
3．天津新开河水厂(1990年)
设计：华北市政工程设计院
结构：清水池总容积48000m3，分两大组，共八个单池，41.3×34.2×4.48m，-1.9m，底板厚40cm，壁厚30cm，C20、P6，结构自防水，不做内外防
水，使用UEA膨胀剂砼12000m3，满水试验合格，个别洇渗点，注水
24h自然消失，节省资金42万元。

4．大连市大沙沟净水厂(1990年)
设计：东北市政设计院
结构：水池50×50×4m，是由4个25×30m独立池组成，容量1万吨。

池底板1万吨。

池底板250－300，边厚500，C25、P6，采用UEA膨胀剂砼结构自防水，无缝施工，8000m3。

90年10月闭水试验，实测每昼夜水位下降1.18m，远小于5.1mm的验收要求。

使用至今完好，
5．长春市第三净水厂(1995年)
设计：东北市政设计院
结构：清水池56.5×48.5m，反应池
61.2×23.3m，采用UEA砼结
构自防水和无缝施工，试水合格
缩短工期65天，直接效益40万6．长春市污水处理厂(1997年)
设计：华北市政设计院
结构：初沉池1座，消化池1座，污水
提升泵1座，其中泵站底板61.2m
宽34.3m，厚2m。

采用UEA砼
结构自防水和无缝施工C25、P8
1998年验收无任何裂缝。

图20 泵站底板膨胀加强带位置图图19 清水池底板膨胀加强带布置图
7．北京市北四环地下连续墙(2000年) 设计：北京市政工程设计院
结构：中关村标段路堑为地下连续墙结构形式
长5公里，墙高8m 到15m 不等，外露1－6m ，路宽36.4m 。

C 25 P 8，
加强带C 30 P 8，
无缝施工，结构防水 ZY 膨胀剂砼62000M
3
三、地铁工程
1．北京西客站预埋地铁工程 设计：北京市城建设计院 结构：地下二层，216.2×86.2m 埋深-17m ，C 30、P 8 UEA 砼衬砌，SBS 卷材防水 结构防水，无缝施工
图21 北京西客站地铁平面图
2．北京地铁二期工程
设计：北京市城建设计院
结构：采用线埋暗控“奥新法”建造地铁，三道设防：喷射砼支护，附加防水层(EV A、LDPE、ECB膜)，防水砼二次衬砌(厚约500mm)。

北京复兴门至八王坟的地铁全长12.7公里，共设车站八个，区间11段，所有二次衬砌都采用UEA补偿收缩泵送砼。

3．上海地铁二期工程
设计：上海市隧道工程轨道设计研究院
200－600m不等长度的车站分段设置施工封和诱导缝，结构防水措施。

1．车站底板，采用C30普通防水砼，P≥8
2．车站顶板结构(含中楼板以上侧墙)，采用UEA补偿收缩砼。

设计等级C25、P8，限制裂缝大为减少，上海地铁公司认为，今后在车站结
构在中楼板以下的砼内也宜掺膨胀剂。

4．青岛地铁工程
设计：北京市城建设计院
结构：规划总长114.3公里，13座车站，青岛火车站地铁站和地下街、地下车库两部分组成地下广场。

建筑面积33905m2，-11.5m，底板厚300－400mm，顶板厚600mm，外墙厚400mm，C30、P8，C40、P8，主体砼是68843m3，地下结构外防水面积79700m2，由铁道部十七局五处施工，设计上全部采用UEA补偿收缩砼，附加防水层，1994年8月万工，经五年观察，未发现渗漏现象。

随后青岛地铁公司建造青纺医院车站，长218.5m，宽18.5m，高14m，埋深约10m，该站至水清沟区间长1240m，断面高5.4m，宽4.7m，埋深约15m。

该工程采用掺UEA膨胀剂砼作复合式衬砌，施工已完成，无渗水现象。

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