膨胀加强带代替收缩后浇带施工方案

一、工程概况

安徽工业大学工商学院（一期）师生文化服务设施建筑面面积为15814m2, 框架结构，地上三层，建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防烈度6度，耐火等级为二级，设计使用年限为50年，基础采用独立基础。师生文化服务中心1#楼原图纸设计屋面设置2条收缩后浇带。

本工程为钢筋混凝土框架结构，设计要求设置后浇带，不仅整体性差，工期长而且会

给工程施工带来很多困难，如：该处模板和支撑不能及时拆除而延误工期而且由于较长时间不能封闭，杂物难于清理；同时，后浇带两侧在浇筑混凝土前，混凝土侧边凿毛也很困难；后浇带混凝土一般要在主体结束后才能浇筑，相隔时间太长，使新老混凝土之间的粘结强度难以保证，易产生裂缝。为实现业主进度要求、保证结构混凝土连续浇筑、保证结构的整体性、消除质量隐患、快速施工确保主体结构安全，经项目经理部研究提出，采用补偿收缩混凝土无缝施工新技术，取消后浇带，设置加强带。无缝混凝土结构是以UEA 补偿收缩混凝土为结构材料，以加强带取代后浇带连续浇筑超长钢筋混凝土结构的一种新工艺。有利于满足工程质量要求和建筑造型的要求，简化施工工序、缩短工期。

我们采用混凝土中掺加适量的具有高效减水、微膨胀功能的UEA 抗裂膨胀剂来抵消混

凝土的收缩，进而达到取消后浇带的目的，以改善设置后浇带带来的不足。因此将图书馆部分收缩后浇带改成后浇式膨胀加强带。

二、用后浇式膨胀加强带代替后浇带的依据

2.1混凝土的自应力计算

膨胀混凝土在凝结硬化过程中产生适当膨胀，在钢筋和邻位的约束下，在混凝土中建

立起一定的自应力，《自应力水泥物理检验方法》JC/T453-1992中给出：

r s c E ερσ=

式中：c σ是混凝土自应力（a MP ）； s E 是钢筋的弹性模量（a MP ）；

ρ是截面的配筋率（%）

； r ε是钢筋的限制膨胀率（%），取4105.2-⨯=r ε。 将数据代入公式计算得： a c MP 31.0=σ 。

《GNA 施工规程》总则第1.0.2条指出：补偿收缩混凝土在限制条件下，由于膨胀剂

的作用，产生a MP 7.02.0-的自应力，计算结果与此规定吻合。

2.2混凝土的最大抗拉强度

),()21

1(1max τβσαt H L ch T E x --=

式中：)/(EH C x =β ； x C 为地基的水平阻力系数，取1=x C ；

H 为筏板厚度；L 为筏板长度；E 为混凝土的弹性模量；

),(1τt H 为应力松弛系数，此处取3.0),(1=τt H ；

tk f 为混凝土抗拉强度标准值，取a MP 25.2；

1T 考虑混凝土的浇筑温度、水化热温升及稳定温度取C 010；

α为混凝土的线膨胀系数，取5100.1⨯；

4102101037.3)1()(--⨯=-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=bt y y e M M M t εε；

C t T y 027.33/)(==αε； 则C T T T 0217.43-=+=。

将数据代入上式计算得： a x MP 13.2max =σ 。

2.3后浇式膨胀加强带混凝土抗裂验算

a tk c a x MP f MP 56.225.231.013.2max =+=+<=σσ 。

由上面计算结果可以看出，后浇膨胀加强带内的混凝土自应力并没有超过混凝土的抗

拉强度，因此混凝土不会开裂，筏板基础结构安全，这就是后浇式膨胀加强带的主要作用。

三、膨胀加强带工艺原理

基本原理是：根据收缩应力的分布，用相应的膨胀应力予以补偿，在收缩应力较大的

部位掺加膨胀剂做成膨胀加强带，其它部位拌制微膨混凝土从而取消后浇带，实现连续浇捣。

这种施工方法又称之为“无缝施工方法”。其特征在于根据建筑物的收缩应力曲线，

在收缩大的部位设置膨胀加强带，以较高掺量的膨胀剂或较大用量的膨胀水泥配

制成大膨胀的砼(其限制膨胀率控制在（2～6×10-4)；其它部位用较小掺量的膨胀剂或

较小用量的膨胀水泥配制成小膨胀砼(补偿收缩砼，其限制膨胀率控制在2～4×10-4)。膨胀加强带采用内掺15％UEA 的膨胀混凝土，其强度等级比两侧混凝土高一等级，其他部位混凝土均内掺12％UEA 。利用UEA 膨胀剂中铝酸钙的膨胀机理，使UEA 的膨胀效能分阶段有效释放，膨胀效应与混凝土的收缩效应最大限度地互相匹配，以提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。膨胀加强带的构造为带宽2m ，带两侧挂密孔铁丝网，网孔直径Φ<10mm ，目地阻止砼中的石子通过。为提高钢筋与混凝土的握裹力，减少收缩裂缝，

采用冷轧变形钢筋。膨胀加强带的板钢筋（或墙钢筋）配筋率比两侧板的钢筋增加0.5倍，并伸入两侧砼各1m ，带内砼强度等级比两侧混凝土高一等级。

四、后浇膨胀加强带的设计及做法

4.1后浇膨胀加强带混凝土的设计 膨胀混凝土的试配，重点是解决超长混凝土结构施工中膨胀剂掺量控制和降低混凝土

水化热问题。在结构中建立一定的预压应力，这一预压应力可补偿混凝土在硬化过程中产生的温差和干缩拉应力。根据设计要求，加强带两侧采用掺12％UEA 的小膨胀混凝土，加强带采用掺15％UEA 的大膨胀混凝土（混凝土标号提高0.5MPa ）产生的膨胀就足以补偿结构的收缩，相应达到控制混凝土变形裂缝的目的。

4.2后浇膨胀加强带的具体做法

后浇膨胀加强带的设置和做法见图1，在后浇膨胀加强带两侧设置一层孔径4×4mm 的

软钢丝网片作为隔离带，并采用8 钢筋@100焊于板顶和板底水平钢筋上予以加固，筏板上下均应留出不小于2.5cm 的混凝土保护层，钢丝网、上下水平钢筋、竖向加固筋及水平加强筋必须绑扎或焊接牢固，不得松动，以免浇筑混凝土时被冲开，引起两种混凝土混合，影响膨胀加强带的效果。

施工工艺流程及操作要点

（一）总体施工工艺流程如下：

方法一：

图1：后浇膨胀加强带 C35