补偿收缩混凝土无缝施工技术及实践

前言

补偿收缩无缝混凝土施工技术是以自应力混凝土为结构材料，以膨胀砼加强带取代后浇带达到混凝土能够连续浇筑的一种作业工艺，其具有以下特点：（1）没有后浇带的结构受力更合理，能有效提高结构的整体性能，包括防水性能；（2）施工工期短，工序简便。在通常的施工过程中，后浇带要相隔40～60 天方可进行混凝土浇注，采用本工艺能省却后浇带施工这道工序，避免了后浇带施工缝产生的裂缝和后浇带清理工作，施工进度明显加快，工程造价有效降低。

1、补偿收缩混凝土

补偿收缩混凝土是利用混凝土膨胀剂的膨胀性能，制作成微膨胀混凝土，随着掺量的不同，膨胀性能也产生变化，实现对混凝土相关部位收缩进行补偿，在具体施工过程中，可针对混凝土结构有关部位的收缩情况，通过膨胀加强带的作用把混凝土结构分成若部分，对超长混凝土结构进行添加复合补偿，达到结构整体无缝施工的目的，使得混凝土结构在整体性和抗渗性方面达到良好效果。

2、设置膨胀混凝土加强带

由于混凝土结构受在温度影响会产生收缩变形，在钢筋和邻位约束作用下，产生拉应力，出现结构裂缝，为防止出现混凝土结构开裂，在施工中常需要设置后浇带以释放温度收缩应力，再用高一级的膨胀混凝土进行回填，在混凝土构造两方给以相应的膨胀应力，来补偿结构的收缩应力，最终达到控制裂缝的目的。

设置膨胀混凝土加强带，能起到与后浇带相同的作用，在混凝土收缩应力最大的部位，应给予较大的膨胀应力，结构两侧，给予一定的膨胀应力，通过不同膨胀应力的安排，可以达到对结构相关部位的收缩进行补偿。

在实际施工过程中，应结合结构相关部位的收缩情况，把整体混凝土结构分成若干块，再通过用膨胀加强带的方法，对土结构进行补偿，有效控制裂缝，实现整体混凝土现浇连续无缝施工。

3、布设膨胀混凝土加强带

一般情况下，膨胀加强带宽度控制在2000～3000mm为宜，并把密孔（孔径约为Φ5mm）钢丝网附设在带的两侧，根据设计间距用钢筋进行加固，网和钢筋上下需设有保护层，并进行绑扎紧密固牢，这样做能防止浇筑时两种混凝土混合，加强带效果不能的挥作用。

施工中所用加强带混凝土，其强度等级要高于两侧混凝土约5Mpa，加强带作业完成后，要继续浇注小膨胀混凝土，不断循环操作，以达到混凝土连续无缝施工。膨胀加强带两侧做法见图1：

图1

4、厂房应用补偿收缩混凝土施工实例分析

某厂房总占地面积为17017.85平方米，总建筑面积为42723.98平方米，本项目为一栋高层厂房，地上7层，无地下室，建筑高度29.85米，为丁类高层厂房。建筑的使用功能：地上1～7层均为生产车间，其中二层局部设置生产配套办公及生产设备用房。

工程设计使用年限：50年防火设计耐火等级：一级。抗震设防烈度：7度，主要结构类型为框架结构。

楼层梁板混凝土为C25砼，采用补偿收缩无缝施工技术，所有混凝土均采用商品混凝土，要求添加CH-A混凝土膨胀剂 ，加强带及非加强带掺量应根据无缝施工方案计算确定，非加强带掺量不少于8%，加强带掺量不少于12%。

4.1 楼板混凝土补偿收缩无缝施工

楼板砼补偿收缩无缝施工是本工程重点，如何做好无缝施工技术十分重要。

本工程为七层钢筋混凝土框架结构，无地下室，总建筑面积约42723.98m2。建筑平面呈长方形“回”字型结构，楼板长100m，宽79m。设计要求楼板混凝土采用补偿收缩无缝施工技术，采用设置膨胀加强带（以下简称加强带）无缝施工，共设置六道加强带，宽度为2m，加强带区域采用比该处混凝土提高一级的膨胀混凝土，在非加强带区域采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土，采用预拌泵送商品砼。

4.2 膨胀混凝土配合比设计要求

结构采用加强带施工工艺，混凝土试配尤其重要，关系到施工的成败。进行试配，重点是要控制混凝土施土中UEA掺量及降低其水化热。要准确计量好各种材料后,才能放进搅拌机进行搅拌.

混凝土试配要满足以下要求:

表1

胶凝材料（水泥、膨胀剂和掺合料的总量）要按表1进行

（2）水胶比要控制在0.5以内。

（3）屋面梁板混凝土有抗渗要求，补偿收缩混凝土的水泥用量要达320kg/m3或以上，掺入掺合料时,水泥用量要达280kg/m3或以上。

（4）混凝土膨胀剂设计要求添加CH-A型。

（5）控制补偿收缩混凝土的膨胀剂参量在6%至12%之间，控制膨胀混凝土的膨胀剂参量在10%至15%之间。

4.3 膨胀加强带的设置及施工方法

（1）每层楼板都在相同位置设置六条加强带，带宽2米。

（2）加强带的砼等级为C30混凝土，高于相应部位砼一个等级。

4.4 加强带的处理

加强带两侧用双层钢丝网分隔，每相隔200mm，布设一根竖向螺纹钢筋（规格为16mm）,和受力主筋焊接加固， 其上下都要预留2.5cm或以上的混凝土保护层，保证所有钢丝、钢筋和加固筋牢固可靠，防止在混凝土浇注时冲开，导致两种混凝土混合，影响加强带效果。

（4）按主体结构施工方案合理划分楼板结构的施工段，施工段的设置以加强带为界。同一个施工段内的加强带的混凝土与加强带两侧的混凝土同时浇筑，

为使发挥加强带的作用，可在各施工段最后才进行浇注加强带混凝土。不同施工段之间的加强带的混凝土与后施工的一侧混凝土同时浇筑，加强带两侧的混凝土前后浇筑时间要间隔7天或以上。

（5）混凝土施工过程中用水量要严格控制，不能任意加水。

（6）楼板的混凝土，需要在其终凝前进行2次抹压，可避免出现表面裂缝。

（7）做好混凝土养护工作，浇筑12小时以内进行覆盖养护，养护时间要达14天或以上。

4.5 混凝土施工过程中注意事项

（1）搅拌混凝土

严格控制搅拌混凝土时间.以保证其保证搅拌均匀。

和一般的普通搅拌机搅拌时间相比，采用自落式搅拌要延长至少30s

用强制式搅拌至少延长10s。

（2）浇注混凝土

把模板和钢筋间的清除干净后，才能进行浇注。

浇注过程中，在每个浇带的前后位置布置两道震动器，第一道布置在混凝土的卸料点，主要解决混凝土上部的振实。第二道布置在混凝土坡角处，确保下部混凝土的密实。为预防混凝土集中堆积，要先振捣出料口的混凝土，形成自然流动坡度，接着全面振捣，并按照施工要求严格控制振捣时间、振动棒移动间距和插入深度。

对于底板混凝土浇筑至标高后，在终凝前用磨光机反复抹多次，防止混凝土表面的沉陷裂缝出现。每个浇筑带的宽度应根据现场混凝上的数量、结构物的大小、供料速率、泵送工艺等实际状况预先设计好，以免冷缝出现。

（3）养护

UEA混凝土主要成分为膨胀结晶钙钒石，形成过程中需用大量的水，而且混凝土内部温度如果高于60℃，即便混凝土内表温差＜25℃，也会因膨胀率过底达不到补偿收缩的任务。

所以在其终凝以后，用草袋遮盖在混凝土加强带部位，使混凝土外露表面一直保持湿润状态，保护时间要达14d或以上。

要等混凝上强度达1.2MPa以上时。方可上人、受振、堆放材物等，度达到80%以上时，才能拆模。

拆模后要用麻袋对混凝土进行复盖保护，防止内外温差过大产生裂缝。

（4）接茬

做好UEA混凝土中接茬处理。如膨胀加强带在施工中需要停顿时，其茬口部位要留在膨胀加强带的一侧，后续施工时，要先把硬茬清理干净，进行湿润，再用大膨胀混凝士充填加强带，做完这些，才能接着混凝土施工。

4.6 其它注意事项

（1）膨胀剂生产商协助混凝土试配及搅拌站混凝土生产的全过程。

（2）对进入施工现场的混凝土，依据相关规范进行检查验收，如验收结果不符，要及时反映给搅拌站解决，保证所用产品合格，混凝土性能满足施工要求。

（3）根据施工图要求安排混凝土的运输和连续供应时间。

（4）按照施工总图，合理安排电气、给排水等工序施工预留孔洞或预埋构件。

（5）膨胀砼加强带的施工，必须在连续浇筑和有约束的条件下进行，用膨胀剂产生的微膨胀应力平衡混凝土早期收缩应力。以免膨胀砼加强带处形成施工缝。

（6）膨胀砼加强带布置在温度应力较为集中处，通过膨胀砼加强带将砼结构分成若干块，用膨胀砼加强带较大的膨胀应力抵消温度应力，实现叠合补偿。

所以膨胀砼加强带的位置不能改变，也就是说在施工中应按预定的浇筑顺序连续浇筑，使应力集中区域出现在预定的膨胀砼加强带处。

5、结束语

目前，已有众多工程在进行大体积混凝土施工中采用无缝施工技术，在制定严格的施工方案后，落实每一道工序的施工质量控制后，工程完工后，均没有出现裂缝病害。实践表明，严格按施工方案进行施工，加强施工过程的质量管理，就能保证工程质量。

大体积混凝土无缝施工技术作为一项目新应用到工程领域的技术，还有许多方面有待我们不断在实践中总结探索。