补偿收缩混凝土在瑞荷园地下工程中的应用

许建国

（聊城市公路工程总公司，山东 聊城 252000）

我国的防水技术经历了刚性防水、刚性防水为主柔性防水为辅、刚柔并济等几个阶段，虽然防水技术、防水措施在进步，但由于设计、施工、低价中标以次充好等原因，地下工程渗漏率却居高不下。地下工程漏水根本原因在于混凝土结构出现贯穿裂缝，在外部水压的作用下，地下水顺着裂缝进入工程内部。因此，控制混凝土裂缝是保证地下工程防水质量的根本[1-2]。

内掺膨胀剂的补偿收缩混凝土具有良好的抗干缩裂缝和一定的抗温度裂缝能力，作为一种刚性防水的代表，广泛应用于地下工程混凝土结构自防水和超长结构施工，应用领域涉及地铁、隧道、高铁、奥运场馆、地下商场及住宅小区配套的大型地下车库等。膨胀剂是制备补偿收缩混凝土的核心关键材料，其自身限制膨胀率直接决定着补偿收缩混凝土的抗裂能力。随着膨胀剂矿物组成、煅烧工艺的进步，膨胀剂的限制膨胀率由以前的 0.025% 提升到现在的 0.05% 以上（膨胀熟料可达0.18%）。此外，补偿收缩混凝土的现场限制膨胀率测量技术也已经成熟，解决了传统现场无法检测的弊端，实现了补偿收缩混凝土质量监控[3]。瑞荷园小区配套地下车库结构超长超宽，一方面为了保证地下工程不渗不漏，另一方面加快施工进度，该工程采用补偿收缩混凝土结构自防水技术和超长结构连续施工技术。

1 工程概况

瑞荷园小区位于山东省聊城市新老城区交汇处，东临徒骇河，北接振兴路，南邻兴华路，建筑面积 38 万平米，周围配套设施齐全，是官方认证的绿色二星级社区（见图 1）。结构形式为框架结构，基础形式为独立柱基+防水板，屋盖采用柱支撑现浇密肋楼盖形式。工程所在地地下水静止埋深 3.3～3.7m，地下水位年变幅 2.0m 左右。工程结构设年使用年限 50 年，抗震设防烈度为 7 度，地下室防水等级为二级。地下工程结构超长，东西长 348.2m，南北宽 308.3m。基础、防水底板、地下室外墙、板部位混凝土强度等级为 C30，抗渗等级 P8，后浇带提高一个强度等级。

图1 瑞荷园

2 技术方案

考虑到本工程结构超长超宽，为防止由于结构超长引起的收缩和温度裂缝，本工程地下室底板、外墙、屋面密肋梁板混凝土采用掺加膨胀剂的补偿收缩混凝土，并且各部位水中 14d 限制膨胀率要求如下：基础及顶板部分应大于 0.02%，挡土墙大于 0.025%，后浇带或膨胀加强带部分大于 0.03%。此外，采用连续式或间歇式膨胀加强带取代部分后浇带（见图 2），以加快施工进度。地下室外墙每隔 30m 左右设置一道竖向控制缝。

膨胀加强带具体作法详见图 3。

图2 膨胀加强带设置

图3 膨胀加强带示意图

3 补偿收缩混凝土制备

3.1 原材料

P·O42.5 普通硅酸盐水泥，Ⅱ级粉煤灰，S95 级磨细矿渣粉，细度模数 2.6 河砂，粒径 5～25mm 碎石，聚羧系高性能减水剂。

混凝土膨胀剂，优选性能符合 GB/T 35164—2017《混凝土膨胀剂》中Ⅱ型产品要求的 HCSA 双膨胀源高性能混凝土膨胀剂，水中 7d 限制膨胀率 0.062%，具体性能指标如表 1 所示。

表1 膨胀剂性能

3.2 混凝土配合比

为了进一步降低混凝土水化热，配合比设计时引入大量的粉煤灰和矿渣粉。经试配和搅拌站复验，最终确定的补偿收缩混凝土配合比见表 2，其抗压强度和限制膨胀率见图 4 和图 5。

图4 补偿混凝土抗压强度

图5 补偿混凝土限制膨胀率

由图 4 和图 5 可知，补偿收缩混凝土 28d 强度36.4～43.6MPa 之间，符合强度等级 C30 和 C35 混凝土的要求。底板、外墙和后浇带部位混凝土的水中 14d 限制膨胀率分别为 0.02%、0.026% 和 0.034%，达到了设计要求。综合强度和限制膨胀率测试结果，所配制的补偿收缩混凝土性能符合要求，可以正常施工。

4 补偿收缩混凝土施工

膨胀剂采用散装运输，搅拌站单独清空一个储料罐，膨胀剂采用机械计量添加。搅拌站严格执行混凝土配合比，加强搅拌，保证物料均匀。施工方与搅拌站密切联系，明确浇筑部位，保证膨胀剂足量加入。

表2 补偿收缩混凝土配合比 kg/m3

混凝土到达施工现场后，检查混凝土状态，并且现场取样进行限制膨胀率测试（见图 6）。如果混凝土拌合物出现离析，则进行退站处理。如果混凝土坍落度过低导致无法浇筑，则现场添加减水剂进行调试，符合要求后方可浇筑，严禁直接加水。混凝土浇筑时沿着一个方向，左右往返迂回前进，这样可以保证新旧混凝土之间的接茬时间，避免出现施工冷缝。积水坑、电梯井分层浇筑，避免上浮，加强振捣。上翻导墙、上翻梁及柱帽多次浇筑、多次振捣成型。水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，然后铺设净浆或涂刷混凝土界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料等材料，再铺 30～50mm 厚的 1：1 水泥砂浆，并应及时浇筑混凝土。垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷混凝土界面处理剂或水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土[4]。水平面混凝土振捣密实后，及时覆盖塑料薄膜，可上人后浇水养护，外墙则架设喷淋管养护。混凝土现场浇筑如图 7 所示。

此外，施工时注意，悬挑构件需等混凝土强度达到100% 设计强度后方可拆除支撑。车库停止降水时间不得早于顶板覆土施工完毕。

图6 现场测量补偿收缩混凝土限制膨胀率

图7 补偿收缩混凝土现场浇筑

5 结论

瑞荷园小区地下工程采用补偿收缩混凝土结构自防水技术与超长结构连续施工技术，有效解决了超长结构易因干缩和冷缩而开裂的难题。利用膨胀加强带取消传统后浇带作法，减少后浇带回填周期，加快施工进度。地下车库防水质量达到二级要求，综合成本降低。