補(bǔ)償收縮混凝土在瑞荷園地下工程中的應(yīng)用

許建國

（聊城市公路工程總公司，山東 聊城 252000）

我國的防水技術(shù)經(jīng)歷了剛性防水、剛性防水為主柔性防水為輔、剛?cè)岵?jì)等幾個(gè)階段，雖然防水技術(shù)、防水措施在進(jìn)步，但由于設(shè)計(jì)、施工、低價(jià)中標(biāo)以次充好等原因，地下工程滲漏率卻居高不下。地下工程漏水根本原因在于混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫穿裂縫，在外部水壓的作用下，地下水順著裂縫進(jìn)入工程內(nèi)部。因此，控制混凝土裂縫是保證地下工程防水質(zhì)量的根本[1-2]。

內(nèi)摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土具有良好的抗干縮裂縫和一定的抗溫度裂縫能力，作為一種剛性防水的代表，廣泛應(yīng)用于地下工程混凝土結(jié)構(gòu)自防水和超長結(jié)構(gòu)施工，應(yīng)用領(lǐng)域涉及地鐵、隧道、高鐵、奧運(yùn)場(chǎng)館、地下商場(chǎng)及住宅小區(qū)配套的大型地下車庫等。膨脹劑是制備補(bǔ)償收縮混凝土的核心關(guān)鍵材料，其自身限制膨脹率直接決定著補(bǔ)償收縮混凝土的抗裂能力。隨著膨脹劑礦物組成、煅燒工藝的進(jìn)步，膨脹劑的限制膨脹率由以前的 0.025% 提升到現(xiàn)在的 0.05% 以上（膨脹熟料可達(dá)0.18%）。此外，補(bǔ)償收縮混凝土的現(xiàn)場(chǎng)限制膨脹率測(cè)量技術(shù)也已經(jīng)成熟，解決了傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)無法檢測(cè)的弊端，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)償收縮混凝土質(zhì)量監(jiān)控[3]。瑞荷園小區(qū)配套地下車庫結(jié)構(gòu)超長超寬，一方面為了保證地下工程不滲不漏，另一方面加快施工進(jìn)度，該工程采用補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)和超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)。

1 工程概況

瑞荷園小區(qū)位于山東省聊城市新老城區(qū)交匯處，東臨徒駭河，北接振興路，南鄰興華路，建筑面積 38 萬平米，周圍配套設(shè)施齊全，是官方認(rèn)證的綠色二星級(jí)社區(qū)（見圖 1）。結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨(dú)立柱基+防水板，屋蓋采用柱支撐現(xiàn)澆密肋樓蓋形式。工程所在地地下水靜止埋深 3.3～3.7m，地下水位年變幅 2.0m 左右。工程結(jié)構(gòu)設(shè)年使用年限 50 年，抗震設(shè)防烈度為 7 度，地下室防水等級(jí)為二級(jí)。地下工程結(jié)構(gòu)超長，東西長 348.2m，南北寬 308.3m。基礎(chǔ)、防水底板、地下室外墻、板部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，抗?jié)B等級(jí) P8，后澆帶提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

圖1 瑞荷園

2 技術(shù)方案

考慮到本工程結(jié)構(gòu)超長超寬，為防止由于結(jié)構(gòu)超長引起的收縮和溫度裂縫，本工程地下室底板、外墻、屋面密肋梁板混凝土采用摻加膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土，并且各部位水中 14d 限制膨脹率要求如下：基礎(chǔ)及頂板部分應(yīng)大于 0.02%，擋土墻大于 0.025%，后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶部分大于 0.03%。此外，采用連續(xù)式或間歇式膨脹加強(qiáng)帶取代部分后澆帶（見圖 2），以加快施工進(jìn)度。地下室外墻每隔 30m 左右設(shè)置一道豎向控制縫。

膨脹加強(qiáng)帶具體作法詳見圖 3。

圖2 膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置

圖3 膨脹加強(qiáng)帶示意圖

3 補(bǔ)償收縮混凝土制備

3.1 原材料

P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，Ⅱ級(jí)粉煤灰，S95 級(jí)磨細(xì)礦渣粉，細(xì)度模數(shù) 2.6 河砂，粒徑 5～25mm 碎石，聚羧系高性能減水劑。

混凝土膨脹劑，優(yōu)選性能符合 GB/T 35164—2017《混凝土膨脹劑》中Ⅱ型產(chǎn)品要求的 HCSA 雙膨脹源高性能混凝土膨脹劑，水中 7d 限制膨脹率 0.062%，具體性能指標(biāo)如表 1 所示。

表1 膨脹劑性能

3.2 混凝土配合比

為了進(jìn)一步降低混凝土水化熱，配合比設(shè)計(jì)時(shí)引入大量的粉煤灰和礦渣粉。經(jīng)試配和攪拌站復(fù)驗(yàn)，最終確定的補(bǔ)償收縮混凝土配合比見表 2，其抗壓強(qiáng)度和限制膨脹率見圖 4 和圖 5。

圖4 補(bǔ)償混凝土抗壓強(qiáng)度

圖5 補(bǔ)償混凝土限制膨脹率

由圖 4 和圖 5 可知，補(bǔ)償收縮混凝土 28d 強(qiáng)度36.4～43.6MPa 之間，符合強(qiáng)度等級(jí) C30 和 C35 混凝土的要求。底板、外墻和后澆帶部位混凝土的水中 14d 限制膨脹率分別為 0.02%、0.026% 和 0.034%，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。綜合強(qiáng)度和限制膨脹率測(cè)試結(jié)果，所配制的補(bǔ)償收縮混凝土性能符合要求，可以正常施工。

4 補(bǔ)償收縮混凝土施工

膨脹劑采用散裝運(yùn)輸，攪拌站單獨(dú)清空一個(gè)儲(chǔ)料罐，膨脹劑采用機(jī)械計(jì)量添加。攪拌站嚴(yán)格執(zhí)行混凝土配合比，加強(qiáng)攪拌，保證物料均勻。施工方與攪拌站密切聯(lián)系，明確澆筑部位，保證膨脹劑足量加入。

表2 補(bǔ)償收縮混凝土配合比 kg/m3

混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，檢查混凝土狀態(tài)，并且現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行限制膨脹率測(cè)試（見圖 6）。如果混凝土拌合物出現(xiàn)離析，則進(jìn)行退站處理。如果混凝土坍落度過低導(dǎo)致無法澆筑，則現(xiàn)場(chǎng)添加減水劑進(jìn)行調(diào)試，符合要求后方可澆筑，嚴(yán)禁直接加水。混凝土澆筑時(shí)沿著一個(gè)方向，左右往返迂回前進(jìn)，這樣可以保證新舊混凝土之間的接茬時(shí)間，避免出現(xiàn)施工冷縫。積水坑、電梯井分層澆筑，避免上浮，加強(qiáng)振搗。上翻導(dǎo)墻、上翻梁及柱帽多次澆筑、多次振搗成型。水平施工縫澆筑混凝土前，應(yīng)將其表面浮漿和雜物清除，然后鋪設(shè)凈漿或涂刷混凝土界面處理劑、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料等材料，再鋪 30～50mm 厚的 1：1 水泥砂漿，并應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土。垂直施工縫澆筑混凝土前，應(yīng)將其表面清理干凈，再涂刷混凝土界面處理劑或水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，并應(yīng)及時(shí)澆筑混凝土[4]。水平面混凝土振搗密實(shí)后，及時(shí)覆蓋塑料薄膜，可上人后澆水養(yǎng)護(hù)，外墻則架設(shè)噴淋管養(yǎng)護(hù)。混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑如圖 7 所示。

此外，施工時(shí)注意，懸挑構(gòu)件需等混凝土強(qiáng)度達(dá)到100% 設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除支撐。車庫停止降水時(shí)間不得早于頂板覆土施工完畢。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率

圖7 補(bǔ)償收縮混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑

5 結(jié)論

瑞荷園小區(qū)地下工程采用補(bǔ)償收縮混凝土結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)與超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)，有效解決了超長結(jié)構(gòu)易因干縮和冷縮而開裂的難題。利用膨脹加強(qiáng)帶取消傳統(tǒng)后澆帶作法，減少后澆帶回填周期，加快施工進(jìn)度。地下車庫防水質(zhì)量達(dá)到二級(jí)要求，綜合成本降低。