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摘 要：本文介绍采用UEA混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土，以加强带取代后浇带，实现超长结构无缝施工技术的工程实例，来论述监理方在施工时的质量控制要点。
关键词：UEA混凝土膨胀剂；补偿收缩混凝土；超长结构无缝施工技术；膨胀加强带；后浇带
中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
扬州职教中心A、C栋建筑面积为8848.7m2、6627.3m2；建筑总高度27m，建筑层数为底下1层、地上6层。基础尺寸为62.45*20.7m、46.4*20.7m；基础形式为桩基础+整板，整板C35/S6砼厚400mm、配双层双向φ12＠125。墙板为C35/S6砼厚250mm、配双层双向φ12＠200。为防止现浇砼干缩和温差引起裂缝，江苏省水利勘测设计研究院在A、C栋分别设置了2道、1道地下室底板后浇带。
二、更改底板后浇带的依据
1、设置后浇带的问题
在图纸会审时和基础施工前，经过施工单位、监理单位和甲方研究认为：本工程工期急迫，设置后浇带给工程带来许多困难，使该处模板和支撑不能及时拆除，延长了工期；而且，由于长时间不能封闭，落进杂物难于清理；同时，由于后浇带两侧，在浇筑混凝土前，混凝土凿毛十分困难；因为底板和垫层混凝土与后浇带混凝土浇筑时间相隔长达30-60d，混凝土之间的粘结强度难以保证，后浇带连接处易产生裂缝，反而造成渗漏。
同时，我国砼外加剂的发展从1985年开始，UEA产品已经是第四代产品、发展比较成熟；关于将后浇带更改为膨胀加强带的施工工法也比较成熟，早在1993年就开始应用，现在已经广泛应用到各类项目上。
2、混凝土无裂缝施工原理
在基础混凝土（C35S6）中掺加占水泥重量8%的UEA膨胀剂，使混凝土适当的膨胀，在有钢筋的条件下，在钢筋混凝土中建立起0.2Mpa-0.6Mpa的预压应力可以抵消由于混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土裂缝。而且，水泥和膨胀剂水化所生成的钙矾石，其晶体为针状结晶，能切断和填充混凝土的毛细孔，使混凝土的抗渗提高，从而达到混凝土结构自防水的效果。
3、后浇带理论间距
结构出现裂缝与干缩和温差有直接关系。当底板和墙板混凝土采用普通混凝土，且底板和墙板厚度较大时，干缩和温差均较大，易产生裂缝。在这种情况下，通过计算和工程实践表明，后浇带的间距约为20m-30m。类似本工程底板混凝土不厚，混凝土中掺加占水泥重量10%的UEA膨胀剂，一般60-70m可不设后浇带。
现根据最小伸缩缝间距公式计算工程后浇带距离：
（1）计算数据
基础底板厚400mm，独立基础厚1000mm，φ12＠125，墙板厚250mm配筋φ12＠200，底板和外墙混凝土C35/S6。
（2）后浇带距离计算
平均伸缩缝间距计算公式：
〖L〗=1.5*（EH/CX）*arcch（ａT /ａT -εp ）
式中：H：底板厚度或外墙每次施工高度（mm），本工程底板厚度400mm、单车砼20m3、H=5000mm，侧外墙每次高度H=2650mm；
E：混凝土弹性模量，C35混凝土垫层上浇筑E=3.15*104Mpa；
CX：基础阻力系数，底板混凝土在混凝土垫层上浇筑CX=0.6N/mm2，侧外墙混凝土在基础CX=1.5N/mm2。
a：混凝土的线膨胀系数a=1.0*10-5；
Arcch：双曲线余弦函数反函数；
εp：筋混凝土的极限拉伸值。
εp =0.5Rf （1+p/d）*10-4
Rf：混凝土抗拉强度标准值，C35混凝土Rf =2.5Mpa；
P：配筋率：底板0.509%，侧墙0.543%；
D：钢筋直径：底板d=1.2cm；侧墙d=1.2cm；底板εp =0.5*2.5*（1+0.509/1.2）*10-4=1.780*10-4，侧外墙εp =0.5*2.5*（1+0.543/1.2）*10-4=1.816*10-4
在计算伸缩缝间距时，公式中混凝土极限拉伸直除考虑配筋率影响外，还需考虑混凝土徐变的影响。偏于安全选取普通混凝土的松弛系数为0.5，也就是混凝土的极限拉伸直，在考虑徐变的条件下增加了50%。底板混凝土由于单面散热（柔性丙纶乙烯防水三面覆盖）散热较慢，必须考虑徐变，而侧外墙混凝土由于二面散热较快，但浇筑高度大也考虑徐变，值得说明的是，膨胀混凝土的受拉徐变比普通混凝土高40%，由于已偏于安全，未予考虑。
因此，考虑徐变后混凝土的极限拉伸值为：
底板：εp =1.78*10-4*（1+0.5）=2.67*10-4
侧墙：εp =1.82*10-4*（1+0.5）=2.72*10-4
T：混凝土温差
普通混凝土T=T0+（T1-T2）+T3
膨胀混凝土T=T0+（T1-T2）=T3-T4
式中：T0：混凝土浇筑温度，按标准规定取28℃
T1：水泥水化热温升，按公式计算
T2：大气温度
T3：收缩当量温差
T4：膨胀当量温差
三、审核施工方案
由于施工单位有可靠的技术措施并提供了成功的工程业绩，监理方对此十分重视，要求施工单位根据相关理论及各方要求编制施工方案，经总监理工程师审批后报江苏省水利勘测设计研究院有限公司建筑设计分公司批准确认后施工。
四、后浇带更改为膨胀加强带监理对原材料的控制措施
1）本工程采用泰州海螺水泥厂生产低水化热PO42.5级水泥。
2）选用扬州电厂生产的II级低钙粉煤灰超量取代水泥，改善砼和易性及孔结构以提高砼耐久性及后期强度，降低砼早期水化热和收缩。
3）UEA低碱型由中国建筑材料科学研究院研制、江苏海润化工有限公司江都减水剂厂生，内掺UEA膨胀剂补偿砼的结构收缩。
4）粗骨料采用5-25mm连续级配碎石，控制含水泥量小于1%。细集料采用含泥量小于2%的中粗砂。
5）教学楼A、C栋砼浇筑预计施工时间为3月8日-3月15日、加强带预计施工时间在3月23日-3月30日，环境温度在5-15℃ ，有利于后浇带更改为膨胀加强带的施工。
五、后浇带更改为膨胀加强带监理对砼的质量控制措施
1、混凝土浇筑前的隐蔽验收
①钢筋制作安装质量必须符合设计及规范要求，教学楼基础底板后浇带更改为膨胀加强带的钢筋构造措施仍按原后浇带位置的钢筋构造要求执行，其中膨胀加强带宽改为2米。
②模板安装质量必须符合设计及规范要求。
③加强带部分用钢丝网包裹，用模板分隔，保证其宽度。
2、混凝土浇筑过程中的旁站监理
①生产：保证使用各种合格原材料，按配比准确计量。其中S6砼掺粉煤灰、砼泵送剂和JM-3（8%掺量），膨胀加强带砼掺粉煤灰、砼泵送剂和UEA（8%掺量）；砼适当延长搅拌时间，以砼搅拌均匀为准。根据当天气温及砂石含水率，调整好出机坍落度。
②应科学合理调度，控制砼的运输频率。浇筑地点距离搅拌站13KM，往返约70分钟路程，投入八辆搅拌车保证砼施工的连续性，保证每小时50立方的供应。避免现场车辆积压或脱节，以免造成坍落度损失过大，造成泵送和施工困难等。
③施工现场和运输过程中严禁砼一边泵送一边加生水；砼泵完后，洗拌车料的水严禁冲入泵车后料斗内。
④基础底板施工顺序：从加强带位置开始向两边浇筑砼，待4h后再浇筑膨胀加强带处砼。
⑤教学楼A、C栋基礎地板（含后浇带、承台）砼用量分别为760、571立方，按照每小时浇筑速度45方计算需17和13小时，为保障砼浇筑顺利、浇筑人员分为两组在吃饭时间交班并做好交班记录。
⑥砼泵送时布料要均匀，振捣时按照“多插少振，快插慢拔”的原则振捣，防止漏振过振。
⑦砼应合理的分层分段浇筑，每层浇筑厚度小于400mm，浇筑要连续且保持均匀，砼浇筑速度40-50M3/h，加强振捣，砼浇筑温度在5-15℃ ，从而有效减少砼的温度应力。
⑧抹面：抹面和天气是影响砼表面塑性裂缝的职业原因。我方组织专职人员在砼初凝后终凝前进行二次或多次抹压，这是防止砼裂缝产生的很关键的一道工序；并在施工现场砼终凝前用机械抹平，效果更好。
六、混凝土的养护工作
根据“UEA”的反映原理，应充分饱水养护，才能发挥其补偿收缩性能。因而加强砼早期覆盖保温养护至关重要，防止砼内外温差过大（不得大于25℃）而造成温差贯穿裂缝。浇筑完毕的砼，在初凝后，洒水养护，养护期不得少天14天。
同时，在施工过程中按100m3砼量随机取样，留置砼试块一组，并且检查其坍落度，还需留置底板和侧外墙抗渗试块两组。
七、工程实践效果
工程实践证明，设置UEA补偿收缩砼加强带简化了施工工艺，提高结构耐久性，确保了工程质量，加快施工进度和模板周转，该工程被评为2009年度优质结构工程，具有显著的技术经济效益和社会效益。
关键词：UEA混凝土膨胀剂；补偿收缩混凝土；超长结构无缝施工技术；膨胀加强带；后浇带
中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
扬州职教中心A、C栋建筑面积为8848.7m2、6627.3m2；建筑总高度27m，建筑层数为底下1层、地上6层。基础尺寸为62.45*20.7m、46.4*20.7m；基础形式为桩基础+整板，整板C35/S6砼厚400mm、配双层双向φ12＠125。墙板为C35/S6砼厚250mm、配双层双向φ12＠200。为防止现浇砼干缩和温差引起裂缝，江苏省水利勘测设计研究院在A、C栋分别设置了2道、1道地下室底板后浇带。
二、更改底板后浇带的依据
1、设置后浇带的问题
在图纸会审时和基础施工前，经过施工单位、监理单位和甲方研究认为：本工程工期急迫，设置后浇带给工程带来许多困难，使该处模板和支撑不能及时拆除，延长了工期；而且，由于长时间不能封闭，落进杂物难于清理；同时，由于后浇带两侧，在浇筑混凝土前，混凝土凿毛十分困难；因为底板和垫层混凝土与后浇带混凝土浇筑时间相隔长达30-60d，混凝土之间的粘结强度难以保证，后浇带连接处易产生裂缝，反而造成渗漏。
同时，我国砼外加剂的发展从1985年开始，UEA产品已经是第四代产品、发展比较成熟；关于将后浇带更改为膨胀加强带的施工工法也比较成熟，早在1993年就开始应用，现在已经广泛应用到各类项目上。
2、混凝土无裂缝施工原理
在基础混凝土（C35S6）中掺加占水泥重量8%的UEA膨胀剂，使混凝土适当的膨胀，在有钢筋的条件下，在钢筋混凝土中建立起0.2Mpa-0.6Mpa的预压应力可以抵消由于混凝土收缩时产生的拉应力，防止混凝土裂缝。而且，水泥和膨胀剂水化所生成的钙矾石，其晶体为针状结晶，能切断和填充混凝土的毛细孔，使混凝土的抗渗提高，从而达到混凝土结构自防水的效果。
3、后浇带理论间距
结构出现裂缝与干缩和温差有直接关系。当底板和墙板混凝土采用普通混凝土，且底板和墙板厚度较大时，干缩和温差均较大，易产生裂缝。在这种情况下，通过计算和工程实践表明，后浇带的间距约为20m-30m。类似本工程底板混凝土不厚，混凝土中掺加占水泥重量10%的UEA膨胀剂，一般60-70m可不设后浇带。
现根据最小伸缩缝间距公式计算工程后浇带距离：
（1）计算数据
基础底板厚400mm，独立基础厚1000mm，φ12＠125，墙板厚250mm配筋φ12＠200，底板和外墙混凝土C35/S6。
（2）后浇带距离计算
平均伸缩缝间距计算公式：
〖L〗=1.5*（EH/CX）*arcch（ａT /ａT -εp ）
式中：H：底板厚度或外墙每次施工高度（mm），本工程底板厚度400mm、单车砼20m3、H=5000mm，侧外墙每次高度H=2650mm；
E：混凝土弹性模量，C35混凝土垫层上浇筑E=3.15*104Mpa；
CX：基础阻力系数，底板混凝土在混凝土垫层上浇筑CX=0.6N/mm2，侧外墙混凝土在基础CX=1.5N/mm2。
a：混凝土的线膨胀系数a=1.0*10-5；
Arcch：双曲线余弦函数反函数；
εp：筋混凝土的极限拉伸值。
εp =0.5Rf （1+p/d）*10-4
Rf：混凝土抗拉强度标准值，C35混凝土Rf =2.5Mpa；
P：配筋率：底板0.509%，侧墙0.543%；
D：钢筋直径：底板d=1.2cm；侧墙d=1.2cm；底板εp =0.5*2.5*（1+0.509/1.2）*10-4=1.780*10-4，侧外墙εp =0.5*2.5*（1+0.543/1.2）*10-4=1.816*10-4
在计算伸缩缝间距时，公式中混凝土极限拉伸直除考虑配筋率影响外，还需考虑混凝土徐变的影响。偏于安全选取普通混凝土的松弛系数为0.5，也就是混凝土的极限拉伸直，在考虑徐变的条件下增加了50%。底板混凝土由于单面散热（柔性丙纶乙烯防水三面覆盖）散热较慢，必须考虑徐变，而侧外墙混凝土由于二面散热较快，但浇筑高度大也考虑徐变，值得说明的是，膨胀混凝土的受拉徐变比普通混凝土高40%，由于已偏于安全，未予考虑。
因此，考虑徐变后混凝土的极限拉伸值为：
底板：εp =1.78*10-4*（1+0.5）=2.67*10-4
侧墙：εp =1.82*10-4*（1+0.5）=2.72*10-4
T：混凝土温差
普通混凝土T=T0+（T1-T2）+T3
膨胀混凝土T=T0+（T1-T2）=T3-T4
式中：T0：混凝土浇筑温度，按标准规定取28℃
T1：水泥水化热温升，按公式计算
T2：大气温度
T3：收缩当量温差
T4：膨胀当量温差
三、审核施工方案
由于施工单位有可靠的技术措施并提供了成功的工程业绩，监理方对此十分重视，要求施工单位根据相关理论及各方要求编制施工方案，经总监理工程师审批后报江苏省水利勘测设计研究院有限公司建筑设计分公司批准确认后施工。
四、后浇带更改为膨胀加强带监理对原材料的控制措施
1）本工程采用泰州海螺水泥厂生产低水化热PO42.5级水泥。
2）选用扬州电厂生产的II级低钙粉煤灰超量取代水泥，改善砼和易性及孔结构以提高砼耐久性及后期强度，降低砼早期水化热和收缩。
3）UEA低碱型由中国建筑材料科学研究院研制、江苏海润化工有限公司江都减水剂厂生，内掺UEA膨胀剂补偿砼的结构收缩。
4）粗骨料采用5-25mm连续级配碎石，控制含水泥量小于1%。细集料采用含泥量小于2%的中粗砂。
5）教学楼A、C栋砼浇筑预计施工时间为3月8日-3月15日、加强带预计施工时间在3月23日-3月30日，环境温度在5-15℃ ，有利于后浇带更改为膨胀加强带的施工。
五、后浇带更改为膨胀加强带监理对砼的质量控制措施
1、混凝土浇筑前的隐蔽验收
①钢筋制作安装质量必须符合设计及规范要求，教学楼基础底板后浇带更改为膨胀加强带的钢筋构造措施仍按原后浇带位置的钢筋构造要求执行，其中膨胀加强带宽改为2米。
②模板安装质量必须符合设计及规范要求。
③加强带部分用钢丝网包裹，用模板分隔，保证其宽度。
2、混凝土浇筑过程中的旁站监理
①生产：保证使用各种合格原材料，按配比准确计量。其中S6砼掺粉煤灰、砼泵送剂和JM-3（8%掺量），膨胀加强带砼掺粉煤灰、砼泵送剂和UEA（8%掺量）；砼适当延长搅拌时间，以砼搅拌均匀为准。根据当天气温及砂石含水率，调整好出机坍落度。
②应科学合理调度，控制砼的运输频率。浇筑地点距离搅拌站13KM，往返约70分钟路程，投入八辆搅拌车保证砼施工的连续性，保证每小时50立方的供应。避免现场车辆积压或脱节，以免造成坍落度损失过大，造成泵送和施工困难等。
③施工现场和运输过程中严禁砼一边泵送一边加生水；砼泵完后，洗拌车料的水严禁冲入泵车后料斗内。
④基础底板施工顺序：从加强带位置开始向两边浇筑砼，待4h后再浇筑膨胀加强带处砼。
⑤教学楼A、C栋基礎地板（含后浇带、承台）砼用量分别为760、571立方，按照每小时浇筑速度45方计算需17和13小时，为保障砼浇筑顺利、浇筑人员分为两组在吃饭时间交班并做好交班记录。
⑥砼泵送时布料要均匀，振捣时按照“多插少振，快插慢拔”的原则振捣，防止漏振过振。
⑦砼应合理的分层分段浇筑，每层浇筑厚度小于400mm，浇筑要连续且保持均匀，砼浇筑速度40-50M3/h，加强振捣，砼浇筑温度在5-15℃ ，从而有效减少砼的温度应力。
⑧抹面：抹面和天气是影响砼表面塑性裂缝的职业原因。我方组织专职人员在砼初凝后终凝前进行二次或多次抹压，这是防止砼裂缝产生的很关键的一道工序；并在施工现场砼终凝前用机械抹平，效果更好。
六、混凝土的养护工作
根据“UEA”的反映原理，应充分饱水养护，才能发挥其补偿收缩性能。因而加强砼早期覆盖保温养护至关重要，防止砼内外温差过大（不得大于25℃）而造成温差贯穿裂缝。浇筑完毕的砼，在初凝后，洒水养护，养护期不得少天14天。
同时，在施工过程中按100m3砼量随机取样，留置砼试块一组，并且检查其坍落度，还需留置底板和侧外墙抗渗试块两组。
七、工程实践效果
工程实践证明，设置UEA补偿收缩砼加强带简化了施工工艺，提高结构耐久性，确保了工程质量，加快施工进度和模板周转，该工程被评为2009年度优质结构工程，具有显著的技术经济效益和社会效益。