是否需要签订土地补充协议，需根据厂房扩建项目的具体情况判断，主要分为以下两种情形：

1. 若扩建涉及土地权属、用途、面积等核心条款变更
   根据《民法典》第三百五十六条及《城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例》第十八条，土地使用权人需改变土地用途或扩大用地面积时，必须与土地管理部门重新签订土地使用权出让合同或签订补充协议。例如：

   • 原土地出让合同明确约定“仅用于单层厂房建设”，现需加建楼层；
     
   • 扩建后实际用地面积超出原合同约定范围；
     
   • 土地用途从工业用地变更为仓储用地等。
     此时必须签订补充协议，否则可能面临行政处罚（如罚款、收回土地）或无法通过规划验收。

2. 若扩建不涉及土地核心条款变更
   若扩建仅在原批准范围内增加建筑面积、调整建筑结构，且符合以下条件，则无需签订补充协议：

   • 已取得《建设工程规划许可证》及《施工许可证》；
     
   • 不改变土地用途、容积率、建筑密度等规划指标；
     
   • 不突破原土地出让合同约定的开发强度。
     但需注意：即使不签补充协议，仍需向自然资源部门办理规划变更手续，否则可能构成违法建设。

实务建议：

• 扩建前务必核对原土地出让合同、规划许可证等文件，明确是否触发补充协议签订条件；
  
• 若涉及土地条款变更，建议同步办理规划调整、环境评估等前置程序，避免程序瑕疵；
  
• 补充协议内容应明确扩建部分的土地使用年限、出让金调整、违约责任等核心条款。
  

如有具体合同文本或扩建方案，可进一步向我提供细节，我将协助分析法律风险。