淺析超長混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶的應(yīng)用

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摘要：后澆帶的設(shè)置可以控制沉降，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生伸縮縫，本文從后澆帶設(shè)置的原則出發(fā)，對后澆帶的形式、設(shè)置位置、間距、寬度以及后澆帶鋼筋處理進(jìn)行了總結(jié)分析，最后對后澆帶的施工流程進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：超長混凝土；后澆帶；裂縫；沉降 1 引言 建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍，裂縫的類型也很多。以前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑施工中，采用伸縮縫來處理裂縫。但是設(shè)置的伸縮縫，會永久停留在建筑物中，使建筑功能受到限制。近年來隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，很多超長混凝土結(jié)構(gòu)都不設(shè)置伸縮縫，而是通過設(shè)置后澆帶來緩解混凝土收縮和溫度作用帶來的不利影響。后澆帶的設(shè)置可以減少混凝土收縮，又可增加建筑面積，加快施工進(jìn)度，節(jié)約投資。根據(jù)后澆帶用于解決混凝土伸縮問題，以及調(diào)整高、底層之間的沉降差的不同作用，分為伸縮后澆帶和沉降后澆帶兩種， 2 后澆帶設(shè)置的原理 混凝土在變硬過程中會發(fā)生收縮，溫度的變化會引起熱脹冷縮，當(dāng)這種變形受到約束后，結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，這兩種應(yīng)力都超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時就會導(dǎo)致混凝土開裂，最終形成收縮裂縫或溫度裂縫。 后澆帶設(shè)置要遵循“先放后抗”的原則。為了削減溫度應(yīng)力，防止產(chǎn)生伸縮縫，將總溫差分為兩部分。在第一部分溫差經(jīng)歷的時間內(nèi)，將結(jié)構(gòu)分為多段，與施工縫結(jié)合，能減少收縮應(yīng)力。施工后期，澆筑成整體，以承受第二部分的溫差和收縮，此時兩部分的溫差和收縮應(yīng)力疊加后小于混凝土設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度，后澆帶就是利用這種方法來控制裂縫，而不需要設(shè)置伸縮縫。從理論上分析，是通過設(shè)置后澆帶，將大尺度板式結(jié)構(gòu)“化整為零”，使其在較短的時間內(nèi)釋放溫度收縮應(yīng)力，當(dāng)完成后澆帶的施工后，結(jié)構(gòu)又“化零為整”，大幅度減少溫度收縮應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響，而不需要設(shè)置過多的永久性變形縫。后澆帶是一種特殊的施工縫，只在施工期間存在，它是一種臨時性的伸縮縫。它的目的是取消結(jié)構(gòu)中的永久性伸縮縫，所以也可以說它是一種設(shè)計(jì)中的伸縮縫和沉降縫。 3 后澆帶設(shè)計(jì) 3.1 后澆帶的形式 后澆帶按形狀可以分為平直縫、階梯縫、企口縫三種形式。 平直縫的優(yōu)點(diǎn)：施工時安裝、拆除模板方便，經(jīng)常應(yīng)用于不厚的工程中，便于處理事故；缺點(diǎn)：該形式的后澆帶滲水路線較短，界面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不容易保證。 階梯縫的優(yōu)點(diǎn)：支模簡單，容易拆除，抗?jié)B路線長，混凝土結(jié)構(gòu)與水壓方向垂直，界面結(jié)合能保證質(zhì)量，抗?jié)B性好，后期施工、清理也比較容易。 企口縫的優(yōu)點(diǎn)：混凝土結(jié)構(gòu)面與水壓方向也垂直，界面結(jié)合面好，抗?jié)B路線長；缺點(diǎn)：支模費(fèi)工時，澆筑時不易密實(shí)，死角多，拆模清理較困難，成型后要注意保護(hù)邊角，若不注意，會影響后期施工接縫質(zhì)量，大體積的厚混凝土中可采用企口縫，較薄的混凝土結(jié)構(gòu)中不宜采用。 為了支模方便，超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的板一般很薄，應(yīng)設(shè)置平直縫；當(dāng)梁高較低(≤ 600mm)時應(yīng)設(shè)置階梯縫，而梁高較高(>600 mm)時應(yīng)設(shè)置企口縫。 3.2 后澆帶的位置 后澆帶應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力較小處，一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處，因?yàn)樵撎帢?gòu)件彎矩和剪力均較小，對主體結(jié)構(gòu)的影響較小。 對于伸縮后澆帶，參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2002)的條文，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫間距過大時，可采用設(shè)置伸縮后澆帶的方法，適當(dāng)?shù)卦龃笊炜s縫間距。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通常后澆帶的間距不大于30m；澆灌混凝土的間隔時間通常在兩個月以上。每30m—40m間距留出施工后澆帶，帶寬為800mm— 1000mm，鋼筋采用搭接接頭，混凝應(yīng)在兩個月后澆灌，澆灌的混凝土要摻雜一定量的膨脹劑，使得強(qiáng)度等級提高5MPa。 對于沉降后澆帶，規(guī)范規(guī)定：當(dāng)高層建筑與相連的裙房之間不設(shè)置沉降縫時，應(yīng)在裙房一側(cè)設(shè)置后澆帶，后澆帶的位置應(yīng)設(shè)在距主樓邊柱的第二跨內(nèi)。此時，混凝土用量要根據(jù)實(shí)際測量的沉降值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)后期的沉降差滿足要求時，才可以進(jìn)行澆注。后澆帶寬度為800mm—1000mm，當(dāng)主樓部分的結(jié)構(gòu)封頂兩個月，要按照《建筑變形測量規(guī)程》對建筑進(jìn)行沉降觀測，當(dāng)變形指數(shù)滿足要求時，才能澆灌混凝土封閉。 另外，在確定后澆帶的位置時，設(shè)計(jì)人員還要考慮其他因素：盡量避免讓后澆帶通過衛(wèi)生闖、淋浴間等對防水要求較高的房間；與后澆帶平行的梁不要和后澆帶重疊，這樣會給施工帶來難度。 3.3后澆帶的寬度及鋼筋處理構(gòu)造 理論上，后澆帶的寬度只要1cm寬就夠了。但為了保證到施工質(zhì)量，后澆帶的寬度一般設(shè)置0.6m—1m左右，工程實(shí)踐中較多采用1m。后澆帶的設(shè)置，是為了釋放早期的收縮應(yīng)力，所以當(dāng)后澆帶處鋼筋連續(xù)時，后澆帶的寬度和鋼筋處理方式會影響后澆帶的釋放收縮應(yīng)力作用；后澆帶處的鋼筋全部斷開，混凝土結(jié)構(gòu)就會被分成幾個獨(dú)立的部分，此時后澆帶的寬度對結(jié)構(gòu)的變形沒有影響；后澆帶處的鋼筋部分甚至全部拉通時，鋼筋會加大約束結(jié)構(gòu)變形，阻礙兩側(cè)構(gòu)件向剛度中心變形，產(chǎn)生約束拉力，這會影響發(fā)揮后澆帶的作用，所以，如果后澆帶鋼筋不能全部斷開，必須減少后澆帶間距。 鋼筋中的約束拉力受后澆帶鋼筋的寬度和面積的影響，鋼筋寬度越大、面積越小，約束拉力就會越小，就越有利于發(fā)揮后澆帶作用，也能更好的控制結(jié)構(gòu)裂縫。 對于結(jié)構(gòu)中沒有設(shè)置后澆帶的部位，卻也想要達(dá)到后澆帶的性能，可通過減少后澆帶面積、增大寬度、減少鋼筋的總量來實(shí)現(xiàn)。梁中上部的鋼筋、腰筋以及板墻中的鋼筋切斷后要錯開搭接，但是不能切斷梁中下部的鋼筋。另外，對于板，可在板上加強(qiáng)鋼筋，板上部的鋼筋要切斷搭接，板底部的鋼筋與加強(qiáng)筋要保持連續(xù)，這樣可以控制板上后澆帶處開裂。 4 后澆帶施工 后澆帶施工流程如下：施工后澆帶以外砼→拆其余部位模板→到設(shè)計(jì)規(guī)定時間后，施工后澆帶砼→后澆帶砼強(qiáng)度達(dá)到100%后，拆后澆帶底模（側(cè)模）。  4.1鋼筋施工       按圖紙要求施工，在后澆帶綁扎完成后做好防護(hù)措施（加蓋蓋板），防止鋼筋損傷及銹蝕。在澆注后澆帶混凝土前對鋼筋進(jìn)行檢查及除銹處理。后澆帶鋼筋綁扎，穿過后澆帶的梁筋不斷，板筋也不斷。如板筋需斷開，可互相搭接750mm，且搭接位置不應(yīng)在同一斷面上，在同一斷面的接頭數(shù)不能超過總數(shù)的50%。 4.2 模板施工    （1）構(gòu)造筏板：施工后澆帶立面的模板，采用木模板拼接。模板豎向放置，用木方進(jìn)行橫向連接，后澆帶兩邊模板由木方頂住，防止?jié)沧㈨艜r發(fā)生漲模。 （2）墻體后澆帶：墻體后澆帶模板由兩塊模板拼成，在兩塊模板的里外側(cè)與水平鋼筋相交處做半圓孔，模板套在鋼筋上，兩塊模板的中間相交處夾住木模板，在澆注混凝土前將木模板起出，夾入橡膠止水帶。為了抵抗住先澆筑砼一側(cè)的墻體砼的側(cè)壓力，在靠近這一側(cè)的模板的橫向短木方的外側(cè)套鐵線，然后與這一側(cè)墻體模板捆緊，在短木方靠近橡膠止水帶的內(nèi)側(cè)用木方支頂。 在支設(shè)另一側(cè)后澆帶模板時，先支設(shè)的后澆帶模板不拆，在兩側(cè)模板相對的橫向短木方間用木方支撐住。由于后支的側(cè)模板支頂在先澆筑完的砼墻體上，因此后支的側(cè)模板的橫向短木方不用再與墻體鋼模捆緊。   （3）頂板后澆帶模板：為保證施工后澆帶立面的基礎(chǔ)混凝土施工過程中的穩(wěn)定，橫加一條木方,在樓板澆注完成后在后澆帶處加蓋模板，防止雜物落入，施工過程中出現(xiàn)踩踏破壞。           頂板后澆帶模板的支設(shè)方法是在頂板后澆帶模板支設(shè)前，在后澆帶處也應(yīng)先支板模，以支撐后澆帶模板。          后澆帶所處的一跨內(nèi)的梁板模板及支撐隨后澆帶兩側(cè)模板一起支護(hù)，排距不大于1m（包括梁板支撐均應(yīng)保留）。該部分模板支撐系統(tǒng)要相對獨(dú)立，以便于其他模板及支撐的正常拆除和周轉(zhuǎn)，在后澆帶砼達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時，才能拆除。 4.3混凝土澆注     按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，后澆帶混凝土采用微膨脹混凝土，其強(qiáng)度比構(gòu)件混凝土強(qiáng)度提高一個標(biāo)號，澆注完成后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)不少于14天。 膨脹劑主要有以下性能：膨脹率大，質(zhì)量穩(wěn)定，對混凝土有一定的增強(qiáng)作用。 后澆帶混凝土澆注部位分為以下幾個方面   （1）構(gòu)造筏板：在澆注混凝土之前，必須除去混凝土表面的浮漿，將其鑿成毛面，要徹底清除其中的垃圾、雜物，并隔夜?jié)菜蛊錆駶?，鋪設(shè)水泥漿以確保后澆帶混凝土與先澆搗的混凝土連接良好。同時檢查鋼筋綁扎是否達(dá)到圖紙要求，有無生銹等問題，一切完好后方可澆注砼。 在后澆帶混凝土界面清理完成，露出堅(jiān)硬表面后，將止水膠條沿后澆帶伸展方向展開，并每隔一米用高強(qiáng)鋼釘將其固定，當(dāng)止水膠條安裝完畢后，撕下止水條上的隔離紙后即可進(jìn)行后序混凝土施工。   （2）地下室外側(cè)剪力墻：鑿毛及清理后澆帶成型混凝土表面，檢查鋼筋及模板支撐情況是否滿足施工要求。安裝止水膠條，在預(yù)先留好的定位錢槽，將止水膠條鑲嵌在預(yù)留槽中并用鋼釘固定，即可進(jìn)行混凝土施工。  （3）樓板：鑿毛及清理后澆帶成型混凝土表面，檢查鋼筋、模板及預(yù)埋管線情況是否滿足施工要求，完成準(zhǔn)備工程后方可澆注混凝土。  （4）施工縫：施工縫用鋼絲網(wǎng)及小模板擋牢。墻柱水平施工縫采用同混凝土標(biāo)號的水泥砂漿做接漿處理，接漿厚度50mm。樓板、梁、樓梯水平施工縫和墻體豎向施工縫刷同混凝土強(qiáng)度等級的水泥素漿處理。施工縫處在繼續(xù)澆筑混凝土前，混凝土表面要剔毛，剔除浮動石子，用水沖洗干凈并充分潤濕，下料時要避免靠近縫邊，機(jī)械振搗點(diǎn)距縫邊30cm，縫邊人工插搗，使新舊混凝土結(jié)合密實(shí)。 5結(jié)語 隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來越大，超長結(jié)構(gòu)越來越多，而溫度收縮裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中很常見而且日趨增多的裂縫。后澆帶能夠解決裂縫問題，而且不會占用面就，使得結(jié)構(gòu)中少縫甚至無縫，因此近年來很受到設(shè)計(jì)人員和施工人員的重視。 對于超長混凝土結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置后澆帶可以避免結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫，控制建筑的沉降。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體混凝土收縮和溫度變形的特性，收縮變形的成因和特點(diǎn)，根據(jù)后澆帶“先放后抗”的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 參考文獻(xiàn)： 【1】朱江龍. 后澆帶施工技術(shù)質(zhì)量控制探討【J】.建材發(fā)展導(dǎo)向，2009,7（3） 【2】張義榮，胡開法，葉丹.淺析超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的后澆帶設(shè)置【J】.山西建筑，2010,36（1）. 【3】張玉明. 超長混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫控制研究【D】.東南大學(xué)，2006 【4】韓國良.后澆帶施工德 處理方法【J】.包鋼科技，2007,33（3）. 【5】李華. 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中后澆帶施工的幾點(diǎn)體會【J】.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)， 2008（19）