淺析超長混凝土結構后澆帶的應用

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

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

關鍵詞：超長混凝土；后澆帶；裂縫；沉降 1 引言 建筑工程中，混凝土結構的裂縫較為普遍，裂縫的類型也很多。以前的結構設計和建筑施工中，采用伸縮縫來處理裂縫。但是設置的伸縮縫，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，很多超長混凝土結構都不設置伸縮縫，而是通過設置后澆帶來緩解混凝土收縮和溫度作用帶來的不利影響。后澆帶的設置可以減少混凝土收縮，又可增加建筑面積，加快施工進度，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，當這種變形受到約束后，結構內部就會產生收縮應力和溫度應力，這兩種應力都超過混凝土的抗拉強度時就會導致混凝土開裂，最終形成收縮裂縫或溫度裂縫。 后澆帶設置要遵循“先放后抗”的原則。為了削減溫度應力，防止產生伸縮縫，將總溫差分為兩部分。在第一部分溫差經歷的時間內，將結構分為多段，與施工縫結合，能減少收縮應力。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力疊加后小于混凝土設計抗拉強度，后澆帶就是利用這種方法來控制裂縫，而不需要設置伸縮縫。從理論上分析，是通過設置后澆帶，將大尺度板式結構“化整為零”，使其在較短的時間內釋放溫度收縮應力，當完成后澆帶的施工后，結構又“化零為整”，大幅度減少溫度收縮應力對結構的影響，而不需要設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。它的目的是取消結構中的永久性伸縮縫，所以也可以說它是一種設計中的伸縮縫和沉降縫。 3 后澆帶設計 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：施工時安裝、拆除模板方便，經常應用于不厚的工程中，便于處理事故；缺點：該形式的后澆帶滲水路線較短，界面結構的質量不容易保證。 階梯縫的優(yōu)點：支模簡單，容易拆除，抗?jié)B路線長，混凝土結構與水壓方向垂直，界面結合能保證質量，抗?jié)B性好，后期施工、清理也比較容易。 企口縫的優(yōu)點：混凝土結構面與水壓方向也垂直，界面結合面好，抗?jié)B路線長；缺點：支模費工時，澆筑時不易密實，死角多，拆模清理較困難，成型后要注意保護邊角，若不注意，會影響后期施工接縫質量，大體積的厚混凝土中可采用企口縫，較薄的混凝土結構中不宜采用。 為了支模方便，超長鋼筋混凝土結構的板一般很薄，應設置平直縫；當梁高較低(≤ 600mm)時應設置階梯縫，而梁高較高(>600 mm)時應設置企口縫。 3.2 后澆帶的位置 后澆帶應設置在結構構件受力較小處，一般在梁、板跨度內的三分之一處，因為該處構件彎矩和剪力均較小，對主體結構的影響較小。 對于伸縮后澆帶，參考《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50007—2002)的條文，當混凝土結構伸縮縫間距過大時，可采用設置伸縮后澆帶的方法，適當?shù)卦龃笊炜s縫間距。根據(jù)工程實踐經驗，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，使得強度等級提高5MPa。 對于沉降后澆帶，規(guī)范規(guī)定：當高層建筑與相連的裙房之間不設置沉降縫時，應在裙房一側設置后澆帶，后澆帶的位置應設在距主樓邊柱的第二跨內。此時，混凝土用量要根據(jù)實際測量的沉降值進行計算，當后期的沉降差滿足要求時，才可以進行澆注。后澆帶寬度為800mm—1000mm，當主樓部分的結構封頂兩個月，要按照《建筑變形測量規(guī)程》對建筑進行沉降觀測，當變形指數(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，設計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量，后澆帶的寬度一般設置0.6m—1m左右，工程實踐中較多采用1m。后澆帶的設置，是為了釋放早期的收縮應力，所以當后澆帶處鋼筋連續(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力作用；后澆帶處的鋼筋全部斷開，混凝土結構就會被分成幾個獨立的部分，此時后澆帶的寬度對結構的變形沒有影響；后澆帶處的鋼筋部分甚至全部拉通時，鋼筋會加大約束結構變形，阻礙兩側構件向剛度中心變形，產生約束拉力，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，也能更好的控制結構裂縫。 對于結構中沒有設置后澆帶的部位，卻也想要達到后澆帶的性能，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，可在板上加強鋼筋，板上部的鋼筋要切斷搭接，板底部的鋼筋與加強筋要保持連續(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→到設計規(guī)定時間后，施工后澆帶砼→后澆帶砼強度達到100%后，拆后澆帶底模（側模）。  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的墻體砼的側壓力，在靠近這一側的模板的橫向短木方的外側套鐵線，然后與這一側墻體模板捆緊，在短木方靠近橡膠止水帶的內側用木方支頂。 在支設另一側后澆帶模板時，先支設的后澆帶模板不拆，在兩側模板相對的橫向短木方間用木方支撐住。由于后支的側模板支頂在先澆筑完的砼墻體上，因此后支的側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方法是在頂板后澆帶模板支設前，在后澆帶處也應先支板模，以支撐后澆帶模板。          后澆帶所處的一跨內的梁板模板及支撐隨后澆帶兩側模板一起支護，排距不大于1m（包括梁板支撐均應保留）。該部分模板支撐系統(tǒng)要相對獨立，以便于其他模板及支撐的正常拆除和周轉，在后澆帶砼達到100%設計強度時，才能拆除。 4.3混凝土澆注     按圖紙設計要求，后澆帶混凝土采用微膨脹混凝土，其強度比構件混凝土強度提高一個標號，澆注完成后應澆水養(yǎng)護不少于14天。 膨脹劑主要有以下性能：膨脹率大，質量穩(wěn)定，對混凝土有一定的增強作用。 后澆帶混凝土澆注部位分為以下幾個方面   （1）構造筏板：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，并每隔一米用高強鋼釘將其固定，當止水膠條安裝完畢后，撕下止水條上的隔離紙后即可進行后序混凝土施工。   （2）地下室外側剪力墻：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，在預先留好的定位錢槽，將止水膠條鑲嵌在預留槽中并用鋼釘固定，即可進行混凝土施工。  （3）樓板：鑿毛及清理后澆帶成型混凝土表面，檢查鋼筋、模板及預埋管線情況是否滿足施工要求，完成準備工程后方可澆注混凝土。  （4）施工縫：施工縫用鋼絲網及小模板擋牢。墻柱水平施工縫采用同混凝土標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，機械振搗點距縫邊30cm，縫邊人工插搗，使新舊混凝土結合密實。 5結語 隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，建筑產業(yè)規(guī)模越來越大，超長結構越來越多，而溫度收縮裂縫是混凝土結構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，使得結構中少縫甚至無縫，因此近年來很受到設計人員和施工人員的重視。 對于超長混凝土結構，通過設置后澆帶可以避免結構發(fā)生裂縫，控制建筑的沉降。設計者應根據(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，根據(jù)后澆帶“先放后抗”的設計原則進行設計、施工，保證結構的質量。 參考文獻： 【1】朱江龍. 后澆帶施工技術質量控制探討【J】.建材發(fā)展導向，2009,7（3） 【2】張義榮，胡開法，葉丹.淺析超長鋼筋混凝土結構的后澆帶設置【J】.山西建筑，2010,36（1）. 【3】張玉明. 超長混凝土框架結構裂縫控制研究【D】.東南大學，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)澆混凝土結構中后澆帶施工的幾點體會【J】.內蒙古科技與經濟， 2008（19）