地基處理和基礎設計（四）

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　　四、后澆帶設計

　　因調(diào)整地基初期不均勻沉降而設的后澆帶，帶寬800～1O00mm.后澆帶自基礎開始在各層相同位置直到裙房屋頂板全部設后澆帶，包括內(nèi)外墻體。施工時后澆帶兩邊梁板必須支撐好，直到后澆帶封閉并混凝土達到設計強度后拆除。后澆帶內(nèi)的混凝土等級采用比原構(gòu)件提高一級的微膨脹混凝土。如沉降觀測記錄在高層封頂時，沉降曲線平緩可在高層封頂一個月后封閉后澆帶。沉降曲線不緩和則宜延長封閉后澆帶時間。

　　基礎后澆帶封閉前要求施工時覆蓋，以免雜物垃圾掉落難于清理。并提出清除雜物垃圾的措施，如后澆帶處墊層局部降低等。有必要時后澆帶中設置適量加強鋼筋，如梁面、底鋼筋相同等措施。

　　設計者必須認真對待由于超長給結(jié)構(gòu)帶來的不利影響，當增大結(jié)構(gòu)伸縮縫間距或者是不設置伸縮縫時，必須采取切實可行的措施，防止結(jié)構(gòu)開裂。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中，在結(jié)構(gòu)施工階段采取防裂措施是國內(nèi)外通用的減小混凝土收縮不利影響的有效方法，我國常用的做法是設置施工后澆帶。另外，當建筑物存在較大的高差，但是結(jié)構(gòu)設計根據(jù)具體情況可不設置永久變形縫時，例如高層建筑主體和多層（或低層）裙房之間，也常常采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。這兩種施工后澆帶，前者可稱之為收縮后澆帶，工期間的混凝土自收縮，它不能解決由于溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應力集中，更不能替代伸縮縫。有一些結(jié)構(gòu)設計者將后澆帶和伸縮縫等同起來的看法是錯誤的，因為兩者的作用并不相同。

　　當?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)超長過多，單靠設置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時，可以考慮采用補償收縮混凝土，在適當位置設置膨脹加強帶。采用這種方法，不僅可以進一步增大伸縮縫最大間距，而且可以用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶，從而實現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑即無縫施工。但應注意，采用膨脹加強帶取代部分施工后澆帶時，膨脹加強帶的位置應設置在結(jié)構(gòu)溫度應力集中部位，并應制定嚴格的技術(shù)保障措施，保證混凝土原材料的質(zhì)量和微膨脹劑的配合比準確，結(jié)構(gòu)設計應對地下室結(jié)構(gòu)各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求。

　　對高層建筑主體與裙房之間是設置永久變形縫，還是在施工階段設置沉降后澆帶，應該根據(jù)建筑場地地基持力層土質(zhì)情況、基礎形式、上部結(jié)構(gòu)布置等條件綜合確定。當?shù)鼗至油临|(zhì)較好，例如高層建筑基礎做在基巖層或卵石層上，或采用樁基時，高層建筑沉降變形量較小，此時可考慮采用施工后澆帶而不設置永久變形縫，將高層建筑與裙房基礎（或地下室）連成整體。當?shù)鼗至訅嚎s性較高，且厚度較大，高層建筑主體與裙房之間的高差懸殊較大，高層建筑荷載較大，則由于高層建筑與裙房之間的差異沉降量較大，在采用天然地基的情況下，還是以設置永久變形縫將高層建筑與裙房徹底脫開為好。當高層建筑與相鄰的裙房之間設置永久變形縫時，高層建筑的基礎埋深一般應大于裙房基礎埋深至少2米，不滿足此要求時應計算高層建筑的穩(wěn)定性，并采取可靠措施防止高層建筑與裙房之間發(fā)生相互傾斜。筆者曾經(jīng)參觀過某工程，高層建筑地下一層，地上十六層，純地下車庫一層，與高層建筑地下室貫通，其間設置了沉降縫，基礎埋深基本相同，沉降縫間采用硬質(zhì)材料填充。由于沒有解決好高層建筑與地下車庫間的互傾問題，建筑投入使用后，發(fā)現(xiàn)沉降縫兩側(cè)墻體開裂，造成地下室滲漏。

　　近年來，復合地基得到了廣泛應用，復合地基可以提高地基持力層承載力，提高土體彈性模量，有效地控制建筑物沉降。北京地區(qū)有些工程已經(jīng)通過在高層建筑下采用復合地基的方法來替代樁基，以解決高層建筑主體與裙房之間差異沉降的問題。不論采用哪種方法，如果采用施工后澆帶而不設置永久變形縫，都應依據(jù)相關(guān)規(guī)范計算裙房和高層建筑的整體傾斜。當采用地基處理時，在結(jié)構(gòu)設計圖紙上，應明確規(guī)定采用地基處理后，高層建筑與裙房之間的變形要求。

　　施工后澆帶的位置，應根據(jù)基礎和上部結(jié)構(gòu)布置的具體情況確定，不能想當然，搞一刀切。后澆帶應設置在結(jié)構(gòu)受力較小處，一般在梁、板跨度內(nèi)的三分之一處，結(jié)構(gòu)彎矩和剪力均較小，且宜自上而下對齊，豎向上不宜錯開，后澆帶間距一般為30米到50米。在高層建筑與裙房之間設置后澆帶時，后澆帶宜處于裙房一側(cè)，且在結(jié)構(gòu)設計上，應注意加強高層建筑與裙房相連部位的構(gòu)造，提高縱向鋼筋配筋率，用以抵抗后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。為減小后澆帶封閉后由剩余差異沉降差所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，尚應采取其他措施，通?？煽紤]以下方法：

　　1、高層建筑采用樁基或其他地基基礎處理方法，或補償基礎，盡量擴大高層建筑基礎與地基接觸面積，減小高層建筑基礎底面接觸壓力，而裙房則采用埋深較淺的獨立柱基或條形基礎等，調(diào)節(jié)高層建筑與裙房之間的差異沉降。

　　2、盡量減小裙房部分基礎與地基的接觸面積，即盡量增大裙房部分的基礎底面接觸壓力，加大裙房的沉浸量。

　　3、結(jié)合高層建筑埋置深度要求，調(diào)整高層建筑地下室高度，使地基持力層落在壓縮性小、地基承載力高的土層上，可有效地減小高層建筑的沉降量。

　　進行地基基礎設計時，結(jié)構(gòu)設計者應結(jié)合工程具體情況，多方面對比，選擇經(jīng)濟合理的方案。

　　后澆帶部位的鋼筋一般不宜斷開，而應讓鋼筋連續(xù)通過，即只將后澆帶處的混凝土臨時斷開。但有時工程具體情況不允許留后澆帶，例如某工程地下車庫通道的頂板、底板均與主樓相連，但是由于施工場地狹小，無法留設后澆帶，于是要求施工單位先施工結(jié)構(gòu)主體，待主體完成后再施工車道部分，要求施工單位對與主體相連的鋼筋必須預留，后期采用焊接連接，同一截面的鋼筋焊接連接率不得大于50%.

　　有的工程將后澆帶內(nèi)鋼筋全部斷開，這時候，為避免在同一截面鋼筋100%連接，宜將后澆帶曲折布置，而不要沿一直線布置。連接方式建議首選機械連接或焊接，但要注意施工質(zhì)量。采用搭接連接時，應注意后澆帶寬度要滿足按混凝土規(guī)范計算的鋼筋搭接連接長度。

　　基礎后澆帶的斷面形式，應于結(jié)構(gòu)設計圖紙上用詳圖明確表示出來，而不應推給施工單位。當?shù)叵滤惠^高時，宜在基礎后澆帶下設置防水板并增設一道附加防水層。