高層建筑中結(jié)構(gòu)后澆帶的設(shè)計(jì)與施工

孫曉亞

摘要:在高層建筑中,為了防止離層主樓與周?chē)狗恐g沉降差異,以及混凝土收縮開(kāi)裂及溫度變化拉裂等縫隙出現(xiàn),采用結(jié)構(gòu)施工后澆帶的方法。提出根據(jù)后澆帶不同的功用設(shè)計(jì)施工中就注意的問(wèn)題及提高后澆帶技質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu);后澆帶;設(shè)計(jì);施工

在高層建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高層主樓與低層裙房連在一起,裙房包圍了主樓的大部分。從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看,將高層與裙房脫開(kāi),這就需要高變形縫;但從建筑要求看又不希望設(shè)縫。因?yàn)樵O(shè)縫會(huì)出現(xiàn)雙梁、雙柱、雙墻,使平面布局受局限,因此施工后澆帶法便應(yīng)運(yùn)而生。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置后澆帶是目前常采用的一種方法。本文對(duì)后澆帶設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)明確和注意的問(wèn)題作一淺析,以更好地控制工程裂縫。

1 施工后澆帶的功能

施工后澆帶分為后澆沉降帶、后澆收縮帶和后澆溫度帶,分別用于解決高層主樓與低層裙房間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形相減小溫度應(yīng)力等問(wèn)題。這種后澆帶一般具有多種變形縫的功能,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以一種功能為主,其他功能為輔。施工后澆帶是整個(gè)建筑物,包括基礎(chǔ)及L:部結(jié)構(gòu)施工中的預(yù)留縫(“縫”很寬,幫稱(chēng)為“帶”),待主體結(jié)構(gòu)完成,將后澆帶混凝土補(bǔ)齊后,這種“縫”即不存在,既在整個(gè)結(jié)構(gòu)施工中解決了高層主樓與低居裙房的差異沉降,又達(dá)到了不設(shè)永久變形縫的目的。

2 后澆帶按其作用可分為3種

為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差而設(shè)置的后澆施工帶稱(chēng)為沉降后澆帶;為防止混凝土凝結(jié)收縮開(kāi)裂而設(shè)置的后澆施工帶稱(chēng)為收縮后澆帶;為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工帶稱(chēng)為溫度后澆帶。

3 根據(jù)實(shí)際情況確定后澆帶類(lèi)型

設(shè)計(jì)采用何種類(lèi)型的后澆帶必須根據(jù)工程類(lèi)型、工程部位、現(xiàn)場(chǎng)施工情況和結(jié)構(gòu)受力情況而具體確定。

后澆帶的縫寬與墻、板厚度有關(guān)。對(duì)底板厚度超過(guò)100cm以上的,可根據(jù)后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工難易程度等靈活掌握,當(dāng)施工較困難時(shí),后澆帶縫寬可適當(dāng)增加。

后澆帶接縫處的斷面形式,當(dāng)墻、板厚度小于30cm時(shí),可做成平直縫;當(dāng)厚度大于30cm小于60cm時(shí),可做成階梯形或上下對(duì)稱(chēng)坡口形;當(dāng)墻板厚度大于60cm時(shí)可做成企口縫。

后澆帶的鋼筋斷開(kāi)或貫通,在于后澆帶縫的類(lèi)型。對(duì)沉降后澆帶而言,鋼筋貫通為好;對(duì)收縮后澆帶而言,鋼筋斷開(kāi)為好;梁反結(jié)構(gòu)的板筋斷開(kāi),梁筋貫通,如果鋼筋不斷開(kāi),鋼筋附近的混凝土收縮將受到約束,產(chǎn)生拉力導(dǎo)致開(kāi)裂,從而降低結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力。

對(duì)于后澆帶內(nèi)的后澆混凝土,應(yīng)使用無(wú)收縮混凝土,防止新老混凝土接縫收縮開(kāi)裂。無(wú)收縮混凝土可在混凝土摻加微膨脹劑,也可直接采用膨脹水泥配制,如礦渣水泥。配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比先澆混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時(shí)間,不同類(lèi)型后澆帶的澆灌時(shí)間是不同的。伸縮后澆帶應(yīng)根據(jù)先澆混凝土的收縮完成情況而定,不同水泥、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件的混凝土,一般應(yīng)控制在施工后60天進(jìn)行。如工期非常緊迫,也是應(yīng)在2周以上。沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后,再澆注后澆帶。

4 后澆帶在設(shè)計(jì)中應(yīng)明確的問(wèn)題

后澆帶縫寬,理論上后澆帶寬度只須1cm已足夠保證溫度收縮變形,但考慮施工方便,并避免應(yīng)力集中,具體寬度應(yīng)根據(jù)后澆帶設(shè)置位置及砼厚度決定。后澆帶接縫形式有平直縫、階形縫、企口縫等,接縫形式應(yīng)加以明確。后澆帶內(nèi)鋼筋有斷開(kāi)搭接、貫通不斷、增加附加筋3種。后澆帶后澆混凝土,有普通混凝土提高一個(gè)等級(jí)和采用同等級(jí)或提高一級(jí)摻加微膨脹劑等方法。后澆帶后澆混凝土的澆灌時(shí)間有的規(guī)定不少于2周,有的要求不少于6周,以至更長(zhǎng)時(shí)間。

5 后澆帶施工中應(yīng)注意問(wèn)題

后澆帶的施工應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,處理不當(dāng)極易造成質(zhì)量事故,輕則開(kāi)裂滲漏,重則危及結(jié)構(gòu)安全,所以在施工中應(yīng)給予高度重視。

后澆帶接縫形式必須嚴(yán)格按施工圖施工,施工時(shí)應(yīng)用堵頭板,根據(jù)接口形式在堵頭板上裝凸條。在些施工單位不按圖施工,接口處不支模,留成自然斜坡槎,使施工縫處混凝土澆搗困難,造成混凝土不密實(shí),達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。如果是地下室底板還易產(chǎn)生滲水現(xiàn)象。

后澆帶先澆混凝土完成后應(yīng)進(jìn)行防護(hù),局部應(yīng)覆蓋,四周臨時(shí)欄桿圍護(hù),防止施工過(guò)程中鋼筋污梁,保證鋼筋不被踩踏。有些工地后澆帶不設(shè)圍護(hù),致使鋼筋被嚴(yán)重踩彎、鋼筋雜亂、建筑垃圾較多,不易清理。

在后澆帶澆注混凝土前必須將整個(gè)截面按照施工縫的要求進(jìn)行處理,清除雜物,水泥薄膜、表面松動(dòng)的砂石和軟弱混凝土層,并將兩側(cè)混凝土鑿毛,用水沖洗干凈,充分保持兩側(cè)混凝土濕潤(rùn),一般少于24小時(shí)。在表面涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑后,及時(shí)澆筑混凝土。有些施工單位兩側(cè)混凝土不鑿毛就澆注后澆帶內(nèi)混凝土,使新老混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度難以保證,處理不好會(huì)在后澆帶兩側(cè)造成兩條貫空裂縫,極易滲水。

后澆帶后澆混凝土一定要用無(wú)收縮混凝土,摻用微膨脹劑,精心振搗密實(shí),注意澆水養(yǎng)護(hù)。有些單位施工不按設(shè)計(jì)要求使用不收縮混凝土,用普通混凝土應(yīng)付;還有一些施工單位由于后澆混凝土用量較少,在后澆帶旁人工拌制混凝土,隨拌隨澆,嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。

后澆帶跨內(nèi)的梁反在后澆帶混凝土澆注前,兩側(cè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于懸臂受力狀態(tài),在施工期間,本跨內(nèi)的模板和支撐不能拆除,必須待后澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值75%以后,方可按由上向下順序拆除。有些施工單位,施工期間模板準(zhǔn)備不足,或考慮資金等因素,提前拆除后澆帶跨內(nèi)的模板和支撐,造成板邊開(kāi)裂,使結(jié)構(gòu)承載能力下降。

此外,后澆帶的混凝土因一次澆筑量小,因而通常采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的方法,且后澆帶應(yīng)用強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)、早強(qiáng)、補(bǔ)償收縮的混凝土澆筑,所以應(yīng)單申請(qǐng)混凝土配合比。施工中應(yīng)提前做好水泥、砂、石和外加劑及摻合料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)和試驗(yàn)工作,及時(shí)申請(qǐng)混凝土配合比。澆筑時(shí)認(rèn)真計(jì)量,在混凝土澆筑時(shí)按規(guī)定留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和同條件養(yǎng)試件,用以檢驗(yàn)和證明后澆帶混凝土的強(qiáng)度。混凝土澆筑后應(yīng)重視其養(yǎng)護(hù)工作,及時(shí)的養(yǎng)護(hù)可使混凝土在潮濕的環(huán)境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛細(xì)孔隙。提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性。

后澆帶可以有效地減少收縮應(yīng)力,在施工后期,把后澆帶砼澆上,使工程變成整體,以利用“后澆帶”辦法控制裂縫并達(dá)到不設(shè)置永久伸縮縫的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)單位、施工單位認(rèn)真設(shè)計(jì)、精心施工,一定能在工程實(shí)踐中收到較好的效果。