后澆帶設計與施工探討

[摘要]隨著建筑體量大型化和結構功能多樣化方向發展,對一些主體結構必然會帶來變形和開裂,特別對于大面積和長度較長的建筑體,應合理設置后澆帶,防止結構開裂。

[關鍵詞]后澆帶 混凝土 裂縫

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0810078-01

隨著建筑向體量大型化和結構功能多樣化方向發展,超長結構、主樓裙房式結構或體形不規則結構不斷出現,特別是對地下防水有要求的建筑物,要求結構不留變形縫,這就要求在結構設計中,設計者必須認真對待由于超長給結構帶來的不利影響,當增大結構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,防止結構開裂。還有對長度較長、面積較大帶地下室的高層板式樓宇等建筑物,以及獨立的地下建筑物都根據設計規范要求設置了沉降或伸縮后澆帶。在適當增大伸縮縫最大間距的各項措施中,在結構施工階段采取防裂措施是國內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。

一、后澆帶的設計(后澆帶在設計中應明確的問題)

1.后澆帶縫寬,理論上后澆帶寬度只須1厘米已足夠保證溫度收縮變形,但考慮施工方便,并避免應力集中,具體寬度應根據后澆帶設置位置及砼厚度決定。

2.后澆帶接縫形式有平直縫、階形縫、企口縫等,接縫形式應加以明確。

3.后澆帶內鋼筋有斷開搭接、貫通不斷、增加附加筋3種。

4.后澆帶后澆混凝土,有普通混凝土提高一個等級和采用同等級或提高一級摻加微膨脹劑等方法。

5.后澆帶后澆混凝土的澆灌時間有的規定不少于2周,有的要求不少于6周,以至更長時間。

6.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,應該根據建筑場地地基持力層土質情況、基礎形式、上部結構布置等條件綜合確定。

7.施工后澆帶的位置,應根據基礎和上部結構布置的具體情況確定,不能想當然,搞一刀切。后澆帶應設置在結構受力較小處,一般在梁、板跨度內的三分之一處,結構彎矩和剪力均較小,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。

二、實際情況確定后澆帶類型

1.后澆帶的縫寬與墻、板厚度有關。對底板厚度超過100厘米以上的,可根據后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工難易程度等靈活掌握,當施工較困難時,后澆帶縫寬可適當增加。

2.后澆帶接縫處的斷面形式,當墻、板厚度小于30厘米時,可做成平直縫;當厚度大于30厘米小于60厘米時,可做成階梯形或上下對稱坡口形;當墻板厚度大于60厘米時可做成企口縫。

3.后澆帶的鋼筋斷開或貫通,在于后澆帶縫的類型。對沉降后澆帶而言,鋼筋貫通為好;對收縮后澆帶而言,鋼筋斷開為好;梁反結構的板筋斷開,梁筋貫通,如果鋼筋不斷開,鋼筋附近的混凝土收縮將受到約束,產生拉力導致開裂,從而降低結構抵抗溫度變化的能力。

4.對于后澆帶內的后澆混凝土,應使用無收縮混凝土,防止新老混凝土接縫收縮開裂。無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。

5.后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時間,不同類型后澆帶的澆灌時間是不同的。伸縮后澆帶應根據先澆混凝土的收縮完成情況而定,不同水泥、水灰比、養護條件的混凝土,一般應控制在施工后60天進行。如工期非常緊迫,也應在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。

三、后澆帶的施工

施工中必須保證后澆帶兩側混凝土澆筑質量,防止漏漿,或混凝土疏松。后澆帶兩側應采用鋼筋支架鋼絲網隔斷,并由結構設計人員確定兩側斷面形式,當地下室有防水要求時,地下室后澆帶不宜留成直槎。施工單位應指派專人負責保持后澆帶內的清潔,防止后澆帶內的鋼筋銹蝕,或鋼筋被壓彎、踩彎。在封閉施工后澆帶之前,應將后澆帶內的雜物清理干凈,做好鋼筋的除銹工作,并將兩側混凝土鑿毛,涂刷界面劑,后澆帶混凝土應比兩側混凝土強度等級增大一級,并且采用摻加了微膨脹劑的補償收縮混凝土澆筑。后澆帶混凝土澆筑時,宜控制其環境溫度低于兩側混凝土澆筑時的環境溫度,并應有專人負責。后澆帶混凝土澆筑完畢后,應注意做好養護工作。

施工后澆帶的封閉時間,一般來講,對于收縮后澆帶,不宜少于兩個月,通常認為這時候混凝土的收縮變形已經完成60%以上;對于沉降后澆帶,應等高層建筑主體結構封頂后再澆筑后澆帶混凝土,即要求高層建筑先施工、先沉降,以釋放一部分高層與裙房之間的差異沉降;或者根據沉降觀測,當高層建筑結構施工到一定高度時,若高層建筑的沉降量較小,預估高層與裙房之間產生的差異沉降量處在控制范圍之內時,亦可以提前澆筑后澆帶混凝土。

在封閉后澆帶之前,結構設計者應在圖紙上明確提出后澆帶附近一定范圍內不應允許施工堆放材料,限制施工荷載,并做好后澆帶兩側的臨時支護。特別是目前很多工程中,施工采用快拆體系的模板,這時候更要注意后澆帶附近的支護質量,防止在拆除模板過程中,由于支撐松動、移位等造成結構開裂。

四、后澆帶砼澆筑、養護

1.在其他部位模板拆除時,將后澆帶部位模板保留,不得拆除。在后澆帶施工前將用于分隔后澆帶的木方和板條拆除。

2.施工后澆帶,在新澆筑砼前應將接縫處已有砼表面的垃圾、水泥薄膜、表面松動的砂石和軟弱的砼層清除干凈,同時還應加以鑿毛,用水沖洗干凈并加以濕潤。并將以后澆帶部位的鋼筋整理。

五、后澆帶施工質量缺陷處理方案

(一)處理方法。1.在結構混凝土強度等級達到設計強度的100%后,開始準備后澆帶混凝土的澆注。將后澆帶兩側混凝土鑿毛并剔去表面的松動石子和浮漿層,露出堅硬石子;并根據主體模板技術交底和模板施工方案有關要求進行模板支設,經驗收合格后在澆筑混凝土前用清水充分濕潤、沖洗。在后澆帶處每間距60cm設置一個馬凳鋼筋和墊塊,保證上下鋼筋的保護層均滿足要求。2.根據實驗室提供的U.E.A補償收縮混凝土配合比(比原樓層混凝土提高一級)進行混凝土澆注,澆注前先在施工縫處鋪一層與混凝土同配比的減石子砂漿,澆筑時振搗要細致,使新舊混凝土結合緊密。澆注完24h內覆蓋進行成品保護,并定期澆水養護。

(二)保證措施。1.混凝土澆注時加強管理、嚴格監控,把好質量關。在振動棒振搗后,用平板振動器進行縱橫操作,控制拖動平板的速度進而保證混凝土的密實性。2.加強過程控制和成品保護,嚴格進行跟蹤檢查,技術員、質檢員及各級管理人員做好施工的過程檢查控制,對每個施工細節進行逐項落實,確保沒有任何質量隱患。

作者簡介:

劉發全(1972-),男,本科,畢業重慶大學土木系,高級工程師。