淺析后澆帶設計和施工注意點

黃麗珠

上雋嘉苑項目位于上海市嘉定區南翔鎮,總建筑面積約為27萬m2,其中的地下車庫A,建筑面積12 349.8 m2,層高3.9 m(局部5.1 m),長 293 m,寬30 m。此工程設計了兩道后澆帶,三道加強帶(局部凹凸處另設后澆帶),后澆帶寬800 mm,加強帶寬2 000 mm。后澆帶是在現澆整體式鋼筋混凝土結構施工期間,為了克服混凝土因自身溫度變化、收縮和基礎不均勻沉降,可能產生有害裂縫而設置的變形縫,是常采用的一種控制裂縫的方法。筆者結合現場工程施工實踐及以往的經驗,對后澆帶設計和施工中應了解、重視的問題作一淺述。

1 后澆帶的主要功能

1)解決沉降差。通常設計者把高層建筑和裙房的結構及基礎設計成整體,但在施工時用后澆帶把兩部分暫時斷開,待主體結構施工完畢,已完成大部分沉降量(50%以上)以后再澆灌連接部分的混凝土,將高低層連成整體。此種后澆帶稱之為沉降后澆帶,解決施工階段的沉降。2)解決收縮裂縫。在混凝土超長結構中,設置后澆帶為防止混凝土凝結后期的各種收縮以及溫度變化帶來的各種不利因素,加快施工進度,節約工程造價。此種后澆帶稱之為收縮后澆帶。

2 后澆帶的設計理論

在結構設計中,當建筑結構的平面尺寸超過混凝土規范規定的伸縮縫最大間距時,可考慮采用施工后澆帶的方法來適當增大伸縮縫間距,同時減少或避免由混凝土收縮應力及溫度應力產生的裂縫。后澆帶貫穿建筑物的整個橫截面(包括基礎及上部結構),將整個建筑物全部的梁、板、柱分開,分為幾個相對獨立的部分,使得各部分都可自由收縮,待主體結構完成后,后期變形趨于穩定時,再進行后澆、封閉,形成整體結構,實現無縫設計。

3 后澆帶的設計

1)后澆帶間距一般為30 m～60 m(在超長地下室設計時,也可在適當位置設置膨脹后澆帶來加大設置后澆帶的距離),后澆帶的寬度應考慮便于施工操作,并按結構構造要求而定,一般寬度以800～1 000為宜。后澆帶應設置在結構受力和變形較小的部位,后澆帶宜自上而下對齊,豎向上不宜錯開,同時視情況可沿平面曲折布置,宜考慮適當配置加強鋼筋。對高層建筑筏形基礎與裙房基礎之間的構造應符合下列要求:當高層建筑與相連的裙房之間不設置沉降縫時,宜在裙房一側設置后澆帶,后澆帶的位置宜設在距主樓邊柱的第2跨內(GB 50007-2002建筑地基基礎設計規范8.4.15條)。后澆帶部位的結構鋼筋一般不宜斷開,而應讓鋼筋連續通過,即只將后澆帶處的混凝土臨時斷開。結構主筋如必須斷開時,則主筋搭接長度應大于45倍主筋直徑,并應按設計要求加設附加鋼筋(GB 50108-2001地下工程防水技術規范5.2.2條)。后澆帶做法如表1所示。

表1 后澆帶做法

2)后澆帶處混凝土外加劑及等級。后澆帶后澆混凝土一定要用無收縮水泥配制的微膨脹混凝土,且應比兩側混凝土強度等級增大一級。

3)后澆帶的斷面形式,應考慮澆筑混凝土后連接牢固,當墻、板厚度小于30 cm時,可做成平直縫;當厚度大于30 cm小于60 cm時,可做成階梯形或上下對稱坡口形;當墻板厚度大于60 cm時可做成企口縫。

4)后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時間,不同類型后澆帶是不同的。一般來講,對于收縮后澆帶,根據先澆混凝土的收縮完成情況而定,一般應控制在施工后60 d,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;或者根據實測沉降觀測,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設計控制范圍之內時,亦可以提前澆筑后澆帶混凝土。

4 后澆帶的施工及施工注意點

1)后澆帶處的模板支撐體系。在施工期間要充分考慮模板及支撐系統,同時保留這些模板支撐至后澆帶澆筑且強度達到設計要求后方可逐層拆除。同時在后澆帶附近一定范圍內不允許堆放施工材料,限制施工荷載。2)后澆帶兩側接縫收口。后澆帶接縫形式按設計要求,施工時兩側用快易收口網、鋼絲網或堵頭板做側模,如采用鋼絲網時,制作的單層鋼絲網片必須繃緊,并且鋼絲網片與鋼筋支架綁扎必須結實、牢固,避免強振及貼邊振搗,并且嚴格控制振點間距在400 mm左右。如采用快易收口網時,混凝土振搗宜控制在距快易收口網450 mm左右,振搗時聚集到混凝土表面的泌水應盡快排除,要保證快易收口網后面沒有空隙產生,也不可讓混凝土漿沿網下流。3)后澆帶處的半成品保護。后澆帶先澆混凝土完成后應進行防護,上部采用木蓋板進行覆蓋,四周用臨時欄桿圍護,防止后續施工過程中鋼筋污染,保證鋼筋不被踩踏,防止損壞外貼式止水帶。4)混凝土澆筑。施工前對后澆帶混凝土要認真試配,符合要求后再進行后澆混凝土的施工。在后澆帶澆筑混凝土前必須將整個截面按照施工縫的要求進行處理,清除雜物,水泥薄膜,表面松動的砂石和軟弱混凝土層,做好鋼筋的除銹工作,并將兩側混凝土鑿毛,用水沖洗干凈,充分保持兩側混凝土濕潤,一般不少于24 h。在表面涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑后,及時澆筑混凝土。5)防滲漏。要采用適合工程特點的后澆帶接縫形式和其與兩側混凝土接縫防水做法,設計時通常采取企口縫或階梯縫,并選擇接縫中部設置止水條或止水帶的組合做法,如采用鋼板止水片防水,則鋼板止水片接頭必須為搭接焊接,搭接長度應不小于50 mm,焊接必須在4個方向焊接,焊接必須飽滿,無夾渣、咬肉、氣泡;在內墻、頂棚后澆帶接縫處用柔性彈性膩子涂刷兩遍,可避免在結構的沉降及伸縮過程中產生細小裂縫;后澆帶需超前止水時,后澆帶部位的混凝土應局部加厚,并增設外貼式或中埋式止水帶。6)后澆帶的養護。后澆帶混凝土澆筑完畢后,及時做好養護工作,避免表面裂縫的產生。在未達到設計強度時,不得在其上面進行踩踏或施工作業。

總之,施工后澆帶的設計和施工直接影響到結構的安全性與經濟性,設計單位和施工單位都應對此予以足夠的重視,做好后澆帶的設計與施工,保證結構的質量。

[1] 許靜奮,朱志龍.地下室后澆帶堵漏補強施工技術[J].山西建筑,2008,34(18):159-160.