王紅兵, 黃正東
黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木建筑工程系(438002)
后澆帶是為防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于溫度、收縮不均可能產(chǎn)生的有害裂縫,按照設(shè)計或施工規(guī)范要求,在板(包括基礎(chǔ)底板)、墻、梁相應(yīng)位置留設(shè)臨時施工縫,將結(jié)構(gòu)暫時劃分為若干部分,經(jīng)過構(gòu)件內(nèi)部收縮,在若干時間后再澆搗該施工縫混凝土,將結(jié)構(gòu)連成整體。后澆帶是既可解決沉降差又可減少收縮應(yīng)力的有效措施,故在工程中應(yīng)用較多。
設(shè)置后澆帶的位置、距離通過設(shè)計計算確定,其寬度應(yīng)考慮施工簡便且要避免應(yīng)力集中,常為800~1 200mm;在有防水要求的部位設(shè)置后澆帶,應(yīng)考慮止水帶構(gòu)造;設(shè)置后澆帶部位還應(yīng)該考慮模板等措施內(nèi)容不同的消耗因素;后澆帶部位填充的混凝土強度等級須比原結(jié)構(gòu)提高一級。
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)力等問題。這種后澆帶一般具有多種變形縫的功能,設(shè)計時應(yīng)考慮以一種功能為主,其他功能為輔。施工后澆帶是整個建筑物,包括基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)施工中的預(yù)留縫(“縫”很寬,故稱為“帶”),待主體結(jié)構(gòu)完成,將后澆帶混凝土補齊后,這種“縫”就不存在了,既在整個結(jié)構(gòu)施工中解決了高層主樓與低居裙房的差異沉,又達到了不設(shè)永久變形縫的目的。
1)為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差而設(shè)置的后澆施工帶稱為沉降后澆帶。
2)為防止混凝土凝結(jié)收縮開裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為收縮后澆帶。
3)為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為溫度后澆帶。
設(shè)計采用何種類型的后澆帶必須根據(jù)工程類型、工程部位、現(xiàn)場施工情況和結(jié)構(gòu)受力情況而具體確定。
1)后澆帶的縫寬與墻、板厚度有關(guān)。對底板厚度超過100 cm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,后澆帶縫寬可適當(dāng)增加。
2)后澆帶接縫處的斷面形式,當(dāng)墻、板厚度小于30 cm時,可做成平直縫;當(dāng)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(dāng)墻板厚度大于60 cm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(jié)構(gòu)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(chǎn)生拉力導(dǎo)致開裂,從而降低結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力。
4)對于后澆帶內(nèi)的后澆混凝土,應(yīng)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。配制的混凝土強度等級應(yīng)比先澆混凝土高一個強度等級。
5)后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時間,對于不同類型后澆帶的澆灌時間是不同的。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)護條件的混凝土,一般應(yīng)控制在施工后60天進行。如工期非常緊迫,也應(yīng)在兩周以上。沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后,再澆筑后澆帶。
一般高層主樓與低層裙房的基礎(chǔ)同時施工,這樣回填土后場地平整,便于上部結(jié)構(gòu)施工。對于上部結(jié)構(gòu),無論是高層主樓與低層裙房同時施工,還是先施工高層,后施工低層,都要按施工圖預(yù)留施工后澆帶。
對高層主樓與低層裙房連接的基礎(chǔ)梁、上部結(jié)構(gòu)的梁和板,要預(yù)留出施工后澆帶,待主樓與裙房主體完工后(有條件時再推遲一些時間),再用微膨脹混凝土將它澆筑起來,使兩側(cè)地梁、上部梁和板連接成一個整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差異沉降放過一部分,因為高層主樓完成之后,一般情況下,其沉降量已完成最終沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了,這時再補齊施工后澆帶混凝土,二者差異沉降量就較小,這部分差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,可由不設(shè)永久變形縫的結(jié)構(gòu)承擔(dān)。對于施工后澆收縮帶,宜在主體結(jié)構(gòu)完工兩個月后澆筑混凝土,這時估計混凝土收縮量已完成60%以上。
施工后澆帶的位置宜選在結(jié)構(gòu)受力較小的部位,一般在梁、板的變形縫反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,彎矩雖大,但剪力很小。在施工后澆帶處,混凝土雖為后澆,但鋼筋不能斷。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規(guī)定斷開,在補齊混凝土前焊接好。后澆帶的配筋,應(yīng)能承擔(dān)由澆筑混凝土成為一整體后的差異沉降而產(chǎn)生的內(nèi)力,一般可按差異沉降變形反算為內(nèi)力,而在配筋上予以加強。后澆帶的寬度應(yīng)便于施工操作,并按結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求而定,一般寬度以700~1 000 mm為宜。
施工后澆帶的斷面形式應(yīng)考慮澆筑混凝土后連接牢固,一般不宜久留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎(chǔ),可留企口縫,而企口縫又有多種形式,可根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面情況確定。
由于建筑使用功能的需要,建筑設(shè)計中往往需要設(shè)置變形縫,但變形縫的設(shè)置往往又會影響建筑的平面布局和立面美觀,而設(shè)置后澆帶則會解決這一矛盾,但只有充分了解了后澆帶的功能并合理運用,才能實現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一。
1)后澆帶砼中使用的微膨脹劑和外加劑品種,應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)和現(xiàn)場施工條件選擇,并事先通過試驗確定摻入量。
2)所有微膨脹劑和外加劑必須具有出廠合格證及產(chǎn)品技術(shù)資料,并符合相應(yīng)技術(shù)標準和設(shè)計要求。
3)微膨脹劑的摻量直接影響混凝土的質(zhì)量,因此,其秤量應(yīng)由專人負責(zé),允許誤差一般為摻入量的±2%。
4)混凝土應(yīng)攪拌均勻,否則會產(chǎn)生局部過大或過小的膨脹,影響混凝土質(zhì)量。所以應(yīng)對摻微膨脹劑的混凝土攪拌時間適當(dāng)延長。
5)后澆帶砼應(yīng)密實,與先澆搗的砼連接應(yīng)牢固,受力后不應(yīng)出現(xiàn)裂縫。
6)在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,后澆帶內(nèi)的非預(yù)應(yīng)力筋必須為預(yù)應(yīng)力筋的錨固、張拉等留出必要空間。
7)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的后澆帶內(nèi)有非預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)應(yīng)力筋、錨具、各種管線等,此處的后澆帶砼澆搗時,應(yīng)高度注意其密實度。
8)地下室底板中后澆帶內(nèi)的施工縫應(yīng)設(shè)置在底板厚度的中間,形狀為“U”字型。
9)后澆帶混凝土澆筑完畢后應(yīng)采取帶模保溫保濕條件下的養(yǎng)護,應(yīng)按規(guī)范規(guī)定,澆水養(yǎng)護時間一般砼不得少于7天,摻外加劑或有抗?jié)B要求的砼不得少于14天。
10)澆筑后澆帶的混凝土如有抗?jié)B要求,還應(yīng)按規(guī)范規(guī)定制作抗?jié)B試塊。
后澆帶施工時模板應(yīng)支撐安裝牢固,鋼筋進行清理整形,施工質(zhì)量應(yīng)滿足鋼筋混凝土設(shè)計和施工驗收規(guī)范的要求,以保證混凝土密實無裂縫。
后澆帶的施工應(yīng)嚴格按照施工規(guī)范和設(shè)計要求進行,處理不當(dāng)極易造成質(zhì)量事故,輕則開裂滲漏,重則危及結(jié)構(gòu)安全,所以在施工中應(yīng)給予高度重視。
1)后澆帶接縫形式必須嚴格按施工圖施工,施工時應(yīng)用堵頭板,根據(jù)接口形式在堵頭板上裝凸條。有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,達不到設(shè)計強度等級。如果是地下室底板還易產(chǎn)生滲水現(xiàn)象。
2)后澆帶先澆混凝土完成后應(yīng)進行防護,局部應(yīng)覆蓋,四周用臨時欄桿圍護,防止施工過程中鋼筋污梁,保證鋼筋不被踩踏。有些工地后澆帶不設(shè)圍護,致使鋼筋被嚴重踩彎、鋼筋雜亂、建筑垃圾較多,不易清理。
3)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,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,一般不少于24小時。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。有些施工單位兩側(cè)混凝土不鑿毛就澆筑后澆帶內(nèi)混凝土,使新老混凝土的粘結(jié)強度難以保證,處理不好會在后澆帶兩側(cè)造成兩條貫空裂縫,極易滲水。
4)后澆帶后澆混凝土一定要用無收縮混凝土,摻用微膨脹劑,精心振搗密實,注意澆水養(yǎng)護。有些單位施工不按設(shè)計要求使用無收縮混凝土,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,嚴重影響了工程質(zhì)量。
5)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度達到設(shè)計強度值的75%以上后,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)場攪拌混凝土的方法,且后澆帶應(yīng)用強度等級提高一級、早強、補償收縮的混凝土澆筑,所以應(yīng)單獨申請混凝土配合比。施工中應(yīng)提前做好水泥、砂、石和外加劑及摻合料的進場檢驗和試驗工作,及時申請混凝土配合比。澆筑時認真計量,在混凝土澆筑時按規(guī)定留置標準養(yǎng)護試件和同條件養(yǎng)護試件,用以檢驗和證明后澆帶混凝土的強度。混凝土澆筑后應(yīng)重視其養(yǎng)護工作,及時的養(yǎng)護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孔隙。提高混凝土的密實度和抗?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”辦法控制裂縫并達到不設(shè)置永久伸縮縫的目的。通過設(shè)計單位、施工單位認真設(shè)計、精心施工,一定能在工程實踐中收到較好的效果。
通過設(shè)置后澆帶,使大體積混凝土可以分塊施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。由于不設(shè)永久性的沉降縫,簡化了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高了建筑物的整體性,同時也減少了滲漏水的因素。
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