湯建新
(湖南長沙金陽建設工程監理有限公司,湖南 長沙 410004)
近年來,大型復雜的小區工程,如高層、超高層在我國如雨后春筍,許多城市普遍興建了包括旅館、辦公樓、商貿中心和多功能建筑等各類建筑的后澆帶,越來越復雜,與此同時,后澆帶的工程質量是影響工程質量不可忽視的專業課題,也就是說后澆帶的施工質量與整體結構質量休戚相關,重視后澆帶設計與施工的質量顯得尤為重要。
后澆帶主要適用于大體積鋼筋混凝土結構用以解決現澆整體鋼筋混凝土超長結構的溫度應力問題和鋼筋混凝土收縮變形問題,以及高層建筑主樓與裙房間差異沉降的問題。
后澆帶設置的位置和寬度應兼顧施工方便,避免應力集中,便于鋼筋焊接及滿足結構構造要求。《地下工程防水技術規范》(GB50108—2001)(以下簡稱)《地規》第5.2.1條規定,后澆帶應設在受力和變形較小的部位,間距宜為30~60 m,寬度宜為700~1 000 mm。
施工后澆帶沉降一般沿高層與低層連接處在低層裙樓一側第一跨1/3處附近設置,并應上下結構對齊,一般不宜錯開。《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3—2002)(以下簡稱)《高規》第12.1.10條規定,可沿基礎長度每隔30~40 m留一道貫通頂板、底板及墻板的施工后澆帶,縫寬不宜小于800 mm,且宜設置在柱距三等分的中間范圍內。《混凝土結構設計規范》GB50010—2002第9.1.3條規定,合理設置有效的后澆帶,并有可靠經驗時,可適當增大伸縮縫的間距,但不能用后澆帶代替伸縮縫。
在建筑物的各樓層邊跨不應留置后澆帶,否則會出現獨立柱或單排柱結構,在后澆帶留置階段結構不穩。
案例:施工后澆帶正確位置的留置非常重要,設計者應對工程圖紙從基礎到上部結構平面圖后澆帶的合理位置進行設計,并分別標明。某工程的圖紙基礎與上部主體分別由不同人員設計,后澆帶位置只在基礎平面圖標注,上部結構不畫,施工時問題就出來了,后澆帶按基礎平面圖留置很好,但在上部樓層有的后澆帶就在次梁旁及樓梯位置,有的后澆帶位置內有次梁,有的甚至使上部結構出現單排柱與獨立柱,因此后澆帶位置應綜合基礎與上部結構的最佳位置而留置,如果圖紙不明確或有問題而施工隨便做,其效果將達不到設計要求甚至帶來質量隱患,在圖紙會審時應加強對后澆帶位置的審查,及時發現后澆帶的設計問題使后澆帶達到最佳的設計效果。

圖1 后澆帶留置示意圖
后澆帶可留置成平直縫,而以留置成企口縫或階梯縫為宜,前者便于施工,后者后澆帶與原混凝土接縫較好,可延長抗滲線路,提高界面結合能力,受力較好。后澆帶處剪力較大時,除按企口縫接槎外,還應在混凝土側面鑿毛并涂刷界面劑。
《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2002第4.1.3條規定,提高配筋率可以減小溫度和收縮裂縫的寬度,并使其分布均勻,避免出現明顯的集中裂縫。后澆帶的作用在于減少混凝土的收縮應力,并不直接減少溫度應力,而是提高溫度應力的耐受能力。所以通過后澆帶的板、墻鋼筋應斷開搭接,以便兩部分的混凝土各自自由收縮,梁主筋斷開問題較多,可不斷開。《地規》第5.2.2條規定,結構主筋不宜在縫中斷開,如必須斷開,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。后澆帶應從受力影響小的部位通過(如梁、板1/3跨度外,連梁跨中等),不必在同一截面上,可曲折而行,只要將建筑物分開兩段即可。例如:某大型地下室因占地面積廣,地下墻和板的鋼筋未斷開,待后澆帶在主體完工后再施工時,發現所有墻、板鋼筋被擠彎的現象。
后澆帶混凝土采用微膨脹或無收縮水泥,也可采用普通混凝土摻相應膨脹劑拌制,后澆帶混凝土強度等級一般比兩側混凝土提高5~10 N/mm2。《地規》第5.2.4條規定后澆帶用補償收縮混凝土澆筑,其強度等級不應低于兩側混凝土。《高規》12.1.10條要求后澆帶混凝土強度應提高一級。
后澆帶按設計要求預留,后澆帶空置期間,為防止雜物、污水進入,在底板后澆帶上側砌筑120 mm寬、60 mm高的磚帶。磚帶與底板面轉角處用1∶2水泥砂漿抹成圓弧,上部用膠合板或紡織布全封閉。施工過程中產生很多建筑垃圾,后澆帶處有附加鋼筋,鋼筋密集使得后澆帶處垃圾很難清理,因此地下室底板和各樓層的后澆帶應采取必須的覆蓋措施,防止施工期間掉入垃圾。
可在基礎梁后澆帶內設置垃圾集留坑兼集水坑,用于抽水防止后澆帶鋼筋被浸泡和在后澆帶混凝土前用水沖洗后澆帶內垃圾。
地下室采用抗滲混凝土自防水,通常地下室外剪力墻迎水面增加柔性防水層如防水涂料(外面再做保護層),一般在主體完工前地下室外剪力墻(除后澆帶外)作防水層及其保護層,為了防止雨水及地下水從地下室外墻板流入,同時能夠及時回填基礎土方,在地下室土方回填之前要作好外墻豎向后澆帶處的保護和防水措施,對此筆者在某31層商品房采用剪力墻外后澆帶處采用磚砌擋土墻效果很好。在墻體后澆帶處采用磚砌擋土墻進行封閉,再用一條240 mm×300 mm的圈梁(配筋:6ф12ф6@200)壓頂,形成對混凝土剪力墻后澆帶的保護措施,并做好臨邊的安全防護及排水措施。墻體后澆帶采用膠合板加以封閉,以防止雜物落入。注意應先做剪力墻防水層再砌圍護磚墻,如果先砌磚墻再做防水層,則磚墻與剪力墻接觸處無法做防水層了。

圖2 豎向后澆帶圍護
為保證后澆帶兩側的混凝土收縮基本完成或主體結構沉降基本穩定,后澆帶封閉的時間與縫兩邊混凝土澆筑時間的間隔越長越好,間隔時間過短將失去作用。《地規》第5.2.4條規定,后澆帶應在其兩側混凝土齡期達42天后再施工,但高層建筑的后澆帶應在結構頂板澆筑混凝土間隔60天后進行。《高規》第12.1.10條規定,后澆帶宜在其兩側混凝土澆灌完畢兩個月后再進行澆灌。此時收縮大約完成70%,能有效地限制收縮裂縫。
后澆帶澆筑的施工溫度應低于縫兩側混凝土施工的溫度,且宜選擇氣溫較低的季節施工,不要在熱天澆筑冷天留下來的后澆帶。
施工后澆帶應在整體模板方案中編入后澆帶的施工方法,根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002第4.3.3條,后澆帶模板的拆除和支頂應按施工技術方案執行。如某工程基礎底板厚度若為80 cm,后澆帶采用2ф25鋼筋作骨架,后澆帶側模設置鋼絲網作支護,綁扎在鋼筋骨架上。豎向立筋采用ф25制作排檔@250。為保證施工質量,后澆帶鋼筋骨架不得焊于底板鋼筋上,見圖2。由于后澆帶有一定的側壓力,模板可采用圖3的固定方式,以抵抗混凝土的側壓力,保證模板位置和幾何尺寸的準確。梁板后澆帶處模板支承腳手架應設計成獨立支撐系統,支撐保留的時間較長,后澆帶封閉前后澆帶處梁、板模板的支撐不得拆除,同時后澆帶跨內不得施加其他荷載,例如放置施工設備,堆放施工材料等,以保證結構安全。直到后澆帶混凝土達到設計強度要求后才可拆除支撐和模板。

圖3 基礎后澆帶模板圖
為保證工程質量,對所有后澆帶工程要精心組織施工,尤其是基礎分部后澆帶,后澆帶在混凝土基礎子分部中屬于分項工程,同時也是細部構造防水。目前,防水混凝土結構自防水效果尚好,而細部構造(施工縫、變形縫、后澆帶等)的滲水現象最為普遍,工程界有所謂“十縫九漏”之稱。當然,其他后澆帶也同樣重要,后澆帶封閉前應將兩側混凝土表面的浮漿和表面松動的砂石鑿除,對光滑的表面鑿成毛面,清除雜物,沖洗干凈,并隔夜澆水濕潤。必須認真對被壓彎或踩彎的鋼筋進行整理或施焊,后澆帶處鋼筋(包括加強筋應預先綁扎好并進行除銹處理),自檢合格后進行隱蔽工程驗收。澆筑后澆帶時結構混凝土強度等級必須符合設計要求,嚴格按后澆帶混凝土的配合比施工,對后澆帶兩側縫涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑,即時澆灌混凝土并留置混凝土試塊(抗滲混凝土還應留置抗滲試塊)。因混凝土的收縮性在澆后澆帶混凝土時可比原結構面稍高,《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204—2002第7.4.7條規定,后澆帶混凝土澆搗完畢12 h以內對混凝土加覆蓋并保濕養護,對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不得少于7天;對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土,不得少于14天;澆水次數應能保持混凝土濕潤狀態;混凝土養護用水與拌制用水相同。采用塑料布覆蓋養護的混凝土,其敞露的全部表面應覆蓋嚴密,并應保持塑料布內有凝結水。
綜合所述,建筑技術要發展,必須堅持質量第一,建筑工程要考慮的問題越來越多,作為建筑專業技術人員的筆者尤其如此。針對后澆帶目前情況,為解決超長、超大結構混凝土的收縮變形、溫度變形和高層建筑主樓和裙樓間的差異沉降而設置后澆帶,只有確保后澆帶的設計和施工質量,才能有效地控制裂縫的產生。
[1]《混凝土工程施工新技術》龔仕杰主編,中國環境科學出版社1999。
[2]《地下工程防水技術規范》(GB50108-2001)。
[3]《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)。
[4]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)。
[5]《地下防水工程質量驗收規范》(GB50208-2002)。
[6]《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)。
[7]《建筑施工手冊》中國建筑工業版社2005。
[8]《建筑工程裂縫防治》中國建筑工業版社2005。