摘要:隨著鋼筋混凝土框架結構被大量地運用于高層建筑,在建筑工程中為了功能的需要和解決高層主體與裙房間的差異沉降、鋼筋混凝土的收縮變形以及混凝土的溫度應力等問題,后澆帶貫穿整個建筑物從而實現無縫設計。本文根據筆者多年施工管理經驗,對地下室后澆帶施工技術及質量控制進行探討。
關鍵詞:后澆帶;施工技術;質量控制
前言
近年來,我國高層建筑迅速發展,數量越來越多。在高層建筑物中,由于使用功能和立面造型的需要,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。從結構設計的觀點來看,高層建筑主樓的層數多,荷載大,沉降量也大,低層裙房層數少,荷載輕,沉降量也小。可見高層建筑物主樓與低層裙房的沉降有差異,高層宜與裙房脫開,并應根據需要設置沉降變形縫。隨著我國建設事業的發展,建筑物使用功能的需要,鋼筋混凝土房屋超長結構越來越多,如機場候機廳、大型超市等,其結構單元長度超過了《混凝土結構設計規范》所規定的鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距的要求,需要設置變形縫。然而,建筑設計上不希望建筑物設置變形縫,因為設縫會出現雙梁、雙柱、雙墻,使平面布局受限,且立面美觀也會受影響,尤其是有地下室時,防水施工相當困難,容易發生滲漏。因此施工后澆帶的作法應運而生。
一、工程概況
某綜合樓工程總建筑面積31500m2,其中地下層2層,地上18層。本工程采用現澆鋼筋混凝土框架一核心筒結構,其中地下室采用框架一剪力墻結構,地下室為二層結構,地下室底板、側墻和頂板均設置縱橫兩道后澆帶,后澆帶寬度為 1000mm,位置在一軸和⑤~⑥軸成十字形設置,后澆帶長度合計約為 700m,厚度同梁板厚(見圖1)。
圖1后澆帶平面布置圖
二、后澆帶的主要功能作用分析
在建筑工程中,通過設置后澆帶來解決設計中考慮沉降差異或鋼筋混凝土的收縮變形以及混凝土的溫度應力等問題,現已廣泛應用。
1解決沉降差
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。設計時基礎應考慮兩個階段不同的受力狀態,分別進行強度校核。連成整體后的計算應當考慮后期沉降差引起的附加內力。這種做法要求地基土較好,房屋的沉降能在施工期間內基本完成。同時還可以采取以下調整措施:
(1)調壓力差。主樓荷載大,采用整體基礎降低土壓力,并加大埋深,減少附加壓力;低層部分采用較淺的十字交叉梁基礎,增加土壓力,使高低層沉降接近。
(2)調時間差。先施工主樓,待其基本建成,沉降基本穩定,再施工裙房,使后期沉降基本相近。
(3)調標高差。經沉降計算,把主樓標高定得稍高,裙房標高定得稍低,預留兩者沉降差,使最后兩者實際標高相一致。
2 減小溫度收縮影響
新澆混凝土在硬結過程中會收縮,已建成的結構受熱要會膨脹,受冷則收縮。混凝土硬結收縮的大部分將在施工后的1-2個月完成,而溫度變化對結構的作用則是經常的。當其變形受到約束時,在結構內部就產生溫度應力,嚴重時就會在構件中出現裂縫。留出后澆帶后,施工過程 中混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應力。混凝土的抗拉強度可 以大部分用來抵抗溫度應力,提高結構抵抗溫度變化的能力。
三、后澆帶設計時考慮的主要問題
后落帶的設置遵循的是“抗放兼備,以放為主”的設計原則。因為普通混凝土存在開裂問題,后澆縫的設置就是把大部分約束應力釋放,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余的應力。
(1)結構設計中由于考慮沉降原因而設計的后澆帶,施工中應嚴格按設計圖紙留設。由于施工原因而需要設置后澆帶時,應視工程具體情況而定,留設的位置應經設計方認可。
(2)后澆帶間距應合理,矩形構筑物后澆帶間距一般可高為30~40m,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700~1000mm為宜。
(3)后澆帶處的梁板受力鋼筋不許斷開,必須貫通。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規定斷開,在補齊混凝土前焊接好。
(4)后落帶在未澆筑混凝土前不能將部分模板、支柱拆除,否則會導致梁板形成懸臂,造成變形。施工后澆帶的位置宜選在結構受力較小的部位,一般在梁、板的反彎點附近,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。
(5)后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固,一般宜避免留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎,可留企口縫,而企口縫又有多種形式,可根據結構斷面情況確定。
四、地下室后澆帶施工技術
1模板支設
根據分塊圖劃分出的混凝土澆筑施工層段支設模板 (鋼絲網模板),并嚴格按施工方案 的要求進行。
2 地下室頂板混凝土澆筑
(1)混凝土澆筑厚度應嚴格按規范和施工方案進行,以免因澆筑厚度較大鋼絲網模板的側壓力增大而向外凸出,造成尺寸偏差。
(2)采用鋼絲網模板的垂直施工縫,在混凝土澆筑和振搗過程中,應特別注意分層澆筑,厚度和振搗器距鋼絲網模板的距離。為了防止混凝土攪拌中水泥漿流失嚴重,應限制振搗器與模板的距離采用于ф50振搗器時不小于40cm;采用ф70振搗器時不小于50cm。
(3)為保證混凝土密實、垂直施工縫處應采用鋼釬搗實。
3 澆筑地下室頂板混凝土后垂直施工縫的處理
(1)對采用鋼絲網模板的垂直施工縫,當混凝土達到初凝時(用手壓混凝土表面能出現指紋),用壓力水沖冼(水應呈霧狀),清除浮漿、碎片并使沖洗部位露出骨料,同時將鋼絲網片沖洗干凈。混凝土終凝后將鋼絲網拆除,立即用高壓水再次沖洗施工縫表面。
(2)對木模板處的垂直施工縫,可用高壓水沖毛;也可根據現場情況和規范要求,盡早拆模并及時用人工鑿毛。
(3)對于已硬化的混凝土表面,要使用鑿毛機處理。
(4)對較嚴重的蜂窩或孔洞應進行修補。
(5)在后澆帶混凝土澆筑前應用噴槍(用水和空氣)清理表面。
4 地下室底板后澆帶的保護措施
(1)對于底板后澆帶,在后澆帶兩端兩側墻處各增設臨時擋水磚墻,其高度高于底板高度,墻壁兩側抹防水砂漿。
(2)為防止底板周圍施工積水流進后澆帶內,在后澆帶兩側50cm寬處,用砂漿做出寬5cm。高5-10cm擋水帶。
(3)后澆帶施工縫處理完畢并清理干凈后,頂部用木模板或鐵皮封蓋,并用砂漿做出擋水帶,四周設臨時欄桿圍護,以免施工過程中污染鋼筋,堆積垃圾。
(4)基礎承臺的后澆帶留設后,應采取保護措施,防止垃圾雜物掉入后澆帶內。保護措施可采用木蓋板覆蓋在承臺的上皮鋼筋上,蓋板兩邊應比后澆帶各寬出500mm 以上。
5 地下室頂板后澆帶混凝土的澆筑 (構造圖見圖2)
圖2 地下室頂板后澆帶構造
(1)不同類型后澆帶混凝土的澆筑時間不同:伸縮后澆帶視先澆部分混凝土的收縮完成情況而定,一般為施工后42~60d;沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后進行。在一些工程 中,設計單位對后澆帶的保留時間有特殊要求,應按設計要求進行保留。
(2)澆筑后澆帶混凝土前,用水沖洗施工縫,保持濕潤24h,并排除混凝土表面積水。
(3)澆筑后澆帶混凝土前,宣在施工縫處鋪一層與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿。
(4)后澆帶混凝土必須采用無收縮混凝土。可采用膨脹水泥配制,也可采用添加具有膨脹作用的外加劑和普通水泥配制,混凝土的強度應提高一個等級,其配合比通過試驗確定,宜摻入早強減水劑,且應認真配制,精心振搗。由于膨脹劑的摻量直接影響混凝土的質量,因此,要求膨 脹劑的稱量由專人負責。所用膨脹劑和外加劑的品種,應根據工程性質和現場施工條件選擇,并事先通過試驗確定配合比,并適當延長摻膨脹劑的混凝土攪拌時間,以使混凝土攪拌均勻。
(5)后澆帶混凝土澆筑后仍應澆水養護,養護時間不得少于28d。
6 地下室底板、側壁后澆帶的施工
地下室底板后澆帶構造圖3,外墻后澆帶構造圖如圖4。
圖3 地下室底板后澆帶構造
圖4 地下室外墻后澆帶構造
地下室因為對防水有一定的要求,所以后澆帶的施工是一個非常關鍵的環節。在 GB502082—2002《地下防水工程質量驗收規范》中也有專門的要求,其中第4.1.9條規定:防水混凝土的施工縫、后澆帶、穿墻管道、埋設件等設置和構造,均須符合設計要求,嚴禁有滲漏 。該條為強制性條文。另外,4.5.7條施工對后澆帶的防水措施也作了如下要求:
(1)后澆帶應在其兩面三刀側混凝土齡期達到42后再施工:
(2)后澆帶的接縫處理應符合本規范第 4.7.4條施工縫的防水施工的規定。
(3)后澆帶應采用補償收縮混凝土,其強度等級不得低于兩側混凝土。
(4)后澆帶混凝土養護時間不得少 28d。在地下室后澆帶的施工中必須嚴格按照規范規定的要求進行處理。
7 后澆帶施工的質量控制要求
(1)后澆帶施工時模板支撐應安裝牢固,鋼筋應進行清理整形,施工的質量應滿足鋼筋混凝土設計和施工驗收規范的要求,以保證混凝土密實不滲水和產生有害裂縫。
(2)所有膨脹劑和外加劑必須有出廠合格證及產品技術資料,并符合相應標準的要求。
(3)澆筑后澆帶的混凝土必須按規范上試件留設的要求留置試塊。有抗滲要求的,應按有關規定制作抗滲試塊。
五、結束語
總之,對于建筑物后澆帶的施工必須根據設計、規范及工程具體實際情況,合理設置施工后澆帶位置,并從模板支設、結構混凝土澆筑、后澆帶垂直施工縫的處理、后燒帶混凝土澆筑前的保護、后澆帶混凝土的澆筑等幾方面采取相應的施工技術措施確保后澆帶的施工質量:用鋼絲網模板封堵豎縫,在混凝土澆筑過程中,允許有少量水泥漿外漏;對于大體積、大面積的混凝土表面可涂刷緩凝劑,以延緩混凝土表面凝結,保證沖毛效果。
作者簡介:葉李力(1983-),男,大專,現供職于廣東省汕尾市陸河縣螺溪鎮。
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