楊觀平
(廣東三穗建筑工程有限公司,廣東 廣州 510095)
廣東第二師范學院某某大樓,由本公司負責施工,工程為地下1層,地上22層、7層,主樓與裙樓呈粗“L”型,在地下室主樓與裙樓交界處設一道1 000 mm寬的后澆帶,下面結合工程實際情況,對后澆帶的設置與施工進行闡述。
高層建筑將主樓和裙樓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分開,待主體施工完畢,完成大部分沉降量(50%以上)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;低層部分采用現澆的十字交叉梁基礎,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,再施工裙樓。使前后期沉降基本相近。③調標高差。經沉降計算,把主樓標高定得稍高,裙樓標高定得稍低,預留兩者沉降差,使最后實際標高一致。
新澆混凝土在硬結過程中會收縮,已建成的結構受熱膨脹、受冷則收縮。混凝土硬結收縮大部分是在施工后的1~2個月完成,而溫度變化對結構的作用則是常有的。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。
高層建筑中主樓與低層裙樓的連接處是否設后澆帶,要根據上部結構及建筑物地基承載力情況而定,設置后澆帶有其適用的條件,并非高層主樓與裙樓邊接處都要設后澆帶。從土力學角度分析,當建筑物處在巖土層或卵石層上,其沉降變形量很小,這種情況高層主樓與裙樓的基礎可以做成整體,不必設變形縫和后澆帶;當地基持力層壓縮性高時,在這樣的地基上,高層主樓與裙樓的差異沉降量較大,應設變形縫,使主樓與裙樓徹底脫開;當地基壓縮性不高時,沉降值差異不大,且沉降完成較快,所留后澆帶補澆后,連成整體的結構完全可承受剩余沉降所產生的結構內力,在這種情況下應設后澆帶。
后澆帶設置遵循的設計原則是“抗放兼備,以放為主”。因為普通混凝土存在開裂問題,后澆縫的設置就是釋放大部分約束應力,然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余應力。
后澆帶的設置分兩類情況:一類是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院認可;另一類是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。本工程后澆帶的具體設置如下:①后澆帶根據結構設計圖紙進行設置,位置在梁、板的彎點附近,其結構受力較小,寬度為1 000 mm。②后澆帶處的梁、板、墻受力鋼筋沒有斷開,并根據設計要求一次性配足鋼筋。③后澆帶模板支撐采用與其他梁板、墻分開的獨立支撐系統,并要求未澆筑混凝土前不能將部分模板、支撐拆除,否則會導致梁板形成懸臂,造成變形。④后澆帶斷面采用設計節點詳圖進行施工,對于板,采用了留斜縫;對于梁及墻,采用了留企口縫的技術措施。
后澆帶處的鋼筋可以斷開,也可以不斷開,但最好不斷開。如果鋼筋斷開,要滿足同一截面鋼筋焊接、搭接的接頭百分率在規范規定的范圍內。根據本工程的實際情況,后澆帶的鋼筋不斷開,并一次性按設計要求進行配筋充足。后澆帶的鋼筋應保證位置準確、設置充足,并要有成品保護措施,避免鋼筋被踩彎或壓彎,造成鋼筋變形移位。
后澆帶施工流程:施工后澆帶以外混凝土-拆模板,留(設)后澆帶及其兩鄰邊模板-達到設計規定時間后,施工后澆帶混凝土-養護-后澆帶混凝土強度達到 100%后,拆后澆帶底模(側模)。
根據分塊圖劃分出的混凝土來澆筑施工層段支設模板(鋼絲網模板),并嚴格按已通過審核的專項施工方案的要求進行。
(1)混凝土澆筑厚度應嚴格按規范和施工方案進行,以避免因澆筑厚度較大,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。為防止混凝土在振搗中水泥漿流失嚴重,應限制振搗器與模板的距離(采用Φ50振搗器時不小于40 cm;采用Φ70振搗器時不小于50 cm)。
(3)為保證混凝土密實,垂直施工縫處應采用鋼釬搗實。
(4)為保證本工程垂直施工縫處的澆筑質量,特別安排了專人負責,并在施工前進行了技術交底。
(1)本工程采用鋼絲網模板進行施工縫設置,當混凝土達到初凝時(用手壓混凝土表面能出現指紋),用壓力水沖洗(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)對于已硬化的混凝土表面,要使用鑿毛機處理。對較嚴重的蜂窩或孔洞應進行修補。在后澆帶混凝土澆筑前應用噴槍(用水和空氣)清理表面。
(1)對于底板后澆帶,在后澆帶兩端兩側墻處增設臨時擋水磚墻,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,在后澆帶兩側50 cm寬處,用砂漿做出寬5 cm,高5~10 cm的擋水帶。
(3)后澆帶施工縫處理完畢并清理干凈后,頂部用木模板或鐵板封蓋,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。保護措施可用木蓋板覆蓋在承臺的上層鋼筋上,蓋板兩邊應比后澆帶各寬出500 mm以上。
(5)地下室剪力墻豎向后澆帶的保護措施可采用砌磚保護。
(1)不同類型的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。本工程后澆帶處混凝土根據圖紙設計保留60 d后澆筑,將整個結構連成整體。沉降后澆帶混凝土在建筑物基本完成沉降后進行。本工程后澆帶處混凝土為結構封頂兩個月后進行澆筑。
(2)澆筑后澆帶混凝土前,將模板雜物清除,表面浮渣、松散混凝土剔除干凈,鋼筋及止水鋼板鐵銹和水泥漿清除干凈,露出堅實、粗糙的面,用水沖洗施工縫,保持濕潤24 h使其充分濕潤,排除混凝土表面積水并在施工縫處鋪一層與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿。
(3)后澆帶混凝土必須采用補償收縮混凝土,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,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,要求膨脹劑的摻量由專人負責。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。
(4)按本工程的進度計劃,后澆帶混凝土澆筑處于夏季,必須注意混凝土的養護。待混凝土初凝后,用塑料薄膜加一層草袋覆蓋。水化熱峰值過后,砼溫度下降后,可撤薄膜,覆蓋草袋并灑水養護,養護時間不得少于14 d。
(1)后澆帶施工前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。
(2)后澆帶下及其兩側各1 m范圍內的模板及支撐應確保受力和穩定。否則,可能會造成梁板上部裂縫或后澆帶部位下撓,頂板面不平、下沉等質量缺陷。
(3)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。
(4)后澆帶澆筑必須按要求進行,以保證混凝土密實不滲水和產生有害裂縫。混凝土必須按規范的要求留置強度、抗滲試塊。
(5)后澆帶模板待后澆帶混凝土強度達到100%時,方可拆模。
對于建筑物后澆帶的施工必須根據設計、規范及工程實際情況合理設置,并從模板支設、結構混凝土澆筑、后澆帶垂直施工縫的處理、后澆帶混凝土前保護、后澆帶混凝土的澆筑等方面采取相應的施工技術措施,確保后澆帶的施工質量。采用鋼絲模板封堵豎縫,在混凝土澆筑過程中允許有少量水泥漿外漏。混凝土初凝后、終凝前用壓力水沖洗施工縫表面,清除浮漿、碎片、露出石子,同時也將鋼絲網片沖洗干凈。混凝土終凝后再將鋼絲網片拆除。經處理的垂直施工縫,表面粗糙干凈,凹凸不平,新舊混凝土粘結力很強,有效地保證了混凝土的整體性。后澆帶的施工縫處理后應采取臨時保護措施,防止雜物、污水等進入后澆帶內,給后續施工帶來困難。
[1]混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB 50204-2002)
[2]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB 50202-2002)
[3]楊嗣信.高層建筑施工手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.