郭慶輝
摘要:合理地設置與正確組織施工是后澆帶成功設置的關鍵因素。文章結合實際施工案例對后澆帶的原理、設置、施工等方面進行了闡述。
關鍵詞:后澆帶;設計分析;過程控制;施工措施
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
后澆帶是指在現澆整體鋼筋混凝土結構中,只在施工期間留存的臨時性帶形縫,起到降低溫度收縮和結構主體沉降變形的作用,根據工程需要,保留一定時間后,再用混凝土澆筑密實成為連續整體的結構。現將現澆混凝土結構中后澆帶施工的一些問題做一介紹。
現以新疆生產建設兵團第六建筑安裝工程公司承建的新疆九鼎農產品批發交易市場二期凍庫為鋼筋混凝土框架結構為例,該工程為新疆九鼎農產品批發交易市場二期凍庫工程,本工程位于烏魯木齊西山十二師104團四連,地上四層,地下一層,總面積52045.45平方,長126米,寬96米,地下室層高6.5m,地上1-4層層高均為5.8m,建筑總高度24m,南北方向設3條后澆帶,東西方向設1條后澆帶這樣滿足了主體沉降差異,鋼筋混凝土收縮變形減小溫度應力產生的混凝土裂縫,后澆帶貫通整個筏板、外墻及梁、板結構。
一.后澆帶設計分析后澆帶是在施工期間保留的臨時變形縫,保留一段時間后,用高強度膨脹混凝土填充補齊,臨時變形縫即行消失,建筑物即成為連續整體的無變形縫結構。一般情況下,按照所起的作用,后澆帶可以分為3種:用于解決鋼筋混凝土收縮變形的后澆收縮縫;用于解決混凝土結構溫度應力的后澆溫度縫;用于解決高層和低層之間差異沉降的后澆沉降縫。但在實際工程中,僅僅起一種作用的后澆帶并不存在。根據設計交底和工程實際特點,本工程主體的后澆帶主要作用為解決由于建筑物長度過長引起的混凝土收縮及溫度應力。兼作解決建筑物長度過長引起差異沉降。該工程后澆帶的位置為梁、板的1/3跨處。該部位結構受力與變形較小,基本在梁板的反彎點附近,且門窗洞口從該處通過。主體中后澆帶的最大間距39m,滿足后澆帶設置的間距要求。南北方向3道后澆帶,東西方向1道后澆帶,均貫通整個結構的橫截面,將結構劃分為8個獨立區段。在現行設計及施工驗收規范中,對后澆帶的鋼筋處理僅作了原則的規定,實際工作中常有不同的理解。根據工程特點,很多后澆帶往往兼有伸縮和沉降等作用,施工中全面考慮這些變化。根據工程實踐,后澆帶中的鋼筋以采用搭接先斷開、后期再焊接貫通的方法為佳。根據后澆帶在結構中所起作用,在主體結構施工時后澆帶處的鋼筋必須斷開。此工程后澆帶寬為800,接槎 處使用專用金屬網隔斷,鋼筋在后澆帶處均斷開。后澆帶處附加鋼筋直徑為12,間距為200㎜,進入混凝土構件內長度要滿足最小抗震錨固長度。地下工程外墻壁垂直后澆帶施工措施墻壁垂直后澆帶位置的設置與板底后澆帶位置在同一個垂直面上,寬度相同。堵頭模板在墻壁內外鋼筋之間用定制的雙層鋼筋網片模板封頭,鋼筋外側按保護層厚度的要求用木條封邊,待模板固定牢固位置尺寸準確后方可澆筑混凝土。每層澆筑厚度與振搗方法均與底板澆筑方法相同。
后澆帶補澆間隔時間越長效果越好,但由于工程工期不允許過長。后澆帶補澆間隔時間控制原則:對于平面造型復雜或者長度較大的建筑,保留時間一般為主體結構完工2個月。但是,不管是什么情況,后澆帶保留時間最短不能少于1個月,保留時間越長,高、低層的差異沉降量越小,各類變形越趨于穩定,后澆帶的質量及工作性能越好。本工程后澆帶補澆間隔時間設計要求為主體結構完工2個月后。
二 后澆帶設計注意事項
(1) 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。
(2) 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。
(3) 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。
(4) 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。
(5) 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。
(6) 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。
(7) 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。
三.后澆帶施工(1)施工前準備工程施工之前,項目部組織各專業技術人員對圖紙進行了詳細的自審,重點分析工程特點和施工要點。參加圖紙交底和圖紙會審,了解工程后澆帶的設計意圖、設計方法和設計要求。在以上基礎上項目部針對后澆帶作了專項討論,制定了詳細的后澆帶施工方案,由于本工程基礎埋置深,在基槽開挖過程中遇到地下水,這種施工條件給基礎施工帶來很大的困難,基礎開挖后隨時有塌方的危險,其中多處距原有建筑物、管架、污水管線及污水井等特別近,基礎開挖后如果塌方,擾動原有基礎及管線等,將對原建筑物等構成極大的危害,可能會造成重大安全事故,后果不堪設想,存在極大的安全隱患。井點降水所排出的水必須按要求排放到指定的排水井,并做好排水的過濾工作,這些降水、排水工作都要持續到基礎工程完畢回填后才能停止,以保證基礎等在干燥條件下施,并將地下水位進行降低,為了縮短施工工期,我施工單位特與設計相聯系,將地下室筏板基礎中設計的溫度后澆帶混凝土標號提高一個強度等級,這樣雖然加大了工程成本,但在施工過程當中大大縮短了工期。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。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。
為防止地下水滲入后澆帶內,底板鋼筋綁扎前后澆帶位置在墊層上附加二層高分子卷材,寬度每邊加40cm,這種方法既防地下水滲入,又便于板帶內水泥漿、垃圾的清理工作。(2)施工過程控制 模板體系
為保證后澆帶左右兩側梁板構件在施工期間的安全,并加快模板的周轉速度,工程在后澆帶兩側800范圍內,設置與主體梁板模板相分離的獨立支撐體系(但在梁板混凝土施工時要連成整體),當主體梁板的模板拆除后,該體系獨立存在,直至后澆帶施工完混凝土強度達到設計強度后方拆除。對后澆帶的獨立模板體系作出標記。專人負責管理,定期檢查,不經項目部同意,不得隨意拆除。后澆帶模板支撐體系經過強度、剛度和穩定性計算,加強模板驗收,注意板底起拱,防止模板變形。后澆帶施工縫一般采用鋼絲網作側模,以保證鋼筋位置正確。
對于地下室外墻后澆帶的施工,我施工單位為了保證施工進度,提前進行回填,因此我單位在主體拆模完畢以后將外墻后澆帶模板進行支設,然后進行室外回填,待后澆帶澆筑時間滿足規范要求時,將采用高壓注漿的施工方法進行澆筑,噴射的能量大,速度快,澆筑質量與原混凝土強度要求相同。這樣雖然增加了工程造價,但對于我們在施工進度贏得了大量的寶貴時間。
鋼筋綁扎按照設計要求,認真進行鋼筋翻樣,經審查合格后進行鋼筋加工。鋼筋接頭位置和數量要滿足設計和規范要求,保證同一構件的同一受力鋼筋接頭數量不超過1個。后澆帶處的鋼筋數量眾多,鋼筋的固定是后澆帶施工的難點和重點之一。在施工時制作專用鋼筋支架,對后澆帶中間的鋼筋,尤其是加筋逐一固定,綁扎牢固。底部鋼筋使用定型塑料墊塊,以保證鋼筋保護層正確。接槎處模板按照鋼筋位置逐一切槽,使鋼筋正確、牢固地嵌入槽內。補澆后澆帶混凝土前,清除鋼筋表面污染和浮銹,將后澆帶鋼筋理順整直后,作焊接連接。
混凝土澆筑后澆帶施工縫處理自下而上逐層進行。混凝土用水泥、水、骨料和外加劑等均檢驗合格。混凝土配合比,原材料計量、攪拌、養護和施工縫處理等均符合施工規范的規定。后澆帶混凝土施工時,時間必須滿足設計要求。先將后澆帶接槎處清理干凈,保證后澆帶內無雜物垃圾,鋼筋上無油污、水泥砂漿及浮銹;清除接槎處混凝土表面松動的石子和軟弱混凝土層,將其表面鑿毛,提前1d~2d用水沖洗干凈、充分濕潤。
為保證后澆帶的接縫質量,工程選用帶補償收縮作用的微膨脹混凝土。微膨脹混凝土的要求:骨料和水與普通混凝土相同;水泥標號和品種與兩側先澆筑的混凝土相同;混凝土強度等級比原澆筑混凝土的提高1級;加減水劑后水灰比為0.42~0.50;使用中砂,砂率為0.35~0.38,坍落度為40㎜~60㎜.膨脹率小于0.1%,自應力為0.2Mpa~0.7 Mpa,負應變不大于0.2×10-3㎜/㎜。該混凝土拌制時要求攪拌站嚴格計量,嚴格控制水和外加劑的用量,充分攪拌,保證混凝土攪拌均勻,具有良好的工作性能;運輸時防止漏漿、分層、離析。混凝土拌合物要隨伴隨用。澆筑混凝土時在濕潤的槎口鋪一層與后澆帶混凝土同比例的細石混凝土后,澆筑后澆帶混凝土。混凝土應振搗密實,新舊混凝土緊密結合。后澆帶處混凝土不得有蜂窩、孔洞、露筋、縫隙、夾渣等質量缺陷。后澆帶混凝土初凝后,在12h內覆蓋養護,養護時間不少于14d,養護期間要保持混凝土濕潤。
(3) 成品保護①澆筑混凝土時專人看護鋼筋,對鋼筋應采取保護措施,搭設鋼管運輸道,杜絕直接踩壓鋼筋,以防止鋼筋被踩彎和壓彎,若有鋼筋位移的不良現象,澆筑混凝土前一定矯正。②后澆帶周圍應砌磚圍護,頂部遮蓋,防止施工過程中污染鋼筋及后澆帶結合面。重點防止后澆帶鋼筋變形、銹蝕。③嚴格控制后澆帶模板體系的成品保護,嚴防模板支撐的變動造成后澆帶的損傷。④加強后澆帶混凝土的養護。
四、后澆帶施工安全要求 (1)溫度后澆帶,間隔時間為60天。后澆帶下及其兩側各1m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。 (2)后澆帶兩側所在跨內的梁板支撐均不得拆除,排距不大于1m(包括梁板支撐均應保留)。 (3)在其它部位的施工過程中,施工人員跨越后澆帶時,應保持警惕,注意腳下是否踩實再通過,防止踩空后掉落造成傷害。 (4)后澆帶澆筑前,應對澆筑人員進行安全技術交底,了解施工中的安全注意事項。 (5)后澆帶澆筑過程中工班長及項目經理部安全員必須全程旁站監督,發現“三違”現象立即制止。 (6)后澆帶澆筑結束后必須將現場清理干凈,并由班組長帶隊仔細檢查作業面是否存在安全隱患,經確認無誤后,方可離開。五、后澆帶施工體會與收獲 按照施工方案,項目部認真組織了后澆帶施工,施工完畢后,所有后澆帶質量優良,無裂縫等不良現象,受到了建設、設計及監理單位的一致好評,取得了良好的社會效益。①后澆帶兩側須按設計要求支模,按設計要求留設施工縫,澆筑混凝土前必須精心處理施工縫。②在后澆帶混凝土未達到設計強度標準值時,不得將模板部分支撐拆除或全部拆除,以免構件因懸臂而變形。③嚴格控制后澆帶混凝土的水灰比、坍落度。杜絕后澆帶混凝土不密實現象。④后澆帶內的鋼筋處理是后澆帶施工的重點之一,鋼筋的位置固定和有效連接是后澆帶施工的關鍵環節之一。⑤后澆帶混凝土澆筑前,施工縫兩側的混凝土應提前24h澆水濕潤。
結語
后澆帶是建筑結構中十分重要的組成部分,后澆帶施工前,必須認真領會設計要點,清楚設計要求,制定合理、可靠的施工技術措施;后澆帶施工過程中,必須嚴格按照設計文件及施工措施的相關要求進行;施工結束后,必須完整保留施工記錄及內業資料。