摘要: 隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,使城市建設及建筑行業得到蓬勃發展,在我們設計當中遇到建筑平面超長的情況的情況越來越多。本文就通過超長的建筑中應用后澆帶或膨脹加強帶達到不設伸縮縫或減少伸縮縫的目的進行探討。
關鍵詞:后澆帶;膨脹加強帶;混凝土
1 前言:
在《混凝土結構設計規范》GB50010-2010中表8.1.1規定:現澆式鋼筋混凝土結構(室內或土中)伸縮縫的最大間距:框架結構為55米,剪力墻結構為45米,但在工程實際中,建筑物的長度往往大于這個限值。在一般情況下,建設單位不希望在建筑物內部出現伸縮縫及其帶來的雙梁、雙柱、雙墻,從而影響到建筑的使用需求。《混凝土結構設計規范》8.1.3-3條規定:采用低收縮混凝土材料,采用跳倉澆筑、后澆帶、控制縫等施工方法,并加強施工養護時,表8.1.1中的伸縮縫最大間距可適當增大。
目前我們通常是在超長建筑中采用后澆帶或者膨脹加強帶,將結構用“帶”分成若干的長度,并加強施工養護,能有效的解決鋼筋混凝土的收縮變形及溫度應力情況,從而使建筑物達到少設伸縮縫或不設伸縮縫的目的。后澆帶是一種“以放為主”,加強帶是一種“以抗為主”的設置,下面就為減少混凝土收縮及溫度變化而引起的附加應力,采用的后澆帶和加強帶的使用進行介紹:
2 后澆帶的應用
后澆帶是在超長建筑物整體基礎及上部結構施工中預留后澆的帶,在兩側的混凝土澆筑完畢一定時間,待混凝土凝結硬化的收縮基本完成后,再將后澆帶用補償收縮混凝土補齊,等建筑主體結構整體完工后,必將達到建筑物整體的功能齊全和結構完整的要求,并且保證在建筑施工中可以永久不設置伸縮縮的目的。
2.1 后澆帶的布置
后澆帶后澆帶不得穿樓梯間、電梯間、自動扶梯,也盡量不穿洗手間,浴室,廚房等多水的房間,后澆帶在平面圖宜使建筑物的長度<40米為宜。
后澆帶宜設置在結構受力較小的部位, 且便于施工的位置,遇到樓、電梯、自動扶梯等可以采用轉折的方式設置,但不同斷面上的后澆帶應曲折連通。
后澆帶的縫寬有800mm和1000mm兩種,縫寬與墻、板厚有關, 對厚度小于 200mm的墻、板, 縫寬亦取800mm, 對地下室的底板, 一般至少取1000mm寬, 且可根據后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工的難易程度等靈活掌握; 若施工非常困難, 后澆帶縫寬還可適當增加。
2.2 后澆帶的做法
2.2.1 樓板后澆帶與地下室底板后澆帶的做法:樓板后澆帶上下各附加?10@300的鋼筋,地下室底板后澆帶上下各附加?12@150的鋼筋,在帶寬下部設200mm厚,寬度為帶寬+600mm(每側300mm)的混凝土,并在其內配雙層雙向?12@150加強,做法下圖:樓板后澆帶的做法與地下室底板后澆帶做法。
2.2.2 地下室外墻后澆帶的做法:兩側各附加?14@300的鋼筋。并在兩側設鋼板止水帶-3X400,做法詳圖地下室外墻后澆帶的做法。
2.2.3 梁后澆帶的做法:梁鋼筋通過后澆帶時不得切斷,板鋼筋可以切斷,保留鋼筋搭接長度45天,在梁兩側各附加2?20@200,長度為帶寬+2000mm(每側1000mm),帶寬范圍梁箍筋加密至@100,外露鋼筋可采用水泥砂漿作保護。做法詳圖地下室外墻后澆帶的做法。
2.3 后澆帶的施工
2.3.1 后澆帶的混凝土與模板
后澆帶使用的混凝土為膨脹混凝土,其等級比該處混凝土提高一級。膨脹混凝土膠凝材料的最少用量為350kg/m3,膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于15%,并不宜小于10%。膨脹混凝土,能很好的避免新老混凝土接縫處伸縮開裂。
后澆帶宜采用快易收口網模板;在補澆后澆帶前,被后澆帶打斷的梁板在本跨內的模板不得拆除,待補澆混凝土的強度達到設計強度后方可拆除。
2.3.2 后澆帶后澆部分混凝土的澆筑時間與養護時間
后澆帶應根據先澆混凝土的收縮完成情況而定,不同水泥品種、不同水灰比、不同溫度條件養護的混凝土, 其收縮完成時間是有區別的, 一般控制在施工后 60天進行。在混凝土補澆之前,兩側的梁板模板不可拆除。
后澆帶混凝土的養護時間不應少于14天。
3 加強帶的應用
后澆帶是一種擴大伸縮縫間距和取消伸縮縫間距的有效措施, 但施工時較麻煩, 還可能會出現滲漏隱患,而采用膨脹加強帶,不僅可以進一步增大伸縮縫的最大間距,而且可以用膨脹加強帶取代部份后澆帶, 取消原設計中的后澆帶, 以“膨脹加強帶”替代伸縮縫或后澆帶, 一次澆筑成功, 即所謂“無縫設計”,從而實現混凝土的連續澆筑與施工。
3.1 膨脹加強帶的布置
在梁板采用補償收縮混凝土澆筑時, 在長度60m以內結構可不留膨脹加強帶。當超過60m時, 在收縮應力最大處設一道“膨脹加強帶”替代伸縮縫或后澆縫,一般膨脹加強帶的間距以<40米為宜。
膨脹加強帶宜設置在結構受力較小的部位, 其它的與后澆帶后基本相同,不得穿樓梯間、電梯間、自動扶梯。
膨脹加強帶的寬度為2m~3m, 可根據膨脹加強帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工的難易程度等靈活掌握; 若施工非常困難, 還可適當增加。
3.2 膨脹加強帶的做法
3.2.1 樓板膨脹加強帶與地下室底板膨脹加強帶的做法:樓板膨脹加強帶上下各附加?10@300的鋼筋,并在加強帶兩側設密孔鐵絲網,其目的是不讓混凝土中的石子通過。
地下室底板膨脹加強帶上下各附加?12@150的鋼筋,并在帶寬下部設200mm厚,寬度為帶寬+600mm(每側300mm)的混凝土,并在其內配雙層雙向?12@150加強,并在加強帶兩側設密孔鐵絲網。
樓板膨脹加強帶的做法與地下室底板膨脹加強帶做法詳下圖。
3.2.2 地下室外墻膨脹加強帶的做法:兩側各附加?14@300的鋼筋,在加強帶兩側設密孔鐵絲網,并在兩側設鋼板止水帶-3X400。做法詳圖地下室外墻膨脹加強帶的做法。
3.2.3 梁膨脹加強帶的做法:在梁兩側各附加2?20@200,長度為帶寬+2000mm(每側1000mm),帶寬范圍梁箍筋加密至@100,外露鋼筋可采用水泥砂漿作保護,并在加強帶兩側設密孔鐵絲網。做法詳圖地下室外墻膨脹加強帶的做法。
3.3 膨脹加強帶的施工
3.3.1 膨脹加強帶的混凝土與模板
膨脹加強帶使用的膨脹混凝土,且比該處混凝土提高一級。設有加強帶的地下室底板結構、樓屋面結構和墻等構件的混凝土在非加強帶區域均應采用摻膨脹劑的補償收縮混凝土。膨脹混凝土(用于膨脹加強帶部份)膠凝材料的最少用量為350kg/m3,膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于15%,并不宜小于10%。補償收縮混凝土(用于非加強帶區域)膠凝材料的最少用量為300kg/m3,膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于12%,并不宜小于6%。
膨脹加強帶宜采用快易收口網模板,待混凝土的強度達到設計強度后方可拆除。
3.3.2 膨脹加強帶混凝土的澆筑與養護時間
加強帶的混凝土宜與加強帶兩側的混凝土同時澆筑,當不能同時澆筑,應與后施工的一側同時澆筑。當加強帶兩側的混凝土不能同時澆筑時,先澆筑一側的的梁板在本跨內的模板不得拆除,待后澆筑的混凝土強度達到設計強度后方可拆除。 當加強帶兩側的混凝土不能同時澆筑時,時間間隔不應少于7天。
設有加強帶的地下室底板結構、樓屋面結構和墻等構件混凝土的養護時間不應少于14天。
4 結語
利用“后澆帶”的方法控制超長、超寬鋼筋混凝土結構中達到不設永久伸縮縫的原理, 已在國內外許多建筑設計、施工中得到廣泛的應用,并取得了良好的效果。后澆帶的不僅加強了結構的整體性、抗震性,而且施工方便,節約材料,還能使建筑布置靈活,提供良好的使用環境。
當結構超長較多,單靠設置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題或者工期要求較緊時,可以在適當的位置采用膨脹加強帶代替后澆帶。使超長鋼筋混凝土結構保持連續性; 不設后澆帶可加快工程進度; 阻塞混凝土毛細孔滲水, 提高混凝土抗滲等級標準; 提高混凝土的抗裂能力, 減少并防止裂縫的出現。設膨脹加強帶可連續澆筑超長混凝土結構, 實現無縫施工。
但因使用膨脹加強帶的樓板,在現澆梁板的混凝土需采用補償收縮混凝土,在膨脹加強帶中需采用膨脹混凝土澆筑,故其在造價方面將會較后澆帶有所增加。在建設單位工期緊張,建筑物要求較高且需要很快投入使用,又能接受增加的造價時,建議采用膨脹加強帶代替后澆帶。