后澆帶設計在工程中的應用探討

董梅

摘 要：闡述了后澆帶設計的基礎理論和分析方法，著重解析了后澆帶設計過程中需要注意的事項，并結合某工程項目實例中后澆帶的設計方案、實施措施和施工技術要求分析了后澆帶設計，以期為相關單位提供參考、借鑒。

關鍵詞：后澆帶設計；溫度應力；施工方案；混凝土

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.132

隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，城市的人口密度也在不斷增大。因此，城市中的高層、超高層和大跨建筑已開始大規模投入建設，而相應的技術難題也隨之出現。比如，現代高層建筑的結構形式和受力特點普遍復雜化，導致很多建筑不斷出現裂縫。

自身和外部環境因素決定著后澆帶在建筑設計過程中占據著重要位置。本文基于后澆帶設計的理論、分析方法和設計過程中需要注意的問題，并結合某高層建筑項目設計實例中的應用實際，全面剖析了后澆帶設計在工程中的應用。

1 后澆帶設計的基礎理論和分析方法

對于現澆整體式的鋼筋混凝土結構而言，該類型結構在施工期間常會發生混凝土自身的溫度收縮、變化或基礎不均勻的沉降等一系列問題，這些不利因素都會對混凝土的結構產生影響，主要表現在混凝土表面或內部產生有害裂縫。而在混凝土結構設計中采用后澆帶設計可有效解決這一技術難題。通過大量研究實踐證明，由于不同溫度作用和環境的影響，導致鋼筋混凝土膨脹和收縮程度不盡相同，進而導致建筑出現裂縫，而后澆帶是總結了眾多工程經驗后，被采用的以防止裂縫出現的有效措施。在工程設計中，要留設梁、板和墻的施工裂縫，考慮結構施工過程中存在的多部分劃分情況。在施工操作中，等到各個部分混凝土構件完成物理膨脹或收縮，即混凝土的內部應力完全釋放后，再對后澆帶填充混凝土，并將幾個分開的結構形式連接成統一的整體。

雖然在混凝土結構中設置后澆帶，可改善因結構超長、溫度應力和基礎沉降等問題而導致的裂縫問題，但也需要明確相關的設計程序和實施科學、合理的操作。具體應注意以下5點：①確定后澆帶的類型。通常分為溫度后澆帶和沉降后澆帶兩種類型，因它們的用途不同，導致其設計側重點也不同。②計算并校核結構中各個部分的基礎強度。③依據計算沉降量確定澆筑后澆帶的時間。④計算結構連接成整體后沉降所引發內部的應力。⑤計算復核，以確定后澆帶的位置、數量、構造和封閉時間等。

2 注意事項

通常在建筑結構平面尺寸超出混凝土規范中所規定的最大伸縮縫間距時采用后澆帶設計，以適當縮小伸縮縫的間距。但不能只考慮規范要求，這是因為很多地上結構會因環境溫度等的變化而隨之變化，導致伸縮縫的間距超過混凝土規范中的限制。此時，如果只采用后澆帶設計，則無法滿足工程結構的使用和安全需要。因此，應同時加強屋面的保溫隔熱效果，使用高效、可靠的外墻外保溫，并適當提高重要部位縱向鋼筋的配筋率。

因建筑抗震性能的需要，地上結構設置防震縫時，伸縮縫的寬度必須滿足防震縫的寬度要求。最常見的結構超長情況發生在地下室的設計中。一方面，地下室的頂板和室外地面以上

外墻受溫度變化的影響較大；另一方面，地下室的內部結構和基礎結構處于使用階段時，受室內外溫度變化的影響較小。因此，需要解決混凝土收縮應力影響結構的重要難題。

在設置施工階段后澆帶時，還需要加強地下室外墻和地下室頂板配筋。縱向鋼筋的最小配筋率應>0.15%，鋼筋盡可能采用直徑較小的，通常選擇10～16，且盡量選擇較密的間距，宜<150 mm。為了保證結構抗裂性能，需要細密地分布鋼筋。對于嚴重超長的地下室結構，只設置后澆帶不足以解決收縮引起的問題，還需要采用補償收縮混凝土的方式處理膨脹加強帶。

需要結合工程經驗和相關科研成果，并按照基礎和上部結構的具體情況確定施工后澆帶的位置。通常情況下，在結構受力較小的部位設置后澆帶，一般在梁與板跨度內部的1/3處，該部位的剪力和彎矩都比較小。此外，還應從上到下保證對齊，豎直向上布置，間距30～50 m設置1道后澆帶，且避免出現錯開的現象。

高層建筑主體和裙樓間設置后澆帶時，應將后澆帶設置在裙樓一側。在設計結構時，應重點加強高層建筑主體與裙樓的連接構造，適當提高縱向鋼筋的配筋率，以保證抵抗后澆帶封閉后，因剩余的差異沉降差而引起的結構內力。

在設計地基基礎時，結構設計人員必須結合工程的實際情況，進行多方面的對比，全面考慮經濟性、合理性等因素后在制訂方案。應確保后澆帶處的鋼筋不斷開，可采取將鋼筋直接、連續通過的方式，即臨時斷開后澆帶處的混凝土。

3 設計實踐

3.1 工程概況

某酒店辦公綜合樓建筑平面圖如圖1所示。該綜合樓采用框架剪力墻結構體系，主樓部分為16層，裙樓部分為4層，地下室為1層。工程位于II類場地土地區，基礎持力層屬于中風化的砂巖、向上游強風化砂巖層、淤泥質土層和素填土層。主樓下基礎部分使用筏板基礎，裙樓下采用獨立柱基礎。該工程項目設置了沉降后澆帶和溫度后澆帶，是非常典型的后澆帶應用實例。

3.2 后澆帶的設計方案

通過結合實例，筆者對后澆帶的設計流程總結如下：設計后澆帶時，應充分了解現行的相關標準，全面掌握《高層建筑混凝土結構技術規程》《建筑結構抗震設計》等規范和設計構造圖集中的相關規定；結合本工程建筑物自身的特性確定短程樁基礎；分析地質資料數據；平整項目建設場地地基巖層；盡量降低沉降量且使之均勻。

本項目設計后澆帶主要使用設計軟件分析。分析結果顯示，主樓的沉降量大約為90 mm，地下室框架柱部位的沉降量大約為40 mm，主樓和地下室的沉降差達到了50 mm。因此，必須采取沉降后澆帶設置，以免對結構產生不利的影響。因自身體型和氣候原因，大跨度的樓板和地下室板塊結構中會產生非常大的溫度應力。因此，設置溫度后澆帶是非常必要的。

設計后澆帶時，要注重2方面的問題：①對建筑物主樓與地下室頂板間沉降縫或后澆帶的設置。應以沉降后澆帶取代變形縫，避免設計施工變得煩瑣。②設置溫度后澆帶，以起到防震設防的效果。

3.3 后澆帶設計

本項目要與施工單位、建設單位協調，并結合場地的具體情況確定后澆帶的設計措施。在地下室底板d-d、c-c和b-b設置2 m寬的后澆膨脹加強帶，并在d-d、c-c和b-b兩側鋪設鋼絲網片，以防混凝土流入加強帶；主樓、裙樓施工完畢后觀測沉降量，待沉降量趨于穩定后，再進行地下室部位后澆帶的補充施工；鋪設地下室頂板的溫度后澆帶，封閉時間為實地下室的頂板混凝土完成澆筑后的60 d；后澆帶的寬度設置為800 mm，梁板上的鋼筋全部斷開，并加強設置了配筋；補充完成后，澆帶的混凝土澆筑前，要對后澆帶兩側布置覆蓋布，以確保施工現場和鋼筋保護的安全；澆筑完后澆帶混凝土后，要加強早期的混凝土養護工作，避免微膨脹對工程質量影響造成。

4 結束語

綜上所述，在混凝土結構中合理設計后澆帶，可有效使混凝土結構的后期變形趨于穩定。設計后澆帶時，應適當結合結構中的沉降縫、變形縫等因素綜合設置，并遵守有關的設計構造規范和施工規范要求，以有效簡化結構設計、縮短施工工期等。

參考文獻

[1]劉濤.淺談建筑中后澆帶的設計與施工[J].科技資訊，2011，28（12）：118-119.

〔編輯：張思楠〕