淺析鋼筋混凝土結構后澆帶

劉擁軍 陳建輝

摘要：隨著高層建筑向體量大型化和結構功能多樣化方向發展，對長度較長、面積較大帶地下室的高層板式樓宇等建筑物，以及獨立的地下建筑物都根據設計規范要求設置了沉降或伸縮后澆帶。本文簡要介紹了建筑后澆帶的合理設置及主要施工技術措施，對現存的問題進行了分析，以最終保證后澆帶的施工質量。

關鍵詞：混凝土結構；結構設計；后澆帶

1 引言

在建筑工程中，混凝土結構的裂縫是比較常見的，有許多類型的裂縫。在以往的建筑結構的設計和施工，采用伸縮縫來處理裂縫。但設置伸縮縫，將永久停留在建筑物中，建筑功能是受限的。近年來，隨著建筑業的快速發展，大量無伸縮縫超長混凝土結構通過設置后澆帶減輕混凝土收縮和溫度效應的不利影響。對后澆帶能減少混凝土收縮的設置，可增加建筑面積，加快施工進度，節省投資。根據后澆帶是用來解決混凝土伸縮問題，以及調整高、底層之間的沉降差的不同作用，分為膨脹后澆帶和沉降后澆帶。

2 后澆帶設置的原理

在硬化過程中混凝土會收縮，溫度的變化會引起熱膨脹和冷收縮，當變形受約束時，內部結構會產生溫度應力和混凝土收縮應力，這兩種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會導致混凝土開裂，最終形成收縮裂縫和溫度裂縫。

后澆帶設置要遵循“先放后抗”的原則。為了減小溫度應力，防止伸縮縫的產生，總的溫度差分為兩個部分。在第一部分溫差經歷的時間內，在結構上分為多段，結合施工縫，可減少收縮應力。施工后期，澆成整體結構，能夠承受第二部分的溫度和收縮，溫度和收縮應力的疊加小于混凝土的抗拉強度設計值，后澆帶就是利用這種方法來控制裂縫，而不需要設置伸縮縫。在理論分析的基礎上，通過設置后澆帶，將大尺度板式結構“化整為零”，使其在較短的時間內釋放溫度收縮應力，當完成后澆帶的施工后，結構又“化零為整”，大幅度減少溫度收縮應力對結構的影響，而不需要設置過多的永久性變形縫。后澆帶是一種特殊的施工縫存在，只有在施工期，這是一個臨時的伸縮縫。它的目的是取消結構中的永久性伸縮縫，所以也可以說它是一種設計中的伸縮縫和沉降縫。

3 后澆帶設計

3.1 后澆帶的形式

后澆帶按形狀可以分為平直縫、階梯縫、企口縫三種形式。

平直縫的優點：施工時安裝、拆除模板方便，經常應用于不厚的工程中，便于處理事故；缺點：該形式的后澆帶滲水路線較短，界面結構的質量不容易保證。

階梯縫的優點：支模簡單，容易拆除，抗滲路線長，混凝土結構與水壓方向垂直，界面結合能保證質量，抗滲性好，后期施工、清理也比較容易。

企口縫的優點：混凝土結構面與水壓方向也垂直，界面結合面好，抗滲路線長；缺點：支模費工時，澆筑時不易密實，死角多，拆模清理較困難，成型后要注意保護邊角，若不注意，會影響后期施工接縫質量，大體積的厚混凝土中可采用企口縫，較薄的混凝土結構中不宜采用。

為了支模方便，超長鋼筋混凝土結構的板一般很薄，應設置平直縫；當梁高較低（≤ 600mm）時應設置階梯縫，而梁高較高（>600 mm）時應設置企口縫。

3.2 后澆帶的位置

后澆帶應設置在結構構件受力較小處，一般在梁、板跨度內的三分之一處，因為該處構件彎矩和剪力均較小，對主體結構的影響較小。

對于伸縮后澆帶，在混凝土結構設計規范（GB的“參考”50007 - 2002）中的規定，當混凝土結構的伸縮縫間距太大，可以采用設置伸縮后澆帶的方法，適當增大伸縮縫間距。根據工程實踐經驗，一般后澆帶間距不大于30m；混凝土澆筑的間隔時間通常超過兩個月。每30m—40m間距留出施工后澆帶，帶寬為800mm～1000mm，鋼筋采用搭接接頭，混凝應在在兩個月后澆搗，澆搗的混凝土要摻雜一定量的膨脹劑，使得強度等級提高5MPa。

對于沉降后澆帶，規范規定：當高層建筑與相連的裙房之間不設置沉降縫時，應在裙房一側設置后澆帶，后澆帶的位置應設在距主樓邊柱的第二跨內。此時，混凝土用量要根據實際測量的沉降值進行計算，當后期的沉降差滿足要求時，才可以進行澆注。后澆帶寬度為800mm—1000mm，當主樓部分的結構封頂兩個月，要按照《建筑變形測量規程》對建筑進行沉降觀測，當變形指數滿足要求時，才能澆灌混凝土封閉。

另外，在確定后澆帶的位置時，設計人員還要考慮其他因素：盡量避免讓后澆帶通過衛生闖、淋浴間等對防水要求較高的房間；與后澆帶平行的梁不要和后澆帶重疊，這樣會給施工帶來難度。

此外，在確定后澆帶的位置時，設計者不得不考慮其他因素：盡量避免后澆帶通過衛生間、淋浴間等對防水要求較高的房間；與后澆帶平行的梁不要和后澆帶重疊，這樣會給施工帶來難度。

3.3后澆帶的寬度及鋼筋處理構造

在理論上，只要后澆帶寬度寬1cm足夠。但為了保證施工質量，后澆帶的寬度一般設置0.6m – 1m，工程實踐中更多地使用1m。后澆帶的設置，以釋放早期收縮應力，因此當后澆帶處鋼筋連續時，后澆帶的寬度和加固處理方式將影響后澆帶的釋放收縮應力；后澆帶鋼筋是斷開的，混凝土結構就會被分成幾個獨立的部分，此時后澆帶的寬度對結構的變形沒有影響；后澆帶鋼筋部分拉通或全部，鋼筋會加大約束結構變形，阻礙兩側構件向剛度中心變形，產生約束拉力，這會影響發揮后澆帶的作用，所以，如果后澆帶鋼筋不能斷開，必須減少后澆帶的距離。

鋼筋中的約束拉力受后澆帶鋼筋的寬度和面積的影響，鋼筋寬度越大、面積越小，約束拉力就會越小，就越有利于發揮后澆帶作用，也能更好的控制結構裂縫。

對于結構中沒有設置后澆帶的部位，卻也想要達到后澆帶的性能，可通過減少后澆帶面積、增大寬度、減少鋼筋的總量來實現。梁中上部的鋼筋、腰筋以及板墻中的鋼筋切斷后要錯開搭接，但是不能切斷梁中下部的鋼筋。另外，可在板上加強鋼筋，板上部的鋼筋要切斷搭接，板底部的鋼筋與加強筋要保持連續，這樣可以控制板上后澆帶處開裂。

沒有設置結構后澆帶的部分，但也要達到后澆帶的性能，可以減少后澆帶面積、增大寬度、減少鋼筋的總量來實現。梁中上部的鋼筋、腰筋以及板墻中的鋼筋切斷后要錯開搭接，但是不能切斷梁中下部的鋼筋。此外，可在板上加強鋼筋，板上部的鋼筋要切斷搭接，板底部的鋼筋與加強筋要保持連續，這樣可以控制板上后澆帶處開裂。

4 后澆帶施工

后澆帶施工過程如下：施工后澆帶以外砼→拆其余部位模板→到設計規定時間后，施工后澆帶砼→后澆帶砼強度達到100%后，拆后澆帶底模（側模）。

4.1鋼筋施工

根據施工圖紙的要求，在后澆帶綁扎完成后做好防護措施（加蓋蓋板），以防止損壞和鋼筋銹蝕。在澆注后澆帶混凝土前應對鋼筋檢驗和除銹。后澆帶鋼筋綁扎，穿過后澆帶的梁筋不斷，板筋也不斷。如板筋需斷開，可互相搭接750mm，且搭接位置不應在同一截面，在接頭的同一部分不能超過總數的50%。

4.2 模板施工

（1）構造筏板：施工后澆帶立面的模板，采用木模板拼接。模板豎向放置，用木方進行橫向連接，后澆帶兩邊模板由木方頂住，防止澆注砼時發生漲模。

（2）墻體后澆帶：墻體后澆帶模板由兩塊模板拼成，在兩塊模板的里外側與水平鋼筋相交處做半圓孔，模板套在鋼筋上，兩塊模板的中間相交處夾住木模板，在澆注混凝土前將木模板起出，夾入橡膠止水帶。為了抵抗住先澆筑砼一側的墻體砼的側壓力，在靠近這一側的模板的橫向短木方的外側套鐵線，然后與這一側墻體模板捆緊，在短木方靠近橡膠止水帶的內側用木方支頂。

在支設另一側后澆帶模板時，先支設的后澆帶模板不拆，在兩側模板相對的橫向短木方間用木方支撐住。由于后支的側模板支頂在先澆筑完的砼墻體上，因此后支的側模板的橫向短木方不用再與墻體鋼模捆緊。

（3）頂板后澆帶模板：為保證施工后澆帶立面的基礎混凝土施工過程中的穩定，橫加一條木方，在樓板澆注完成后在后澆帶處加蓋模板，防止雜物落入，施工過程中出現踩踏破壞。

頂板后澆帶模板的支設方法是在頂板后澆帶模板支設前，在后澆帶處也應先支板模，以支撐后澆帶模板。

后澆帶所處的一跨內的梁板模板及支撐隨后澆帶兩側模板一起支護，排距不大于1m（包括梁板支撐均應保留）。該部分模板支撐系統要相對獨立，以便于其他模板及支撐的正常拆除和周轉，在后澆帶砼達到100%設計強度時，才能拆除。

4.3混凝土澆注

按圖紙設計要求，后澆帶混凝土采用微膨脹混凝土，其強度比構件混凝土強度提高一個標號，澆注完成后應澆水養護不少于14天。膨脹劑主要有以下性能：膨脹率大，質量穩定，對混凝土有一定的增強作用。

后澆帶混凝土澆注部位分為以下幾個方面

（1）構造筏板：在澆注混凝土之前，必須除去混凝土表面的浮漿，將其鑿成毛面，要徹底清除其中的垃圾、雜物，并隔夜澆水使其濕潤，鋪設水泥漿以確保后澆帶混凝土與先澆搗的混凝土連接良好。同時檢查鋼筋綁扎是否達到圖紙要求，有無生銹等問題，一切完好后方可澆注砼。

在后澆帶混凝土界面清理完成，露出堅硬表面后，將止水膠條沿后澆帶伸展方向展開，并每隔一米用高強鋼釘將其固定，當止水膠條安裝完畢后，撕下止水條上的隔離紙后即可進行后序混凝土施工。

（2）地下室外側剪力墻：鑿毛及清理后澆帶成型混凝土表面，檢查鋼筋及模板支撐情況是否滿足施工要求。安裝止水膠條，在預先留好的定位錢槽，將止水膠條鑲嵌在預留槽中并用鋼釘固定，即可進行混凝土施工。

（3）樓板：鑿毛及清理后澆帶成型混凝土表面，檢查鋼筋、模板及預埋管線情況是否滿足施工要求，完成準備工程后方可澆注混凝土。

（4）施工縫：施工縫用鋼絲網及小模板擋牢。墻柱水平施工縫采用同混凝土標號的水泥砂漿做接漿處理，接漿厚度50mm。樓板、梁、樓梯水平施工縫和墻體豎向施工縫刷同混凝土強度等級的水泥素漿處理。施工縫處在繼續澆筑混凝土前，混凝土表面要剔毛，剔除浮動石子，用水沖洗干凈并充分潤濕，下料時要避免靠近縫邊，機械振搗點距縫邊30cm，縫邊人工插搗，使新舊混凝土結合密實。

5 結束語

隨著中國建筑業的快速發展，建筑業規模越來越大，越來越多的超長結構，而溫度裂縫是混凝土結構的裂縫是很常見的。后澆帶可以解決裂縫問題，而且不占用該結構的面積，使得結構少縫或無縫，因此近年來設計和施工人員非常重視。

對于超長結構，通過設置后澆帶可以避免裂縫，控制建筑的沉降。設計師應根據混凝土收縮和溫度變形的特性，及后澆帶特征成因的收縮變形，根據后澆帶“先放后抗”的設計原則進行設計、施工，確保建筑結構的質量。