李志權,付櫻姿,蘇國活,李光燦
(中建四局第五建筑工程有限公司,廣東 深圳 518000)
南山智谷產業園工程位于廣東省深圳市沙河西路與茶光路交界處西北角,總用地面積4.5萬m2,其中地下室3層,建筑面積為42萬m2;項目由6座高層(1座超高層)辦公(產業用房)、宿舍和地下3層車庫(包含商業及設備用房)組成。結構形式分別為框架核心筒、框架剪力墻、部分框支剪力墻。南山智谷產業園是由綜合性高層辦公樓及超高層產品研發用房組成,具有地下室體量大、工期緊、政府比較關注的特點。后澆帶的平面布置圖詳圖1。
圖1 后澆帶平面布置圖
1)鋼筋。在后澆帶處,鋼筋應貫通。后澆帶兩側應采用鋼筋支架和鋼絲網隔斷,保持帶內的清潔。防止鋼筋銹蝕或被壓彎、踩彎。
2)模板。混凝土澆筑之前,其兩側宜設置臨時支護,并應限制施工荷載,防止混凝土澆筑及拆除模板過程中支撐松動、移位。
3)混凝土。根據沉降實測值和計算值確定的后期沉降差滿足設計要求、在其兩側的差異沉降趨于穩定后,后澆帶混凝土方可進行澆筑。保證后澆帶兩側混凝土的澆筑質量。后澆帶澆筑混凝土前,應將縫內的雜物清理干凈。做好鋼筋的除銹工作并將兩側混凝土鑿毛,涂刷界面劑。
后澆帶是在建筑施工中為防止現澆鋼筋混凝土結構由于自身收縮不均或沉降不均可能產生的有害裂縫而設置的臨時施工縫。然而長時間留設后澆帶會帶來以下負面影響。
深圳屬亞熱帶海洋性氣候,深受季風的影響,每年4~9月為雨季,常年高溫多雨。后澆帶位置的滲漏水無法避免,后澆帶兩側的混凝土長時間浸泡在雨水中,也容易產生裂縫。設置施工后澆帶的初衷是防止混凝土裂縫的產生,而后澆帶處理不好卻人為地在每條后澆帶處造成兩條貫穿裂縫,引起漏水。由于后澆帶施工,工序繁多,時間跨度長,施工成本高,而且難以保證混凝土整體質量,后澆帶施工縫處常出現開裂、滲漏等質量問題。
留于基礎底部結構的后澆帶,將歷經整個結構施工過程,直至結構封頂,對于高層建筑需要幾個月甚至幾年的時間,在這段時間內,后澆帶中將不可避免地落進各種垃圾雜物,由于底部結構鋼筋較粗較密,使得清理工作非常艱難。
1)在后澆帶灌注混凝土前,需將兩側混凝土鑿毛,施工困難,而有些結構混凝土與后澆帶混凝土澆筑時間間隔長,新老混凝土的粘結強度很難保證,又由于澆筑間隔長,造成這些結構的混凝土的干縮大部分已于后澆帶灌注前完成。因此,極易在新老混凝土的連接處產生裂縫。
2)后澆帶位置兩側需回頂,南山智谷產業園回頂位置采用3跨@900 mm×1 800 mm,回頂范圍近4 m寬,回頂位置的腳手架位置易接到由后澆帶掉下來的材料及雨水,導致此位置板面泥濘、臟亂,影響觀感,這將對現場文明施工與觀摩活動帶來不利影響;且由于回頂造成地下室材料運輸困難,影響地下室的穿插施工。
3)南山智谷產業園地下室體量大、面積廣,且地下室各專業的設備非常多。后澆帶也將影響各種設備的運輸。
4)由于后澆帶位置多處于露天,深圳氣候潮濕多雨,如遲遲不封閉則鋼筋容易銹蝕,影響鋼筋強度及與混凝土的結合。最終影響此位置結構強度,容易導致現場產生裂縫。
設想在建筑高度完成4/5時提前封閉后澆帶,而此構想應當考慮的不利因素就是建筑在剩下1/5的施工過程中所產生的沉降對結構安全性及產生的可能的影響。
以本項目F座為例,F座共23層,屋面層標高為94.9 m,19層樓面標高為74.8 m,建筑完成高度約79%,鋁模、爬架及各施工材料均已放置在施工層樓面上。由第三方沉降監測資料如下,可得到F座18~19層施工期間,平均沉降為0.370 6 mm、平均沉降速率為0.052 9 mm/d,19層施工完成后,F座塔樓平均共沉降了6.496 6 mm、總平均沉降速率為0.034 2 mm/d。本工程持力層為微風化粗粒花崗巖,抗壓強度標準值為35 MPa,沉降控制值為30 mm,警戒值為24 mm或者5 mm/d。表1為沉降監測表。
表1 沉降監測表
若在19層施工全部完成后(爬架提升后)將后澆帶封閉,則剩下部分的預計沉降按照最大0.05 mm/d,剩余5層,預計花費35 d時間,則預計20層屋頂層施工期間沉降為1.75 mm。按照《建筑地基基礎設計規范》(GB5007-2011)的要求,1.75 mm的沉降差對結構影響較小,在混凝土養護到位的情況下,產生裂縫的可能性也較小。
提前封閉后澆帶為安全文明施工、施工進度以及結構安全都帶來了積極影響。
1)后澆帶的提前封閉,使地下室裙樓與塔樓交接位置能清理干凈,方便工人進出裙塔樓作業面,也能為施工提供更多的材料堆場場地,有利于現場安全文明施工的展開。
2)后澆帶提前封閉,則地下室的材料清場以及設備運輸也將提前完成,使得地下室能提前封閉;后澆帶提前封閉后,頂板的回填時間也將提前完成。這都將縮短部分工期,加快施工進度。
3)后澆帶提前封閉,對結構安全和工人作業安全也是十分有利的。后澆帶若未封閉,則需在后澆帶位置兩側搭設支模架回頂,后澆帶即便做了蓋板,由于并未實際封閉,也將產生滲漏水的現象,影響后澆帶兩側的梁板混凝土強度,容易產生裂縫。
1)后澆帶填充應采用用膨脹混凝土澆筑,其強度等級比兩側混凝土提高一級。
2)鑿毛處理。接槎表面要鑿毛,剔除浮石,清理干凈用水沖洗干凈;剔除鋼筋上的殘渣、垃圾及時清理干凈,重新復核鋼筋的數量、規格、品種、綁扎、接頭等并進行隱蔽驗收。
3)澆筑振搗。振搗時要均勻、密實、不漏振、不欠振、不過振。從施工縫開始繼續澆筑時,要注意避免直接靠近縫邊下料。振搗時宜向施工縫處逐漸推進,但應加強對施工縫接縫的振搗工作,使其緊密結合。
4)養護。混凝土澆筑后的養護應根據氣溫情況,及時澆水養護,使混凝土外露表面始終保持濕潤狀態,養護時間不少于28 d。
后澆帶無論是在塔樓封頂沉降穩定后再澆筑又或者是提前澆筑都避免不了產生裂縫的可能性,因此,只要考慮好剩下1/5高度建筑產生的沉降不會對結構穩定性帶來影響,且產生的裂縫也不會超過后澆產生的,那么提前澆筑后澆帶這個想法完全可行。
并且由前文中長時間留設后澆帶的危害可知,長時間留設后澆帶無論是對結構安全,還是文明施工,以及對穿插施工和工程進度都有著不小的影響,長時間留設后澆帶對于工程施工往往是弊大于利。也就是說提前澆筑后澆帶應當在工程必要的時候好好應用。
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