后澆帶施工技術在建筑工程中的應用

胡玉貴

（臨汾市建筑工程質量監(jiān)督站，山西 臨汾 041000）

0 引言

城市在快速擴張的同時，也推動了基礎建設工程的飛躍發(fā)展，大量高層建筑、大型工程不斷開工建設，也使建筑的鋼筋混凝土結構規(guī)模擴大，形式趨于復雜。基于《混凝土結構設計規(guī)范（GB 50010—2010）》要求，混凝土結構必須設置施工縫以避免裂縫等質量問題的產生。由此，后澆帶施工技術得到廣泛應用，但從施工現(xiàn)狀來看，后澆帶施工技術的應用還存在一些現(xiàn)實問題。因此分析后澆帶施工技術的建筑工程應用具有重要的顯示意義。

1 后澆帶施工技術的原理

在建筑工程中，設計后澆帶基本是遵循“抗放兼施，先放后抗”的原理。現(xiàn)階段，建筑工程采用了大量的鋼筋混凝土設計來提升建筑的強度和壽命，而混凝土本身在外界環(huán)境、溫度應力作用下容易出現(xiàn)裂縫等質量問題，尤其是溫度應力，會在一定程度范圍內的混凝土結構中產生巨大的影響。在減少伸縮縫設置、避免混凝土結構裂縫的背景下，后澆帶技術實現(xiàn)了將混凝土結構的分段施工，是每一個施工段的混凝土結構完全獨立抵抗溫度應力帶來的變形，最后通過將所有分段混凝土結構澆筑成一個整體，抵抗整體結構中剩余溫度應力，達到控制混凝土裂縫的目的。這種臨時性的施工縫根據(jù)作用的不同可以劃分為三種類型：

（1）沉降型后澆帶：利用后澆帶解決建筑不均勻沉降所帶來的高度差，包括不良地基沉降問題、建筑塔樓與裙房的沉降問題等。

（2）溫度應力后澆帶：利用后澆帶設計，緩解混凝土結構中的溫度應力對建筑結構的影響。

（3）收縮變形后澆帶：利用后澆帶設計，緩解混凝土澆筑后出現(xiàn)的收縮變形對建筑結構的影響。

2 后澆帶施工影響因素

2.1 鋼筋的設計

（1）橫穿后澆帶的縱向鋼筋：此類后澆帶大多位于樓板和梁交接處，通過后澆帶的設計，來避免此類結構在短期內出現(xiàn)變形縫，并利用縱向鋼筋來位于固定后澆帶兩側的混凝土，避免混凝土出現(xiàn)過渡變形。縱向鋼筋如果采用完全斷開的方式設計，那么后澆帶周圍的結構相互獨立，互不影響，后澆帶也不會對結構的形變產生作用。如果采用非斷開的方式設計，鋼筋會約束兩側混凝土的形變，導致混凝土形變區(qū)域剛度中心化，不符合后澆帶設計的目的。因此，大多數(shù)建筑工程采用了如圖1所示的鋼筋設計方式。

圖1 后澆帶鋼筋設計方案

（2）鋼筋配筋設計：后澆帶中鋼筋的合理設計能夠一定程度上控制混凝土裂縫的產生。對于后澆帶處的縱向附加鋼筋而言，在設計時應確保其滿足公式要求：

式中：As-受拉鋼筋的面積；Ac-后澆帶區(qū)域混凝土截面積。

因此，通過鋼筋配筋，應確保混凝土的拉應變最大值（εpa）應滿足公式要求：

通過以上可以推算出后澆帶區(qū)域鋼筋的配筋比率，從而滿足建筑工程的施工質量要求。

2.2 后澆帶的設置形式

（1）寬度：根據(jù)建筑工程大量實踐來看，后澆帶寬度會影響其作用。寬度過窄，將不利于后澆混凝土的溫度應力釋放，導致混凝土出現(xiàn)裂縫。因此，通常后澆帶的寬度應當以1000mm最佳。

（2）設置間距：根據(jù)后澆帶施工技術應用的目的來看，旨在釋放相鄰區(qū)域混凝土結構的溫度應力，并抵抗后澆帶澆筑后的抗側剛度。因此，根據(jù)不同的建筑結構類型，后澆帶在設計時不能完全依靠過往的施工經驗來設置間距（L），應重視混凝土收縮、抗側剛度等參數(shù)的影響，具體如式（3）所示：

式中：E-混凝土彈性模量；α-混凝土的膨脹系數(shù)；H-底板或者板前的混凝土厚度。

（3）設置位置：基于后澆帶的作用來看，后澆帶應當設置在整個混凝土結構溫度應力最大的區(qū)域，以確保混凝土結構能夠完全將應力、收縮變形進行釋放，并減少對其他建筑構件的影響。因此通常在建筑工程中，后澆帶設置在靠近支座的1/3跨度處。

2.3 后澆帶的處理

（1）封閉時間：根據(jù)混凝土結構的溫度應力釋放進度來看，通常在30h左右混凝土澆筑后的溫度達到最高，在6個月左右時間完成接近80%的收縮變形。從原理角度來看，后澆帶封閉時間越晚，越有利于混凝土應力的釋放，但長時間未封閉后澆帶，勢必增大施工成本和維護費用，因此，通常結合混凝土的實際情況，在其收縮接近30%左右的時間完成后澆帶的封閉，大約在混凝土澆筑30d左右。

（2）混凝土等級：根據(jù)工程建筑施工要求，后澆帶混凝土的等級可以采取與混凝土結構相同的等級，也可以提高一個強度等級，以提高后澆帶混凝土的抗裂性能。

3 后澆帶施工技術工程應用實例分析

某住宅建筑工程二期項目，建筑面積為141878m2，地下兩層，地上12層，建筑面積125573m2，均為剪力墻結構。由于工程施工區(qū)域不良地基影響，工程后期可能存在不均勻沉降問題。因此在地下室施工過程中，設計沉降后澆帶和伸縮后澆帶兩種。

3.1 后澆帶的設置

由于考慮本工程可能存在建筑不均勻沉降原因，設計沉降后澆帶。并結合溫度應力變化要求，設計收縮后澆帶。前者在上部主樓結構頂板混凝土澆筑14d后采用高于兩側混凝土強度一級的混凝土澆筑；后者在其兩側混凝土結構澆筑后60d采用與兩側混凝土強度等級相同的混凝土澆筑。

3.2 后澆帶的模板

結合本工程特點，在后澆帶模板施工過程中，采用木枋和多層板作為頂部后澆帶低模板，多層板厚度為18mm，木枋尺寸為40mm×50mm，間距為150。整個后澆帶澆筑施工所需的模板按照整體制作而成，并對后澆帶的模板接縫采用獨立的支撐體系，減少模板拆除時對接縫處的影響，整個施工示意圖如圖2所示。

圖2 后澆帶成品

3.3 后澆帶封閉

在后澆帶保留期，為了避免后澆帶內混入異物、雨水等影響后期施工質量，本工程對保留期的后澆帶進行了封閉處理，底板及頂板后澆帶兩側砌筑120寬，120高，內抹20mm厚1:2水泥砂漿的擋水磚帶，砌體用M10蒸壓標準磚，砂漿用MU5，擋水磚帶上用18mm厚膠合板封閉。

3.4 后澆帶澆筑及模板拆除

嚴格按照本工程設計要求進行后澆帶澆筑后，應確保混凝土嚴格按照把穩(wěn)保濕的要求進行養(yǎng)護，養(yǎng)護周期不低于4周，且混凝土的強度達到100%要求才可以完成模板的拆除施工，由于本工程后澆帶施工采用獨立模板支架設計，因此在后澆帶混凝土強度滿足要求后，為避免受力發(fā)生變化，模板依次按照柱模板、梁側模、樓板底模以及梁底模的順序進行拆除。

4 結語

綜上所述，后澆帶施工技術能夠顯著改善建筑工程混凝土結構的抗裂性能，減少施工縫的設計，是推動建筑工程施工質量提升的重要技術手段。后澆帶施工技術在高層建筑、超大混凝土施工建筑中被大量采用，取得了不俗的應用效果。相關學者應重視后澆帶施工技術的研究，并深入研究鋼筋、設計形式、澆筑時間、混凝土配比對后澆帶的影響，完善后澆帶施工技術應用標準，推動建筑工程的超高層、超長混凝土澆筑施工的發(fā)展。