建筑工程后澆帶施工技術

賈海龍

（中鐵十六局集團第四工程有限公司，北京 101499）

0 引言

后澆帶施工技術在超長混凝土建筑結構中運用較多，而超長混凝土結構的長度一般超過55m，其結構基礎易產生不均勻沉降，且水泥用量大，混凝土收縮和溫度變化產生的裂縫問題明顯。對此，采取分段澆筑的方式可顯著減少裂縫的產生和不均勻沉降問題。然而，分段澆筑會降低結構的整體性，不利于結構的保溫、耐久和抗震。后澆帶施工技術可很好地解決分段澆筑的缺陷，故在工程實踐中獲得較好的應用和發展。

1 工程概況

某商業綜合體工程由裙房和超高層建筑組合而成（見圖1），其中地下3層，裙房地上部分3層，超高層為26層，總高度為83m，橫向寬度為135m，屬于典型的超長混凝土建筑。多層商場部分是框架結構，超高層部分采用剪力墻結構，抗震設防烈度為7度，根據建筑結構的設計功能和施工需要設置溫度后澆帶和收縮后澆帶。

圖1 商業綜合體工程效果

2 后澆帶施工技術

后澆帶是指在鋼筋混凝土結構澆筑時預留的臨時變形縫，后續需要后澆筑密封起來的混凝土帶，主要用于地下室、墻體和梁板等結構位置。后澆帶的留置寬度、鋼筋布置搭接、接縫形式，補澆筑時間和配置強度等均為后澆帶施工的重要管控要點，后澆帶施工技術講究“抗放兼施，先放后抗”的原則，后澆帶的施工方案要根據實際工程進行設計。

3 后澆帶施工技術作用

后澆帶的主要作用是減少裂縫的產生，提高建筑結構的整體性和讓建筑結構外形更加美觀。后澆帶主要有3種不同的功能類型，包括沉降后澆帶、溫度后澆帶和收縮后澆帶。

3.1 沉降后澆帶的作用

沉降后澆帶施工是將建筑結構分隔成多個部分，先部分沉降，再通過后澆帶施工將各部分連接成整體的施工工藝，可極大地降低不均勻沉降產生的附加內力作用，有效提高建筑結構抵抗不均勻沉降的能力。

3.2 溫度后澆帶的作用

溫度后澆帶的作用主要是降低溫度變化對混凝土結構開裂的影響。混凝土是一種熱脹冷縮的材料，混凝土結構長度越長，溫度改變對內部產生的拉應力作用也越大，當拉應力過大時就會產生裂縫。設置溫度后澆帶，將長建筑體分割成許多短建筑體，可顯著降低溫度應力的影響。

3.3 收縮后澆帶的作用

混凝土收縮是混凝土凝固硬化過程中產生的物理現象，當收縮作用超過一定限值時就會產生收縮裂縫。收縮后澆帶可以抑制混凝土收縮對建筑結構產生的危害。一般要求每隔35m左右設置800mm左右長的施工縫降低收縮應力的影響，目前一般設置臨時施工縫作為收縮后澆帶使用。

4 后澆帶施工技術控制要點

后澆帶施工技術主要是為消除永久變形縫的影響。后澆帶施工的影響因素較多，施工過程中的控制要點包括后澆帶的鋼筋、后澆帶的設置形式和后澆帶的處理方式等，本節主要結合體商業綜合體工程，對這3個控制要點進行研究分析。

4.1 鋼筋

后澆帶的鋼筋主要包括穿過后澆帶區間的縱筋和附加縱筋。其中，后澆帶的縱筋對力學性能起決定性作用；而附加縱筋對后澆帶控制裂縫發生和裂縫寬度起關鍵性作用。

縱筋在穿過后澆帶位置時一般都需要斷開。目前，在工程實踐中，縱筋斷開主要在頂部和底部，采取交錯方式連通，頂部縱筋斷開則底部縱筋相連接，頂部縱筋連接則底部縱筋斷開。后澆帶施工主要是把原來的永久變形縫變成臨時施工縫，而完成澆筑的后澆帶縱筋可以很好地約束兩側混凝土變形，但縱筋會對約束溫度裂縫和收縮裂縫產生不利影響，因此其縱筋設計必須經過科學計算驗證。這是因為后澆帶的縱筋全部斷開會形成變形縫，降低后澆帶的主要功能；而縱筋全部貫通則阻礙兩側建筑結構的變形，不能激發后澆帶的作用。根據目前的研究數據，板部位可以采用全部斷開方式，梁部位主要采用底部縱筋連通底部縱筋斷開的方式。

附加縱筋是一種構造鋼筋，一方面，附加縱筋可以抵抗部分后澆帶的約束力，提高后澆帶的受力強度；另一方面，附加縱筋可以緩解混凝土裂縫的開展，減小裂縫寬度。

4.2 設置形式

后澆帶的寬度對后澆帶施工影響很大，發揮后澆帶功能作用的理論寬度是10mm。這是因為10mm的寬度可以很好地解決混凝土溫度變化和收縮作用產生的變形。但在實際工程中，后澆帶還要考慮施工澆筑的工作面，設計的寬度一般為800～1 000mm。

后澆帶的設置間距太長，則無法發揮控制裂縫的功能，間距太短，則增加施工的成本。后澆帶的設置間距不能完全憑借經驗按照30～40m間隔進行設計，大量工程實例表明后澆帶的設置間距與結構的類型（框架、剪力墻）、結構的抗側剛度、地基的水平阻力系數和綜合降溫差等有關。

后澆帶的設置位置對本工程建筑結構的整體力學性能影響很大，受力和變形不大的位置適合設置后澆帶。后澆帶的施工應滿足施工方便的原則，不應設在復雜的位置。根據力學計算，后澆帶設置在1/3跨的位置是較理想位置。

后澆帶的接縫形式對后澆帶新舊界面的結合質量影響很大，常見的接縫形式如表1所示，接縫形式要根據實際工程需要選擇。

表1 后澆帶的接縫形式

4.3 處理方式

混凝土完成收縮量隨著澆筑時間增長而增大，封閉時間越長，后澆帶澆筑質量越好。但封閉時間長會對施工進度造成嚴重影響，會減緩整個工程進度，一般以混凝土收縮量完成30%就開始封閉，補澆時間要結合混凝土的配合比、養護溫度、骨料級配等。根據混凝土設計規范要求，封閉補澆混凝土的時間需要大于45d，本工程實際封閉時間是48d。

4.3.1 混凝土強度等級

后澆帶施工技術的一個重要質量控制點就是要加強對混凝土抗壓強度的管控，本商業綜合體工程施工過程中，裙房的后澆帶混凝土強度等級應高于主體建筑澆筑等級，差等級澆筑混凝土可以較好地控制后澆帶混凝土的防滲水性和抗裂性。

4.3.2 混凝土抗拉強度

混凝土的抗拉強度比較低，在溫度應力和收縮應力作用下很容易造成混凝土開裂。溫度應力主要是由混凝土的水化熱導致，即外部混凝土散熱速度快，內部散熱速度慢，溫度差會產生變形效應。建設施工過程中可通過添加膨脹劑以抑制部分混凝土的收縮，膨脹劑的添加量要結合混凝土的膨脹率和膨脹劑特性而定。

4.3.3 新舊混凝土的接縫處理

新舊混凝土的接縫處理也是后澆帶施工的重點工作。新舊界面一般需通過鑿毛處理提高新舊混凝土界面粗糙度，從而使混凝土后澆帶澆筑后具有良好的整體性，常見的處理措施有高壓水射法、噴砂法、人工鑿毛法和酸侵蝕法等。本工程采用高壓水射法進行施工，高壓水射法施工接縫效果好，對附近的混凝土影響小，工作效率高，施工過程不會產生灰塵，但需要專業的機械設備和人員。噴砂法主要是通過噴砂提高接縫處的粗糙度，施工成本低，但接縫質量一般。人工鑿毛主要是通過人工打磨方式，施工效率低，施工質量難以保證。酸侵蝕法是通過化學的方法腐蝕混凝土，由于化學試劑的氯離子會對鋼筋造成腐蝕，工程中運用較少。

4.3.4 防護與養護

后澆帶的防護和養護質量會影響后澆帶的作用與效果，后澆帶澆筑結束后就需要對后澆帶進行臨時保護，避免防護工作不到位影響后續工程施工。后澆帶一般需要灑水養護7d，氣溫高時還需采取隔熱保濕措施進行養護。

5 結語

后澆帶施工技術可減少永久變形縫的使用，是一種控制裂縫、提高建筑結構整體性的先進技術，隨著超長超高大體積建筑結構的興起，未來的工程應用會越來越廣泛。后澆帶施工技術的質量控制是復雜、多階段的，從后澆帶的技術管控要點強化后澆帶的施工方案和施工管理，有利于發揮后澆帶施工技術的生產效益。