徐博文
(晉中市建設工程質量和安全服務中心,山西 晉中 030600)
目前大多數建筑工程的施工周期長,工程總投資很高,建筑的體量也很大[1]。在工程施工中,混凝土結構開裂是最常見的病害之一[2],會對混凝土結構的性能和質量產生嚴重的影響,甚至會影響建筑結構的使用壽命。因此,在建筑設計和施工中,通過分段施工,在混凝土結構中間留出一定寬度不澆筑混凝土作為后澆帶,待結構變形穩定后再完成后澆帶的施工,可有效減少混凝土結構的開裂[3-4],從而提高建筑結構整體的穩定性和安全性。本文結合某在建房屋建筑工程項目,全面闡述了后澆帶的施工準備工作、施工技術要點以及施工質量控制措施,以供參考。
某在建工程項目,建筑總面積為16476.76m2。該建筑工程最大建筑高度為25.2m,主體結構采用框架結構,抗震烈度為8度。基礎采用鉆孔灌注樁,樁徑為500mm,最大樁長為18.5m,樁基礎持力層為弱風化花崗巖。該建設工程項目共2棟建筑,第一棟建筑層數為5層,建筑面積為4311.16m2,首層建筑高度為4m,二至五層建筑高度為3m,總建筑高度為16.2m;第二棟建筑層數為6層,建筑面積為12165.6m2,首層建筑高度為5m,二至六層建筑高度為4m,總建筑高度為25.2m。建筑主體結構中梁、板、墻、柱、地梁混凝土等級為C30,抗滲等級為P6,基礎墊層采用C15素混凝土。所選鋼筋主要類型有HPB300、HRB335、HRB400,建筑結構使用年限為50年。該工程施工中,在混凝土結構中間留有多處一定寬度不澆筑混凝土的后澆帶,待結構變形穩定后再對其進行施工。
根據該工程項目的施工要求,后澆帶混凝土強度應不低于建筑結構混凝土的強度,為提高混凝土的施工和易性,可加入適量外加劑,如減水劑。骨料選擇高膨脹性能石料,水泥選用普通硅酸鹽水泥,原材料檢驗合格后進行配合比設計。通過配合比設計及試驗,得出各部位的配合比設計結果,如表1所示。
表1 后澆帶混凝土配合比設計結果
該項目后澆帶寬度為800mm,主體結構混凝土澆筑施工前采用密目鋼絲網封閉后澆帶兩側,以防止混凝土流入。中間采用木條固定,防止混凝土澆筑過程中兩側封閉結構變形。主體結構混凝土成型后拆除兩側鋼絲網,取出企口縫木條,并對兩側混凝土表面鑿毛,直到露出石料,并沖洗干凈。為了進一步提高后澆帶混凝土與主體結構的結合效果,在施工前刷一道素水泥漿。徹底清除鑿毛留下的碎屑和雜物,并對鋼筋進行調直處理。
為了讓施工現場施工人員和管理人員熟練掌握后澆帶施工技術、質量要求和技術標準等,在后澆帶施工前一定要詳細做好技術交底工作。在主體結構基本完工,兩側混凝土澆筑完工兩個月結構變形穩定后再進行后澆帶施工,后澆帶結構如圖1所示。
圖1 后澆帶結構示意圖
建筑墻體內板式止水帶使用8mm短鋼筋固定,接頭處焊接牢固,如采用橡膠止水帶應綁扎牢固,保證止水效果。對止水鋼板的兩側斷裂面進行焊接處理,使其與端部的鋼筋和墻板鋼筋焊接成為一個整體,形成網狀結構,墻體后澆帶兩側止水板安裝如圖2所示。
圖2 墻體后澆帶兩側止水板安裝示意圖
后澆帶模板支架采用鋼管腳手架,按照施工要求確定橫向和縱向距離。龍骨與主體結構錯開,以保證拆模時互不影響,龍骨長度不得超過2000mm,模板布置如圖3所示。為了保證后澆帶結構的穩定性,模板應與支撐結構同步拆卸。另外,如果建筑結構的跨度較大,應采用剛度較大的模板,并采取相應的加強措施,以防止模板變形造成建筑結構變形或破壞。
圖3 后澆帶模板安裝示意圖
按照設計圖紙要求,根據鋼筋用量、規格、布置間距、網格尺寸、搭接長度等要求進行后澆帶鋼筋綁扎[5]。所選鋼筋必須進行除銹處理,如發現銹蝕不得選用。做好鋼筋連接處理,對16mm以上的鋼筋應采用直螺紋套筒連接。后澆帶鋼筋采用專用支架綁扎,逐條綁扎附加筋,將鋼筋固定牢固。為保證鋼筋保護層厚度,確保鋼筋網位置準確,在鋼筋綁扎過程中設置混凝土墊片和馬凳。使用高壓水槍進行沖洗,徹底清除鋼筋網上部和施工縫位置的雜物。按照建筑工程現場施工要求,后澆帶基層處理后進行鋼筋調整,保證鋼筋順直,后澆帶鋼筋綁扎如圖4所示。
圖4 后澆帶鋼筋綁扎示意圖
由于受到施工環境中溫度和濕度的影響,骨料含水量會產生一定程度的變化,因此后澆帶通常選用膨脹混凝土,應適當加入一定比例的外加劑。后澆帶混凝土的施工重點同樣是在澆筑和振搗兩個方面,施工時應分層澆筑、分層振搗,及時排出混凝土內部的空氣,保證混凝土密實。施工過程中嚴格控制漏漿,如發現漏漿應及時封堵,以防止水泥砂漿損失。鋼絲網模板與施工縫平行,以保證接口位置的結合效果。合理控制混凝土分層澆筑厚度,保證混凝土振搗施工質量,以確保混凝土強度滿足設計要求。在上一層混凝土初凝前,再進行下一層混凝土澆筑,振搗棒深入下層混凝土深度不超過50mm,以保證分層澆筑的結合效果。
后澆帶混凝土澆筑完成后,覆蓋土工布并灑水進行保溫、保濕養生,養生時間為7~14d[6]。養生期間在后澆帶周邊設置圍欄等圍擋設施,保護施工場地,防止出現人員踩踏。養護過程中根據需要灑水保濕,滿足混凝土強度增長的需要。后澆帶混凝土強度達到設計要求后方可拆模,以防止變形開裂。在混凝土養生期滿后,才可進行防水工程施工。為了保證建筑結構的防水效果,防止接縫位置出現滲漏水,一方面在建筑樓板、外墻等位置后澆帶兩側設置鋼板止水帶,在滿足防水要求的前提下控制后澆帶沉降;另一方面在建筑外墻布置防水卷材,防水卷材兩側外漏長度按50cm左右控制,防水卷材表面涂抹聚氨酯涂料,進一步提高防水、抗滲效果。
(1)做好設計圖紙的會審,將設計中存在的問題及時反饋給設計單位,合理確定后澆帶類型、細部構造等;
(2)做好模板安裝與拆除,將后澆帶模板與其他模板區分開,以防止誤拆,合理選擇模板材料、間距,適當延長拆模時間,防止建筑結構變形破壞;
(3)后澆帶混凝土澆筑過程中嚴格控制施工溫度,防止產生溫縮裂縫,混凝土澆筑完成后加強養護,嚴格控制養護溫度和濕度,以保證混凝土強度增長;
(4)嚴格控制原材料,抽檢不合格不得使用,并在施工過程中加強質量檢測,及時調整施工配合比;根據施工情況加入外加劑,提升后澆帶混凝土的收縮性和延展性;
(5)做好施工全過程的質量控制,對模板工程、鋼筋工程進行嚴格檢測,混凝土施工過程中做好旁站,控制養生條件,保證施工質量。
在主體結構混凝土澆筑完成后,對后澆帶兩側收縮和變形情況進行監測,控制建筑結構各連接部位的形變差,控制形變差在允許范圍內。通常主體結構完工2個月以后混凝土收縮變形基本完成,混凝土內部應力下降,此時方可進行后澆帶施工。布置測點對后澆帶兩側變形情況進行監測,當沉降量突然增大時應采取措施進行加固處理。
按照上述施工方法進行后澆帶施工,完工后對墻體、樓板、基礎等部位進行檢測,并對各作業面裂縫數量進行統計,以分析后澆帶質量控制的效果,具體檢測結果如表2所示。
表2 各作業面裂縫統計結果
根據表2所示檢測結果,各作業面裂縫數量均較少,且只有個別作業面出現1條裂縫,說明設置后澆帶有效減少了建筑物混凝土結構的開裂。觀察各作業面裂縫,均為表面裂縫,裂縫深度淺、寬度小,不會對主體結構產生影響,建筑結構穩定安全。
綜上所述,本文結合施工案例,從混凝土配合比設計、基層處理、技術交底等方面闡述了后澆帶施工的準備工作;從模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及混凝土養護與防水施工等方面闡述了施工技術要點;提出了施工質量控制措施,并進行了施工效果分析。在完工后進行了裂縫檢測分析,結論是:后澆帶的設置有效減少了建筑結構開裂,提高了建筑結構的安全性和穩定性。總之,后澆帶的設置可減少開裂病害,提高混凝土建筑結構的整體穩定性,延長建筑結構的使用壽命。