浅谈混凝土后浇带的施工和应用
本文就后浇带的设计、施工、应用和质量控制进行了阐述,仅供技术人员参考。
【关健词】后浇带;设计;质量控制
1 后浇带的应用
施工中的后浇带是指整个建筑物结构施工中的预留缝(“缝”很宽,故称为“带”),待主体结构完成,将后浇带混凝土补齐后,这种“缝”即不存在的。后浇带是在现浇钢筋混凝土结构施工期间为了克服混凝土因自身温度变化、收缩和基础不均匀沉降而设置的变形缝。后浇带贯穿整个建筑物,将整个建筑物分为几个相对独立的部分,待主体结构完成后、后期变形趋于稳定时再进行后浇封闭,形成整体结构,实现无缝设计。按其作用一般可分为三种:
1.1 沉降后浇带,为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差而设置。
1.2 收缩后浇带,为防止混凝土自身结构收缩开裂而设置。
1.3 温度后浇带,为防止混凝土因温度变化拉裂而设置。
混凝土结构的裂缝较为普遍,裂缝的类型也很多。在施工期间,由混凝土收缩和温度变化引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝是实际工程中最常见的裂缝。在结构设计和建筑施工中,一般采用伸缩缝和后浇带来处理结构的裂缝。设置伸缩缝,该缝永久停留在建筑物中,使建筑功能受到限制,在伸缩缝处可能出现双柱、双梁和双墙,造成工程费用提高,对建筑外观也有一定的影响。后浇带技术可以让这些问题得以解决,既可减少混凝土收缩,又可增加建筑面积,节约投资。实际工程中,往往要求一个后浇带同时起至沉降、收缩、温度应力三方面的作用。
2 后浇带的位置
后浇带的设置一般遵循的原则是“抗放兼备,以放为主”。因为普通混凝土存在开裂问题,后浇带的设置就是把大部分约束应力释放,然后用膨胀混凝土填缝以抗衡残余的应力。设计中由于考虑沉降原因而设计的后浇带应严格按设计图纸留设。由于施工原因而需要设置后浇带时,应视工程具体情况而定,留设的位置应经设计单位认可。后浇带间距应合理,矩形构筑物后浇带间距一般可设为30m—50m。后浇带跨内的梁板在后浇带混凝土浇注前,两侧结构长期处于悬臂受力状态,在施工期间,本跨内的模板和支撑不能拆除。有些施工单位,施工期间模板准备不足,提前拆除后浇带跨内的模板和支撑,造成结构被破坏。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的反弯点附近(约离支座1/3跨度处),此位置弯矩不大,剪力也不大。
高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,并应上下结构對齐,不宜错开。且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。
3 后浇带的设计和优化实例
采用何种类型的后浇带必须根据实际情况确定。后浇带的缝宽与墙、板厚度有关,一般后浇带的缝宽800mm至1000mm,对底板厚度超过1000mm以上的,可根据后浇带处的接搓形式、钢筋搭接、施土难易程度等灵活掌握,当施工较困难时,后浇带缝宽可适当增加;后浇带接缝处的断面形式,当墙、板厚度小300mm时,可做成平直缝;当厚度大于300mm小于600mm时,可做成阶梯形或上下对称坡口形;当墙板厚度大于600mm时可做成企口缝;后浇带的钢筋断开或贯通,在于后浇带缝的类型。对沉降后浇带而言,钢筋贯通为好;对收缩后浇带而言,钢筋断开为好;梁板结构的板筋断开,梁筋贯通,如果钢筋不断开,钢筋附近的混凝土收缩将受到约束,产生拉力导致开裂,从而降低结构抵抗温度变化的能力。
对于后浇带内的后浇混凝土,应使用无收缩混凝土,防止新老混疑土接缝收缩开裂。无收缩混凝土可在混凝土内掺加微膨胀剂,可在普通混凝土中掺入12%—15%的微膨胀剂UEA,也可直接采用膨胀水泥配制,配制的混凝土强度等级应比先浇混凝土强度高一个等级。不同类型后浇带部分混凝土的浇灌的时间是不同的。伸缩后浇带应根据先浇混凝土的收缩完成情祝而定,不同的水泥、不同水灰比和不同养护条件的混凝土,一般应按设计要求确定,当设计无要求时,应不少于60天,沉降后浇带宜在建筑物沉降基木完成后再浇注后浇带混凝土。
2005年笔者参加的武汉某项目地下室底板后浇带做法优化实例。原设计做法(如图)非常复杂,因为后浇带部位钢筋分布很密,后浇带内部混凝土残渣和垃圾很难清理干净,施工质量很难保证。为了解决这个问题,笔者把原设计优化了一下,如右图:地下室底板后浇带部位底部改为400mm厚的“凹”形钢筋混凝土结构,两边增加止水带,200 x 200凹槽专门用来收集垃圾和混凝土残渣,成功解决了垃圾和混凝土残渣影响结构的问题,事后证明防水效果也很好。该方法虽然增加了一点费用,但是解决了后浇带容易漏水的问题。
4 后浇带的施工质量控制
后浇带接缝形式必须严格按施工图施工,施工时应用堵头板,根据接口形式在堵头板上装凸条。有些施工单位不按施工,接口处不支模,留咸自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实,达不到设计强度等级。在混凝土浇筑时按规定留置标准养护试件和同条件养护试件,用以检验和证明后浇带混凝土的强度。浇筑后浇带的混凝土如有抗渗要求,还应按规范规定制作抗渗试块。混凝土浇筑后应重视其养护工作,采取带模保温保湿条件下的养护,应按规范规定,浇水养护时间一般砼不得少于7天,掺外加剂或有抗渗要求的砼不得少于
14天。提高混凝土的密实度和抗渗性。有些施工单位两侧混凝土不凿毛就浇注后浇带内混凝土,使新老混凝土的粘结强度难以保证,处理不好会在后浇带两侧造成两条贯空裂缝,极易渗水。
施工质量控制要点:
4.1 一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层,后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。
4.2 对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后(有条件时再推迟一些时间),再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体,二者差异沉降量就较小一些,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。
4.3 在施工后浇带处,混凝土虽为后浇,但钢筋一般不宜断开。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般可按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强,钢筋应保证准确位置而连续不断。对于板、单层钢筋下应设置垫块,双层钢筋应设置支架,对于梁、底部钢筋亦应加垫块,上部钢筋一般直径较大,可不用支架。
4.4 施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜避久留直缝。对于板,可留斜缝;对于梁及基础,可留企口缝,而企口缝又有多种形式,可根据结构断面情况确定。
4.5 后浇带两侧宜采用钢筋支架铅丝网或单层钢板网隔断,钢筋支架的钢筋直径及间距设置视构件断面大小而定,以支撑稳定为原则,铅丝网的网眼一般不宜过大,以避免灌注混凝土时跑浆,如网眼偏大,可在网外粘贴一层塑料薄膜,并支档固定好,以承受灌注混凝土时的挤压力,并保证不跑浆,待混凝土凝固后,薄膜即可撕去,钢筋支架亦可除去,而铅丝网则留在后浇带两侧,即永久留在后浇带内。
4.6 采用钢筋支架铅丝网隔断,后浇带两侧混凝土应局部干硬一些,塌落度小一些,既保证振捣密实,又不跑浆,使侧面混凝土强度和其它混凝土一致。在浇注混凝土前,应将后浇带处侧面混凝土凿毛,清刷干净,底部碎屑清除彻底。
4.7 增大配筋率减小钢筋直径即细筋密配有助于减少裂缝。
参考文献
[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计规范与施工规程。
[2]中国建筑科学研究院。高层建筑混凝工结构技术规程(√GJ3-2002)中华人
民共和国建设部,2002。
[3]唐世增。浅谈后浇带的设计与施工[J]。中国水运(学术版),2007(11)。
[4]吕涛。混凝土后浇带分段施工方法初探[J]。科技咨询导报,2007(23)。
[5]史美生。膨胀混凝土的裂缝问题讨论[J]。混凝土,2001。
[6]沈励操,郑永强。高层建筑与裙房基础连为整体时的沉降观测与分析[J]。建筑结构,2007(10)。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容