建筑工程后浇带的设计和施工探讨

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  摘要:本文结合施工经验,对后浇带的设计与施工进行简要分析,总结了质量要点,给施工设计单位提供借鉴。
  关键词:后浇带法;建筑工程;设计;施工
  中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
  
  1前言
  在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层主体与裙房间的差异沉降、钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,后浇带法在建筑工程中已广泛应用。但在实际应用中还存在不少问题,突出表现在对后浇带规定的不一致方面。由于后浇带是通过施工过程来解决设计中考虑沉降或伸缩的调整办法,所以,只有从设计到施工过程中引起高度重视,才能使后浇带满足设计意图,从而起到它应有的作用。
  2 后浇带的特点与分析
  后浇带,也称施工后浇带。按作用分可分为三种:用于解决高层主体与低层裙房的差异沉降者,称为后浇沉降带;用于解决钢筋混凝土收缩变形者,称为后浇收缩带;用于解决混凝土温度应力者,称为后浇温度带。分别用于解决高层主楼与低层裙房间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形相减小温度应力等问题。这种后浇带一般具有多种变形缝的功能,设计时应考虑以一种功能为主,其他功能为辅。施工后浇带是整个建筑物,包括基础及底部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,既在整个结构施工中解决了高层主楼与低居裙房的差异沉降,又达到了不设永久变形缝的目的。
  后浇带规定的差异性我国现行规范及各种建筑结构构造图集中对后浇带的构造和要求都做了详细的规定,但其内容和要求又有许多不同,各抒已见,不可避免有一些差异。我国现行规范(如《地下工程防水技术规范》、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》和《高层建筑箱形基础设计与施工规程》及不同版本的建筑结构构造资料图集中,对后浇带的构造和要求都做了详细的规定。但由于这些规范是由不同规范编写组编写的,其内容和要求多处不同,各有已见,不可避免存在一些差异。其主要表现在以下方面:①后浇带的缝宽有800mm、lO00mm两种规定;② 后浇带的接缝有平直缝、阶梯缝和槽口缝等几种规定;③后浇带内的钢筋,有断开搭接,有贯通不断、增加附加钢筋等规定;④ 后浇带的后浇混凝土,有普通混凝土提高一级强度等级、采用同等级或提高一级的无收缩混凝土等规定;⑤后浇带的后浇混凝土的浇灌时间,有的规定不少于2周,有的规定不少于6周。上述差异给设计与施工带来诸多不便。因此,只有了解各种规范的差异和根据工程的性质、特点及作用,灵活套用规范,才能提高设计及施工质量。
  3 后浇带法的设计
  当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第9.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但由于结构受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般1O到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。
  当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。
  对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基礎埋深至少2米,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。
  不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房之间的变形要求。
  施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带问距一般为30米到50米。在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,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。
  4 后浇带的施工
  施工中必须保证后浇带两侧混凝土浇筑质量,防止漏浆,或混凝土疏松。后浇带两侧应采用钢筋支架钢丝网隔断,并由结构设计人员确定两侧断面形式,当地下室有防水要求时,地下室后浇带不宜留成直槎。施工单位应指派专人负责保持后浇带内的清洁,防止后浇带内的钢筋锈蚀,或钢筋被压弯、踩弯。在封闭施工后浇带之前,应将后浇带内的杂物清理干净,做好钢筋的除锈工作,并将两侧混凝土凿毛,涂刷界面剂,后浇带混凝土应比两侧混凝土强度等级增大一级,并且采用掺加了微膨胀剂的补偿收缩混凝土浇筑。后浇带混凝土浇筑时,宜控制其环境温度低于两侧混凝土浇筑时的环境温度,并应有专人负责。后浇带混凝土浇筑完毕后,应注意做好养护工作。
  施工后浇带的封闭时间,一般来讲,对于收缩后浇带,不宜少于两个月,通常认为这时候混凝土的收缩变形已经完成60%以上;对于沉降后浇带,应等高层建筑主体结构封顶后再浇筑后浇带混凝土,即要求高层建筑先施工、先沉降,以释放一部分高层与裙房之间的差异沉降;或者根据沉降观测,当高层建筑结构施工到一定高度时,若高层建筑的沉降量较小,预估高层与裙房之间产生的差异沉降量处在控制范围之内时,亦可以提前浇筑后浇带混凝土。在封闭后浇带之前,结构设计者应在图纸上明确提出后浇带附近一定范围内不应允许施工堆放材料,限制施工荷载,并做好后浇带两侧的临时支护。特别是目前很多工程中,施工采用快拆体系的模板,这时候更要注意后浇带附近的支护质量,防止在拆除模板过程中,由于支撑松动、移位等造成结构开裂。总之,施工后浇带的设计和施工直接影响到结构的安全性与经济性,设计单位和施工单位都应对此予以足够的重视,做好后浇带的设计与施工,保证结构的质量
  5结语
   后浇带可以有效地减少收缩应力,在施工后期,浇筑后浇带混凝土,使工程变成整体,以利用“后浇带”办法控制裂缝并达到不设置永久伸缩缝的目的。后浇带的设置和设计,是保证结构有效连接的重要环节,目前除执行现有的规范规定的要求外,还要根据不同的工程性质、特点、作用,认真设计,精心施工,才能保证每个工程项目的结构质量。
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