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摘要:本文以东汇·森语林二期工程为例,阐述了地下室结构后浇带调整的内容和理由,并设置膨胀加强带替换部分调整后的后浇带。在实践中证明,在后浇带为温度后浇带的前提下,可以实现地下室结构底板的无缝施工,加快工期和提高施工效率。
关键词:地下室后浇带;调整;底板无缝施工
东汇·森语林二期工程位于海南省澄迈县老城开发区,是由4栋18层、2栋24层和1层人防地下室组成,本工程总建筑面积约为47403㎡,其中人防地下室建筑面积约为5721㎡。结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,基础为螺杆灌注桩,灌注桩入中风化岩层1.5m,有效桩长为21m。
一、人防地下室及后浇带图纸设计概况
整个地下室呈现斜“L”形,宽度约48m,展开后最短边长度约为93m,展开后最长边长度约为156m。人防地下室无覆土的区域层高为5.05m,有覆土的区域层高为3.90m。地下室底板为C40混凝土厚300mm,底板板底平承台和基础梁底。-1层剪力墙为C40混凝土:○1人防外墙和普通外墙厚300mm;○2人防临空墙厚250~300mm;○3人防内墙厚200~300mm;○4保护隔墙厚300mm。地下室顶板为C40混凝土:○1人防区域板厚200mm;○2非人防区域板厚250mm;○3顶板结构梁为300×800mm、400×800mm、500×800mm、500×1100mm等。
后浇带总长度为329.9m,将地下室分成10个形状不规则的区域:1~10区面积分别为538.3㎡、875.7㎡、538.3㎡、277㎡、300.8㎡、674.8㎡、588.3㎡、627.8㎡和538.3㎡。全部后浇带有19处通过承台(承台高度为1100mm),20处通过基础大梁(300×700mm),19处通过基础大梁(300×800mm);9处通过外墙侧壁300mm厚,6处通过人防剪力内墙300mm厚。具体详见下图所示:
二、工程难点
2.1、温度后浇带与沉降后浇带没有明确区分
在各主楼周边为沉降后浇带,其余为温度后浇带,部分直线段既有沉降后浇带,又有温度后浇带。根据设计要求,温差后浇带在两侧混凝土浇筑后60天即可封闭,而主楼与裙房之间的沉降后浇带,在主楼主体结构完工后提供沉降观测数据经设计院同意后方可浇筑。其两种后浇带没有明确区分,导致只能按沉降后浇带处理,则使得后浇带砼浇筑时间间隔较长,对整个地下室及主体结构施工方案的计划安排及实施都带来很大的困难。
2.2、施工难度大
原设计中后浇带分割形成的大部分施工区域较小,且390米的后浇带总长对于5700平方米的地下室来说,也是相当多,即设置后浇带的作用没有最大限度的发挥,反而有画蛇添足的感觉。
后浇带经过处的承台、基础梁、和顶板梁过多,导致施工过程中用钢丝网隔开后浇带位置,难度相当大,其施工工序繁多,封闭时间长,施工成本高,同时导致后期处理后浇带施工缝也带来了诸多不便。
整体地下室后浇带施工难度大的同时,也难以保证混凝土的整体质量,后浇带混凝土与原混凝土相接处常出现开裂、渗漏等质量现象。
三、后浇带调整思路和内容
在经过业主单位和设计单位的书面同意下,进行了后浇带的调整,并将大部分后浇带调整为膨胀后浇带(只保留了一处顶板温度后浇带)。调整后形成4块施工区域,每块区域的长×宽大约为44.8m×48m,即长度方向上在30~60m之间,充分发挥后浇带和膨胀加强带的作用,使得地下室底板无缝施工,顶板及外墙在地下室结构中间设置一道后浇带,调整后的具体内容如下:
3.1第○1为连续式膨胀加强带,设置在D-9~D-10轴交D-A~D-H轴之间,即7#楼与6#之间。
3.2第○2设置在D-15~D-17轴交D-J~D-W轴之间,即6#与5#楼之间,底板为连续式膨胀加强带,侧壁及顶板为后浇带。
3.3第○3为连续式膨胀加强带,设置在D-23~D-24轴交D-J~D-W轴之间,即5#与4#楼之间。
四、后浇带调整的理由
4.1关于沉降后浇带
因本工程采用螺杆桩入持力层1.5m,有效桩长为21m,主楼底板为条形桩筏承台基础,整体受力下其主楼的沉降应该较小,故主楼周边的沉降后浇带是否可以不用设置,即可以全部考虑按温度后浇带处理。
4.2关于底板无缝施工
1)底板浇筑后使用期间处于阴凉处温差不大
底板上、下与泥土相接触,板、梁体积小,砼水化热散热快,对砼影响不大,浇筑后使用期间处于阴凉处温差不大。全部地下室底板不留后浇带,形成全部的桩、梁板筏基础共同承重,沉降变形相对来说就会更好。同时避免由于后浇带通过承台、大梁无法用钢丝网全部隔住砼浆漏出,造成后浇带施工的清理带来极大的难度及降低后浇带的质量标准,给地下室的防水造成隐患。
2)底板三条后浇带改为连续式膨胀加强带
技术原理:温度后浇带是为了将超长结构砼人为断开,从而减少或消除砼因内部温度变化及收缩引起拉应力、致使砼开裂的情况发生。本工程底板是在调整后的后浇带部位设置2m宽的膨胀加强带,加强带内采用比相邻砼强度高一等级、膨胀系数提高一级的砼和周边砼同时浇筑,从而使该部位的砼产生预加应力以抵消超长结构的温度及收缩内应力。这样使原筏板底板由两次浇筑改变为一次性整体浇筑,即无缝施工,从而减少地下室防水施工隐患,加快了施工进度。
设置膨胀加强带代替后浇带依据:根据住建部2009年6月16日颁布的《补偿收缩混凝土应用技术规程》(JGJ/T178-2009)相关规定可以以设置膨胀加强带代替后浇带,同样可以满足混凝土对温度收缩应力的要求[2]。膨胀加强带之间的间距宜为30m~60m,可以设置为连续式膨胀加强带,实现地下室底板的无缝施工。 4.3 关于地下室顶板和外墙留设一条后浇带
最大的温差影响应该是砼浇筑后产生的水化热问题,对砼结构外侧墙产生的影响较大,因为外墙侧板厚度大,长度长,且一次浇筑的高度也大,砼浇筑由于模板全部为夹板,其密封性能使砼的水化热无法向外扩散,拆开模板时砼内的温度与自然温差特别大。
地下室顶板和外墙在没有做防水和回填土方之前,始终都是暴露在阳光之下,白天室内外的温差较大,地下室顶板及外墙容易产生砼浇筑后的后期温度裂缝。
五、调整后的实施效果
5.1 工程质量
局部膨胀加强带替换后浇带,简化施工工序,并提高了结构的整体性能,特别是对于有防水要求的结构砼,提高了其整体防水性能。
由于本工程的特殊情况,主体砌砖、抹灰工程必须经地下室顶板进料,若顶板按原来设置后浇带,全部四栋楼的水泥、砂、砖材料均跨过后浇带进入,震动和受力均对后浇带的梁、板受力带来一定的负面影响。
工程结束后,对地下室结构进行了观测,目前地下室底板结构无明显可见的结构裂缝和渗水现象;外墙和顶板有几条肉眼可见的温度裂缝,但是在进行防水灌浆处理后,没有出现渗水现场,且温度裂缝没有出现后期发展现象。
5.2 缩短工期
温度后浇带一般需经地下室结构混凝土浇筑后40~60天才能再浇筑后浇带混凝土,沉降后浇带浇筑需要的间隔时间则更长。现减少了地下室施工对后浇带处理这一繁琐的环节,地下室底板为无缝混凝土结构,底板混凝土实现了连续浇筑施工,大大缩短了工期。
结语
在判定超长地下室结构后浇带属于温度后浇带的前提下,则可能会使得原设计的后浇带可以做出位置上的调整,在通过局部或全部设置膨胀加强带替换后浇带,可以实现简化施工工序,提高施工质量,并大大缩短施工工期的效果。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院。GB50108-2008地下工程防水技术规范[S],北京:中国建筑工业出版社,2008(11)。
[2] 中国建筑材料科学研究总院。JGJ/T178-2009补偿收缩混凝土应用技术规程,北京:中国建筑工业出版社,2009(12)。
[3]李国胜。简明高层钢筋混凝土结构设计手册(第三版),中国建筑工业出版社,2013(9)。
关键词:地下室后浇带;调整;底板无缝施工
东汇·森语林二期工程位于海南省澄迈县老城开发区,是由4栋18层、2栋24层和1层人防地下室组成,本工程总建筑面积约为47403㎡,其中人防地下室建筑面积约为5721㎡。结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,基础为螺杆灌注桩,灌注桩入中风化岩层1.5m,有效桩长为21m。
一、人防地下室及后浇带图纸设计概况
整个地下室呈现斜“L”形,宽度约48m,展开后最短边长度约为93m,展开后最长边长度约为156m。人防地下室无覆土的区域层高为5.05m,有覆土的区域层高为3.90m。地下室底板为C40混凝土厚300mm,底板板底平承台和基础梁底。-1层剪力墙为C40混凝土:○1人防外墙和普通外墙厚300mm;○2人防临空墙厚250~300mm;○3人防内墙厚200~300mm;○4保护隔墙厚300mm。地下室顶板为C40混凝土:○1人防区域板厚200mm;○2非人防区域板厚250mm;○3顶板结构梁为300×800mm、400×800mm、500×800mm、500×1100mm等。
后浇带总长度为329.9m,将地下室分成10个形状不规则的区域:1~10区面积分别为538.3㎡、875.7㎡、538.3㎡、277㎡、300.8㎡、674.8㎡、588.3㎡、627.8㎡和538.3㎡。全部后浇带有19处通过承台(承台高度为1100mm),20处通过基础大梁(300×700mm),19处通过基础大梁(300×800mm);9处通过外墙侧壁300mm厚,6处通过人防剪力内墙300mm厚。具体详见下图所示:
二、工程难点
2.1、温度后浇带与沉降后浇带没有明确区分
在各主楼周边为沉降后浇带,其余为温度后浇带,部分直线段既有沉降后浇带,又有温度后浇带。根据设计要求,温差后浇带在两侧混凝土浇筑后60天即可封闭,而主楼与裙房之间的沉降后浇带,在主楼主体结构完工后提供沉降观测数据经设计院同意后方可浇筑。其两种后浇带没有明确区分,导致只能按沉降后浇带处理,则使得后浇带砼浇筑时间间隔较长,对整个地下室及主体结构施工方案的计划安排及实施都带来很大的困难。
2.2、施工难度大
原设计中后浇带分割形成的大部分施工区域较小,且390米的后浇带总长对于5700平方米的地下室来说,也是相当多,即设置后浇带的作用没有最大限度的发挥,反而有画蛇添足的感觉。
后浇带经过处的承台、基础梁、和顶板梁过多,导致施工过程中用钢丝网隔开后浇带位置,难度相当大,其施工工序繁多,封闭时间长,施工成本高,同时导致后期处理后浇带施工缝也带来了诸多不便。
整体地下室后浇带施工难度大的同时,也难以保证混凝土的整体质量,后浇带混凝土与原混凝土相接处常出现开裂、渗漏等质量现象。
三、后浇带调整思路和内容
在经过业主单位和设计单位的书面同意下,进行了后浇带的调整,并将大部分后浇带调整为膨胀后浇带(只保留了一处顶板温度后浇带)。调整后形成4块施工区域,每块区域的长×宽大约为44.8m×48m,即长度方向上在30~60m之间,充分发挥后浇带和膨胀加强带的作用,使得地下室底板无缝施工,顶板及外墙在地下室结构中间设置一道后浇带,调整后的具体内容如下:
3.1第○1为连续式膨胀加强带,设置在D-9~D-10轴交D-A~D-H轴之间,即7#楼与6#之间。
3.2第○2设置在D-15~D-17轴交D-J~D-W轴之间,即6#与5#楼之间,底板为连续式膨胀加强带,侧壁及顶板为后浇带。
3.3第○3为连续式膨胀加强带,设置在D-23~D-24轴交D-J~D-W轴之间,即5#与4#楼之间。
四、后浇带调整的理由
4.1关于沉降后浇带
因本工程采用螺杆桩入持力层1.5m,有效桩长为21m,主楼底板为条形桩筏承台基础,整体受力下其主楼的沉降应该较小,故主楼周边的沉降后浇带是否可以不用设置,即可以全部考虑按温度后浇带处理。
4.2关于底板无缝施工
1)底板浇筑后使用期间处于阴凉处温差不大
底板上、下与泥土相接触,板、梁体积小,砼水化热散热快,对砼影响不大,浇筑后使用期间处于阴凉处温差不大。全部地下室底板不留后浇带,形成全部的桩、梁板筏基础共同承重,沉降变形相对来说就会更好。同时避免由于后浇带通过承台、大梁无法用钢丝网全部隔住砼浆漏出,造成后浇带施工的清理带来极大的难度及降低后浇带的质量标准,给地下室的防水造成隐患。
2)底板三条后浇带改为连续式膨胀加强带
技术原理:温度后浇带是为了将超长结构砼人为断开,从而减少或消除砼因内部温度变化及收缩引起拉应力、致使砼开裂的情况发生。本工程底板是在调整后的后浇带部位设置2m宽的膨胀加强带,加强带内采用比相邻砼强度高一等级、膨胀系数提高一级的砼和周边砼同时浇筑,从而使该部位的砼产生预加应力以抵消超长结构的温度及收缩内应力。这样使原筏板底板由两次浇筑改变为一次性整体浇筑,即无缝施工,从而减少地下室防水施工隐患,加快了施工进度。
设置膨胀加强带代替后浇带依据:根据住建部2009年6月16日颁布的《补偿收缩混凝土应用技术规程》(JGJ/T178-2009)相关规定可以以设置膨胀加强带代替后浇带,同样可以满足混凝土对温度收缩应力的要求[2]。膨胀加强带之间的间距宜为30m~60m,可以设置为连续式膨胀加强带,实现地下室底板的无缝施工。 4.3 关于地下室顶板和外墙留设一条后浇带
最大的温差影响应该是砼浇筑后产生的水化热问题,对砼结构外侧墙产生的影响较大,因为外墙侧板厚度大,长度长,且一次浇筑的高度也大,砼浇筑由于模板全部为夹板,其密封性能使砼的水化热无法向外扩散,拆开模板时砼内的温度与自然温差特别大。
地下室顶板和外墙在没有做防水和回填土方之前,始终都是暴露在阳光之下,白天室内外的温差较大,地下室顶板及外墙容易产生砼浇筑后的后期温度裂缝。
五、调整后的实施效果
5.1 工程质量
局部膨胀加强带替换后浇带,简化施工工序,并提高了结构的整体性能,特别是对于有防水要求的结构砼,提高了其整体防水性能。
由于本工程的特殊情况,主体砌砖、抹灰工程必须经地下室顶板进料,若顶板按原来设置后浇带,全部四栋楼的水泥、砂、砖材料均跨过后浇带进入,震动和受力均对后浇带的梁、板受力带来一定的负面影响。
工程结束后,对地下室结构进行了观测,目前地下室底板结构无明显可见的结构裂缝和渗水现象;外墙和顶板有几条肉眼可见的温度裂缝,但是在进行防水灌浆处理后,没有出现渗水现场,且温度裂缝没有出现后期发展现象。
5.2 缩短工期
温度后浇带一般需经地下室结构混凝土浇筑后40~60天才能再浇筑后浇带混凝土,沉降后浇带浇筑需要的间隔时间则更长。现减少了地下室施工对后浇带处理这一繁琐的环节,地下室底板为无缝混凝土结构,底板混凝土实现了连续浇筑施工,大大缩短了工期。
结语
在判定超长地下室结构后浇带属于温度后浇带的前提下,则可能会使得原设计的后浇带可以做出位置上的调整,在通过局部或全部设置膨胀加强带替换后浇带,可以实现简化施工工序,提高施工质量,并大大缩短施工工期的效果。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院。GB50108-2008地下工程防水技术规范[S],北京:中国建筑工业出版社,2008(11)。
[2] 中国建筑材料科学研究总院。JGJ/T178-2009补偿收缩混凝土应用技术规程,北京:中国建筑工业出版社,2009(12)。
[3]李国胜。简明高层钢筋混凝土结构设计手册(第三版),中国建筑工业出版社,2013(9)。