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【摘 要】结合自身工程实践经验,谈谈我们对后浇带设计及施工中的一些理解和认识,并对相关问题作些探讨。
【关键词】后浇带;伸缩;沉降
Shallow talk to sprinkle the design for take behind and construction
Huang Xing-zhi
(Jiangxi construction engineering limited companyNanchang Jiangxi 330011)
【Abstract】Combine the oneself engineering practice experience and discuss us to empress sprinkle to take a design and a little bit under construction comprehension and understanding, and make to the related problem some study
【Key words】The empress sprinkle to take;Flexible;Sink to decline
1. 后浇带的概念和种类
所谓的后浇带就是指在混凝土结构施工阶段,将结构构件混凝土全部临时断开,间隔一段时间后再浇筑的做法。常见的后浇带有两种:一种是解决混凝土收缩裂缝问题的收缩后浇带,一种是解决高层建筑主楼与裙房的沉降差问题的沉降后浇带。
1.1 收缩后浇带。混凝土发生开裂的条件是:在约束下变形产生的拉应力超过实时的抗拉强度。可能引起混凝土开裂的变形主要是收缩,影响最大的早期收缩主要有干缩、温度收缩(这里主要指施工早期的温差引起的收缩)和自收缩。在目前大量使用较低水胶比和较大胶凝材料用量的混凝土中,早期收缩最重要的就是温度收缩和自收缩,如果养护不当,则干缩也较大。
在结构施工阶段采取防裂措施,设置收缩后浇带是减小混凝土收缩不利影响的有效方法。在GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》中,设置后浇带是作为当计入了温度变化和混凝土收缩对结构的影响,且有充分依据时,适当放松伸缩缝最大间距的其中一种主要措施而提出的。
另外当建筑物基础采用刚性防水方案,防水混凝土结构较长或体积较大时设置的后浇带,也属于收缩后浇带。GB 50108-2001《地下工程防水技术规范》(以下简称“防水技术规范”)、GB 50208-2002《地下防水工程质量验收规范》(以下简称“防水质量验收规范”)和JGJ 3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》中提到的后浇带均指这种后浇带。
1.2 沉降后浇带。沉降后浇带多见于高层建筑的筏形基础。如GB 50007-2002《建筑地基基础设计规范》中提到,高层建筑筏形基础与裙房基础之间的构造应符合下列要求:当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第2 跨内;后浇带混凝土宜根据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇注。又如JGJ 6-99《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》中提到,当主楼与裙房采用整体基础,且主楼基础与裙房基础之间采用后浇带时,宜每隔40m设一道后浇带,带宽不宜小于 80cm,在后浇带处,钢筋必须贯通。
2. 后浇带设计中要注意的问题
不同的规范、规程对后浇带的设计已有不尽相同的规定了,但施工图设计中还应根据后浇带的类型具体明确后浇带的位置、间距、宽度、接缝形式、后浇带两侧混凝土接缝收口形式、钢筋处理方式、防水做法,明确后浇带混凝土的种类、强度等级、间隔浇筑时间、养护时间等问题。
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,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。
后浇带的钢筋有两种处理方式,一种是在后浇带处钢筋完全断开,后浇带在施工阶段并不传递内力,但在浇筑混凝土形成整体后,通过钢筋的搭接可实现应力传递,这样,后浇带消除应力积聚的效果好些。收缩后浇带一般采用这种做法。另一种是贯通不切断。说到底后浇带也属施工缝,只是“缝”很宽,故称为“带”,且有两个接槎面而已,因此,可按一般的施工缝那样,做成钢筋贯通不切断,混凝土接槎的缝。这种缝按整体结构设计而不考虑施工临时断开的影响。沉降后浇带一般采用这种做法。
关于间隔浇筑时间问题。对于收缩后浇带,一般认为普通混凝土2个月后完成的收缩将超过50%。对于沉降后浇带,一般情况下,高层主楼完成时,其完成的沉降也将超过50%,此后主楼与裙房的沉降差就较小,由此引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担(配筋上相应予以加强)。
3. 后浇带施工中要注意的问题
后浇带施工中要注意的问题概括起来就是一份方案:后浇带施工技术方案和两本质量验收规范:GB 50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》(以下简称“混凝土验收规范”)和防水质量验收规范。
施工技术方案是混凝土验收规范有关后浇带方面的内容里反复强调的。只有认真编制后浇带施工技术方案,并按方案精心组织和实施,才能收到设置后浇带的预期效果。否则,后浇带是较易出现安全和质量问题的,后浇带可能会成为“薄弱带”。
后浇带施工中要注意以下几个方面:
3.1 钢筋工程。包括后浇带内钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、搭接长度和接头位置是否符合设计要求和规范规定;混凝土浇筑前,钢筋的除锈处理、被踩弯或压弯钢筋的矫正等。
3.2 模板工程。后浇带模板的支顶及拆除应能保证结构的安全和质量。模板支顶应一次性安装成型,待后浇带混凝土浇筑完满足拆模条件后方能拆除。在后浇带混凝土浇筑前,后浇带跨内的梁板两侧结构长期处于悬臂受力状态,因此,施工期间本跨内的模板和支撑不能拆除,否则可能引起各部分结构的承载能力和稳定问题。顺便提一下,混凝土强度符合设计要求或符合混凝土验收规范表4.3.1底模拆除时的混凝土强度要求仅是底模及其支架拆除的必要条件,而不一定是充分条件。当上层现浇结构的模板及支架安装在该层楼板时,还应验算该层楼板是否具有承受上层荷载的承载能力,若不足的话,应加设支架回顶。因此,拆模一定要申请,且应有拆模计算。
3.3 两侧接缝收口处理。接缝断面处模板支立难度大、技术性强,应引起重视且要细心、细致。此处支模可采用钢丝网与钢筋支架结合,也可以快易收口网。但绝不能不支模而留成自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实。浇筑后浇带两侧混凝土时,最好采取对称浇筑的方法,保证后浇带接口处支模不会位移。不管采用何种形式,振捣混凝土时均要控制好振棒(板)的振点,避免强振、过振及贴接缝边振捣。
3.4 混凝土工程。混凝土浇筑前应清理干净后浇带中杂物,将两侧混凝土的松散石子凿除,表面清洗干净,保持湿润,并刷水泥净浆或混凝土界面处理剂。混凝土应采用机械搅拌,最好集中搅拌,不能采用人工拌制的方式。控制好浇筑的时间和浇筑的温度。机械振捣宜自中央向后浇带接缝处逐渐推进,并在距缝边80～100㎜处停止振捣,避免振裂原混凝土,然后人工捣实,使其紧密结合。
3.5 防水做法。要十分重视并通过精心施工达到膨胀混凝土(或叫无收缩混凝土、补偿收缩混凝土)的结构自防水,这才是确保防水效果的最可靠措施,不要过于依赖其它的辅助防水措施。在选取其它防水措施时,应注意中埋式止水带、外贴防水卷材和外涂防水材料等不适用于后浇带。
3.6 半成品保护措施。为了后浇带混凝土浇筑之前的清理方便,首先,在后浇带两侧混凝土浇筑完毕初凝前,及时清理后浇带内的浮浆;其次,在后浇带的沟槽向两侧做泛水,并在后浇带排水端头部位砌筑集水井,用来清理后浇带中的垃圾及积水,集水井应及时抽水,保持后浇带处于无积水状态,降低钢筋锈蚀程度;还有,在后浇带混凝土未浇筑之前,对后浇带部位进行封闭保护,防止混凝土、砂浆结块污染及建筑杂物堆积,防止工程施工中钢筋污染,保证钢筋不被踩踏。
3.7 后浇带混凝土的养护。应符合两本质量验收规范的规定。此外还应注意,混凝土的养护不仅是保持足够的湿度以满足水化的要求,而且要在不同的环境温度下保持尽可能小的内外温差和恰当的升温、降温速率。即时养护、适时养护才是正确的方法。在混凝土浇筑后立即覆盖养护,可避免塑性开裂的现象。在混凝土终凝后及时补充水分,保持混凝土处于润湿状态,可有效控制混凝土的早期干缩。
4. 值得探讨的问题
既然收缩后浇带是为了减小混凝土早期收缩引起开裂的可能性,适当放松混凝土结构伸缩缝(这里主要指的是缩缝)最大间距而设置的,那么,能否通过设计、材料、施工组织、养护等一系列措施,达到不设后浇带而又能适当增大伸缩缝间距的目的和效果呢?毕竟,由于后浇带对施工的要求很高,操作起来还是挺麻烦的。对此,我们认为应具体问题具体分析。设置后浇带只是适当放松伸缩缝最大间距的其中一种主要和常用的措施,不是唯一的,还有其它的一些措施,只要经综合考虑是适用、可行的,均可采用,而达到增大伸缩缝间距的目的。但对于强度较高(尤其是早期强度高)、水胶比较低(胶凝材料用量较大)、流动性较大的泵送混凝土及免振混凝土,我们认为,不但不能增大伸缩缝间距而不设置后浇带,相反,还要适当减小伸缩缝或后浇带的间距。
参考文献
[1] 阎培渝 廉慧珍.《用整体论方法分析混凝土的早期开裂及其对策》.《建筑技术》,2003年第1期;
[2] 徐有邻 周氐.《混凝土结构设计规范理解与应用》.北京:中国建筑工业出版社,2002年5月第一版
[文章编号]1006-7619(2010)07-26-691
【关键词】后浇带;伸缩;沉降
Shallow talk to sprinkle the design for take behind and construction
Huang Xing-zhi
(Jiangxi construction engineering limited companyNanchang Jiangxi 330011)
【Abstract】Combine the oneself engineering practice experience and discuss us to empress sprinkle to take a design and a little bit under construction comprehension and understanding, and make to the related problem some study
【Key words】The empress sprinkle to take;Flexible;Sink to decline
1. 后浇带的概念和种类
所谓的后浇带就是指在混凝土结构施工阶段,将结构构件混凝土全部临时断开,间隔一段时间后再浇筑的做法。常见的后浇带有两种:一种是解决混凝土收缩裂缝问题的收缩后浇带,一种是解决高层建筑主楼与裙房的沉降差问题的沉降后浇带。
1.1 收缩后浇带。混凝土发生开裂的条件是:在约束下变形产生的拉应力超过实时的抗拉强度。可能引起混凝土开裂的变形主要是收缩,影响最大的早期收缩主要有干缩、温度收缩(这里主要指施工早期的温差引起的收缩)和自收缩。在目前大量使用较低水胶比和较大胶凝材料用量的混凝土中,早期收缩最重要的就是温度收缩和自收缩,如果养护不当,则干缩也较大。
在结构施工阶段采取防裂措施,设置收缩后浇带是减小混凝土收缩不利影响的有效方法。在GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》中,设置后浇带是作为当计入了温度变化和混凝土收缩对结构的影响,且有充分依据时,适当放松伸缩缝最大间距的其中一种主要措施而提出的。
另外当建筑物基础采用刚性防水方案,防水混凝土结构较长或体积较大时设置的后浇带,也属于收缩后浇带。GB 50108-2001《地下工程防水技术规范》(以下简称“防水技术规范”)、GB 50208-2002《地下防水工程质量验收规范》(以下简称“防水质量验收规范”)和JGJ 3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》中提到的后浇带均指这种后浇带。
1.2 沉降后浇带。沉降后浇带多见于高层建筑的筏形基础。如GB 50007-2002《建筑地基基础设计规范》中提到,高层建筑筏形基础与裙房基础之间的构造应符合下列要求:当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带,后浇带的位置宜设在距主楼边柱的第2 跨内;后浇带混凝土宜根据实测沉降值并计算后期沉降差能满足设计要求后方可进行浇注。又如JGJ 6-99《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》中提到,当主楼与裙房采用整体基础,且主楼基础与裙房基础之间采用后浇带时,宜每隔40m设一道后浇带,带宽不宜小于 80cm,在后浇带处,钢筋必须贯通。
2. 后浇带设计中要注意的问题
不同的规范、规程对后浇带的设计已有不尽相同的规定了,但施工图设计中还应根据后浇带的类型具体明确后浇带的位置、间距、宽度、接缝形式、后浇带两侧混凝土接缝收口形式、钢筋处理方式、防水做法,明确后浇带混凝土的种类、强度等级、间隔浇筑时间、养护时间等问题。
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,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。
后浇带的钢筋有两种处理方式,一种是在后浇带处钢筋完全断开,后浇带在施工阶段并不传递内力,但在浇筑混凝土形成整体后,通过钢筋的搭接可实现应力传递,这样,后浇带消除应力积聚的效果好些。收缩后浇带一般采用这种做法。另一种是贯通不切断。说到底后浇带也属施工缝,只是“缝”很宽,故称为“带”,且有两个接槎面而已,因此,可按一般的施工缝那样,做成钢筋贯通不切断,混凝土接槎的缝。这种缝按整体结构设计而不考虑施工临时断开的影响。沉降后浇带一般采用这种做法。
关于间隔浇筑时间问题。对于收缩后浇带,一般认为普通混凝土2个月后完成的收缩将超过50%。对于沉降后浇带,一般情况下,高层主楼完成时,其完成的沉降也将超过50%,此后主楼与裙房的沉降差就较小,由此引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担(配筋上相应予以加强)。
3. 后浇带施工中要注意的问题
后浇带施工中要注意的问题概括起来就是一份方案:后浇带施工技术方案和两本质量验收规范:GB 50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》(以下简称“混凝土验收规范”)和防水质量验收规范。
施工技术方案是混凝土验收规范有关后浇带方面的内容里反复强调的。只有认真编制后浇带施工技术方案,并按方案精心组织和实施,才能收到设置后浇带的预期效果。否则,后浇带是较易出现安全和质量问题的,后浇带可能会成为“薄弱带”。
后浇带施工中要注意以下几个方面:
3.1 钢筋工程。包括后浇带内钢筋的规格、形状、尺寸、数量、间距、搭接长度和接头位置是否符合设计要求和规范规定;混凝土浇筑前,钢筋的除锈处理、被踩弯或压弯钢筋的矫正等。
3.2 模板工程。后浇带模板的支顶及拆除应能保证结构的安全和质量。模板支顶应一次性安装成型,待后浇带混凝土浇筑完满足拆模条件后方能拆除。在后浇带混凝土浇筑前,后浇带跨内的梁板两侧结构长期处于悬臂受力状态,因此,施工期间本跨内的模板和支撑不能拆除,否则可能引起各部分结构的承载能力和稳定问题。顺便提一下,混凝土强度符合设计要求或符合混凝土验收规范表4.3.1底模拆除时的混凝土强度要求仅是底模及其支架拆除的必要条件,而不一定是充分条件。当上层现浇结构的模板及支架安装在该层楼板时,还应验算该层楼板是否具有承受上层荷载的承载能力,若不足的话,应加设支架回顶。因此,拆模一定要申请,且应有拆模计算。
3.3 两侧接缝收口处理。接缝断面处模板支立难度大、技术性强,应引起重视且要细心、细致。此处支模可采用钢丝网与钢筋支架结合,也可以快易收口网。但绝不能不支模而留成自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实。浇筑后浇带两侧混凝土时,最好采取对称浇筑的方法,保证后浇带接口处支模不会位移。不管采用何种形式,振捣混凝土时均要控制好振棒(板)的振点,避免强振、过振及贴接缝边振捣。
3.4 混凝土工程。混凝土浇筑前应清理干净后浇带中杂物,将两侧混凝土的松散石子凿除,表面清洗干净,保持湿润,并刷水泥净浆或混凝土界面处理剂。混凝土应采用机械搅拌,最好集中搅拌,不能采用人工拌制的方式。控制好浇筑的时间和浇筑的温度。机械振捣宜自中央向后浇带接缝处逐渐推进,并在距缝边80～100㎜处停止振捣,避免振裂原混凝土,然后人工捣实,使其紧密结合。
3.5 防水做法。要十分重视并通过精心施工达到膨胀混凝土(或叫无收缩混凝土、补偿收缩混凝土)的结构自防水,这才是确保防水效果的最可靠措施,不要过于依赖其它的辅助防水措施。在选取其它防水措施时,应注意中埋式止水带、外贴防水卷材和外涂防水材料等不适用于后浇带。
3.6 半成品保护措施。为了后浇带混凝土浇筑之前的清理方便,首先,在后浇带两侧混凝土浇筑完毕初凝前,及时清理后浇带内的浮浆;其次,在后浇带的沟槽向两侧做泛水,并在后浇带排水端头部位砌筑集水井,用来清理后浇带中的垃圾及积水,集水井应及时抽水,保持后浇带处于无积水状态,降低钢筋锈蚀程度;还有,在后浇带混凝土未浇筑之前,对后浇带部位进行封闭保护,防止混凝土、砂浆结块污染及建筑杂物堆积,防止工程施工中钢筋污染,保证钢筋不被踩踏。
3.7 后浇带混凝土的养护。应符合两本质量验收规范的规定。此外还应注意,混凝土的养护不仅是保持足够的湿度以满足水化的要求,而且要在不同的环境温度下保持尽可能小的内外温差和恰当的升温、降温速率。即时养护、适时养护才是正确的方法。在混凝土浇筑后立即覆盖养护,可避免塑性开裂的现象。在混凝土终凝后及时补充水分,保持混凝土处于润湿状态,可有效控制混凝土的早期干缩。
4. 值得探讨的问题
既然收缩后浇带是为了减小混凝土早期收缩引起开裂的可能性,适当放松混凝土结构伸缩缝(这里主要指的是缩缝)最大间距而设置的,那么,能否通过设计、材料、施工组织、养护等一系列措施,达到不设后浇带而又能适当增大伸缩缝间距的目的和效果呢?毕竟,由于后浇带对施工的要求很高,操作起来还是挺麻烦的。对此,我们认为应具体问题具体分析。设置后浇带只是适当放松伸缩缝最大间距的其中一种主要和常用的措施,不是唯一的,还有其它的一些措施,只要经综合考虑是适用、可行的,均可采用,而达到增大伸缩缝间距的目的。但对于强度较高(尤其是早期强度高)、水胶比较低(胶凝材料用量较大)、流动性较大的泵送混凝土及免振混凝土,我们认为,不但不能增大伸缩缝间距而不设置后浇带,相反,还要适当减小伸缩缝或后浇带的间距。
参考文献
[1] 阎培渝 廉慧珍.《用整体论方法分析混凝土的早期开裂及其对策》.《建筑技术》,2003年第1期;
[2] 徐有邻 周氐.《混凝土结构设计规范理解与应用》.北京:中国建筑工业出版社,2002年5月第一版
[文章编号]1006-7619(2010)07-26-691