王紅兵, 黃正東
黃岡職業(yè)技術學院土木建筑工程系(438002)
后澆帶是為防止現澆鋼筋混凝土結構由于溫度、收縮不均可能產生的有害裂縫,按照設計或施工規(guī)范要求,在板(包括基礎底板)、墻、梁相應位置留設臨時施工縫,將結構暫時劃分為若干部分,經過構件內部收縮,在若干時間后再澆搗該施工縫混凝土,將結構連成整體。后澆帶是既可解決沉降差又可減少收縮應力的有效措施,故在工程中應用較多。
設置后澆帶的位置、距離通過設計計算確定,其寬度應考慮施工簡便且要避免應力集中,常為800~1 200mm;在有防水要求的部位設置后澆帶,應考慮止水帶構造;設置后澆帶部位還應該考慮模板等措施內容不同的消耗因素;后澆帶部位填充的混凝土強度等級須比原結構提高一級。
施工后澆帶分為后澆沉降帶、后澆收縮帶和后澆溫度帶,分別用于解決高層主樓與低層裙房間差異沉降、鋼筋混凝土收縮變形相減小溫度應力等問題。這種后澆帶一般具有多種變形縫的功能,設計時應考慮以一種功能為主,其他功能為輔。施工后澆帶是整個建筑物,包括基礎及上部結構施工中的預留縫(“縫”很寬,故稱為“帶”),待主體結構完成,將后澆帶混凝土補齊后,這種“縫”就不存在了,既在整個結構施工中解決了高層主樓與低居裙房的差異沉,又達到了不設永久變形縫的目的。
1)為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差而設置的后澆施工帶稱為沉降后澆帶。
2)為防止混凝土凝結收縮開裂而設置的后澆施工帶稱為收縮后澆帶。
3)為防止混凝土因溫度變化拉裂而設置的后澆施工帶稱為溫度后澆帶。
設計采用何種類型的后澆帶必須根據工程類型、工程部位、現場施工情況和結構受力情況而具體確定。
1)后澆帶的縫寬與墻、板厚度有關。對底板厚度超過100 cm以上的,可根據后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工難易程度等靈活掌握,當施工較困難時,后澆帶縫寬可適當增加。
2)后澆帶接縫處的斷面形式,當墻、板厚度小于30 cm時,可做成平直縫;當厚度大于30 cm小于60 cm時,可做成階梯形或上下對稱坡口形;當墻板厚度大于60 cm時可做成企口縫。
3)后澆帶的鋼筋斷開或貫通,在于后澆帶縫的類型。對沉降后澆帶而言,鋼筋貫通為好;對收縮后澆帶而言,鋼筋斷開為好;梁反結構的板筋斷開,梁筋貫通,如果鋼筋不斷開,鋼筋附近的混凝土收縮將受到約束,產生拉力導致開裂,從而降低結構抵抗溫度變化的能力。
4)對于后澆帶內的后澆混凝土,應使用無收縮混凝土,防止新老混凝土接縫收縮開裂。無收縮混凝土可在混凝土摻加微膨脹劑,也可直接采用膨脹水泥配制,如礦渣水泥。配制的混凝土強度等級應比先澆混凝土高一個強度等級。
5)后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時間,對于不同類型后澆帶的澆灌時間是不同的。伸縮后澆帶應根據先澆混凝土的收縮完成情況而定,不同水泥、水灰比、養(yǎng)護條件的混凝土,一般應控制在施工后60天進行。如工期非常緊迫,也應在兩周以上。沉降后澆帶宜在建筑物基本完成沉降后,再澆筑后澆帶。
一般高層主樓與低層裙房的基礎同時施工,這樣回填土后場地平整,便于上部結構施工。對于上部結構,無論是高層主樓與低層裙房同時施工,還是先施工高層,后施工低層,都要按施工圖預留施工后澆帶。
對高層主樓與低層裙房連接的基礎梁、上部結構的梁和板,要預留出施工后澆帶,待主樓與裙房主體完工后(有條件時再推遲一些時間),再用微膨脹混凝土將它澆筑起來,使兩側地梁、上部梁和板連接成一個整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差異沉降放過一部分,因為高層主樓完成之后,一般情況下,其沉降量已完成最終沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了,這時再補齊施工后澆帶混凝土,二者差異沉降量就較小,這部分差異沉降引起的結構內力,可由不設永久變形縫的結構承擔。對于施工后澆收縮帶,宜在主體結構完工兩個月后澆筑混凝土,這時估計混凝土收縮量已完成60%以上。
施工后澆帶的位置宜選在結構受力較小的部位,一般在梁、板的變形縫反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,彎矩雖大,但剪力很小。在施工后澆帶處,混凝土雖為后澆,但鋼筋不能斷。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規(guī)定斷開,在補齊混凝土前焊接好。后澆帶的配筋,應能承擔由澆筑混凝土成為一整體后的差異沉降而產生的內力,一般可按差異沉降變形反算為內力,而在配筋上予以加強。后澆帶的寬度應便于施工操作,并按結構構造要求而定,一般寬度以700~1 000 mm為宜。
施工后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固,一般不宜久留直縫。對于板,可留斜縫;對于梁及基礎,可留企口縫,而企口縫又有多種形式,可根據結構斷面情況確定。
由于建筑使用功能的需要,建筑設計中往往需要設置變形縫,但變形縫的設置往往又會影響建筑的平面布局和立面美觀,而設置后澆帶則會解決這一矛盾,但只有充分了解了后澆帶的功能并合理運用,才能實現建筑與結構的和諧統(tǒng)一。
1)后澆帶砼中使用的微膨脹劑和外加劑品種,應根據工程性質和現場施工條件選擇,并事先通過試驗確定摻入量。
2)所有微膨脹劑和外加劑必須具有出廠合格證及產品技術資料,并符合相應技術標準和設計要求。
3)微膨脹劑的摻量直接影響混凝土的質量,因此,其秤量應由專人負責,允許誤差一般為摻入量的±2%。
4)混凝土應攪拌均勻,否則會產生局部過大或過小的膨脹,影響混凝土質量。所以應對摻微膨脹劑的混凝土攪拌時間適當延長。
5)后澆帶砼應密實,與先澆搗的砼連接應牢固,受力后不應出現裂縫。
6)在預應力結構中,后澆帶內的非預應力筋必須為預應力筋的錨固、張拉等留出必要空間。
7)預應力結構中的后澆帶內有非預應力筋、預應力筋、錨具、各種管線等,此處的后澆帶砼澆搗時,應高度注意其密實度。
8)地下室底板中后澆帶內的施工縫應設置在底板厚度的中間,形狀為“U”字型。
9)后澆帶混凝土澆筑完畢后應采取帶模保溫保濕條件下的養(yǎng)護,應按規(guī)范規(guī)定,澆水養(yǎng)護時間一般砼不得少于7天,摻外加劑或有抗?jié)B要求的砼不得少于14天。
10)澆筑后澆帶的混凝土如有抗?jié)B要求,還應按規(guī)范規(guī)定制作抗?jié)B試塊。
后澆帶施工時模板應支撐安裝牢固,鋼筋進行清理整形,施工質量應滿足鋼筋混凝土設計和施工驗收規(guī)范的要求,以保證混凝土密實無裂縫。
后澆帶的施工應嚴格按照施工規(guī)范和設計要求進行,處理不當極易造成質量事故,輕則開裂滲漏,重則危及結構安全,所以在施工中應給予高度重視。
1)后澆帶接縫形式必須嚴格按施工圖施工,施工時應用堵頭板,根據接口形式在堵頭板上裝凸條。有些施工單位不按圖施工,接口處不支模,留成自然斜坡槎,使施工縫處混凝土澆搗困難,造成混凝土不密實,達不到設計強度等級。如果是地下室底板還易產生滲水現象。
2)后澆帶先澆混凝土完成后應進行防護,局部應覆蓋,四周用臨時欄桿圍護,防止施工過程中鋼筋污梁,保證鋼筋不被踩踏。有些工地后澆帶不設圍護,致使鋼筋被嚴重踩彎、鋼筋雜亂、建筑垃圾較多,不易清理。
3)在后澆帶澆筑混凝土前必須將整個截面按照施工縫的要求進行處理,清除雜物、水泥薄膜、表面松動的砂石和軟弱混凝土層,并將兩側混凝土鑿毛,用水沖洗干凈,充分保持兩側混凝土濕潤,一般不少于24小時。在表面涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑后,及時澆筑混凝土。有些施工單位兩側混凝土不鑿毛就澆筑后澆帶內混凝土,使新老混凝土的粘結強度難以保證,處理不好會在后澆帶兩側造成兩條貫空裂縫,極易滲水。
4)后澆帶后澆混凝土一定要用無收縮混凝土,摻用微膨脹劑,精心振搗密實,注意澆水養(yǎng)護。有些單位施工不按設計要求使用無收縮混凝土,用普通混凝土應付;還有一些施工單位由于后澆混凝土用量較少,在后澆帶旁人工拌制混凝土,隨拌隨澆,嚴重影響了工程質量。
5)后澆帶跨內的梁反在后澆帶混凝土澆注前,兩側結構長期處于懸臂受力狀態(tài),在施工期間,本跨內的模板和支撐不能拆除,必須待后澆混凝土強度達到設計強度值的75%以上后,方可按由上向下順序拆除。有些施工單位,施工期間模板準備不足,或考慮資金等因素,提前拆除后澆帶跨內的模板和支撐,造成板邊開裂,使結構承載能力下降。
此外,后澆帶的混凝土因一次澆筑量小,因而通常采用現場攪拌混凝土的方法,且后澆帶應用強度等級提高一級、早強、補償收縮的混凝土澆筑,所以應單獨申請混凝土配合比。施工中應提前做好水泥、砂、石和外加劑及摻合料的進場檢驗和試驗工作,及時申請混凝土配合比。澆筑時認真計量,在混凝土澆筑時按規(guī)定留置標準養(yǎng)護試件和同條件養(yǎng)護試件,用以檢驗和證明后澆帶混凝土的強度?;炷翝仓髴匾暺漯B(yǎng)護工作,及時的養(yǎng)護可使混凝土在潮濕的環(huán)境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛細孔隙。提高混凝土的密實度和抗?jié)B性。
后澆帶可以有效地減少收縮應力,在施工后期,把后澆帶砼澆上,使工程變成整體,以利用“后澆帶”辦法控制裂縫并達到不設置永久伸縮縫的目的。通過設計單位、施工單位認真設計、精心施工,一定能在工程實踐中收到較好的效果。
通過設置后澆帶,使大體積混凝土可以分塊施工,加快了施工進度,縮短了施工工期。由于不設永久性的沉降縫,簡化了建筑結構設計,提高了建筑物的整體性,同時也減少了滲漏水的因素。
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