房屋建筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶問題及預(yù)防措施研究

陳君慧

（福建升恒建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 350001）

0 引言

當(dāng)房屋建筑中混凝土結(jié)構(gòu)較大時(shí)，可能會(huì)由于荷載作用、環(huán)境溫度、材料性質(zhì)、施工技術(shù)、地基沉降等因素的影響，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。使用后澆帶技術(shù)，能夠顯著增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性，對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫防控效果較好。在應(yīng)用后澆帶技術(shù)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工方案，采用正確的工藝流程，保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。為此，以某混凝土結(jié)構(gòu)為主體的辦公樓為例，分析應(yīng)用后澆帶技術(shù)存在的問題并提出預(yù)防措施。

1 項(xiàng)目概況

某辦公樓項(xiàng)目共有兩棟樓，設(shè)一個(gè)配電房。1號(hào)樓是4層建筑，樓高設(shè)計(jì)為23m，一層的功能為“門廳”，第二層和第三層均是辦公區(qū)，四層為多功能廳。2號(hào)樓共7層，樓高設(shè)計(jì)為35.2m，首層是“門廳”，第二層至第6層設(shè)為辦公區(qū)，第7層為展示區(qū)。此項(xiàng)目共有地上、地下兩個(gè)施工區(qū)域，地上建筑面積為11611.49m2，地下建筑面積為11273.51m2。地下主要為停車場(chǎng)及設(shè)備用房。

項(xiàng)目主體采用混凝土結(jié)構(gòu)，主樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為“筏板基礎(chǔ)”。地下區(qū)采取“下柱墩”與“筏板基礎(chǔ)”聯(lián)合的型式。地下停車區(qū)內(nèi)，使用的底板有三種規(guī)格：第一種底板厚450mm；第二種底板厚500mm；第三種底板厚600mm。底板、側(cè)壁各處位置，均選擇C35類型的混凝土。后澆帶的設(shè)計(jì)間距介于30m至40m之間。參照工程進(jìn)度方案，在沉降完成時(shí)對(duì)封頂位置開展后澆帶澆筑施工。

2 后澆帶問題及原因分析

2.1 后澆帶問題

在該項(xiàng)目后澆帶施工完成后，發(fā)現(xiàn)存在混凝土開裂、后澆帶預(yù)留區(qū)域不規(guī)范、后澆帶間距參數(shù)不適用等問題，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量[1]。

（1）混凝土開裂。辦公樓項(xiàng)目施工規(guī)劃期間，應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)裂縫預(yù)防工作。但在該項(xiàng)目施工期間，裂縫防控技術(shù)使用不當(dāng)，回填材料用量不足，致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂問題。

（2）后澆帶預(yù)留區(qū)域不規(guī)范。在施工期間，部分工程段預(yù)留的后澆帶作業(yè)區(qū)域不規(guī)范，不符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)劃。部分位置甚至未設(shè)立后澆帶和施工縫。

（3）后澆帶間距參數(shù)不適用。辦公樓項(xiàng)目起初在后澆帶間距設(shè)計(jì)時(shí)，給出的參數(shù)并不符合工藝要求。有4個(gè)點(diǎn)位的間距參數(shù)為10m，后3個(gè)點(diǎn)位的間距達(dá)到80m。而矩形建筑項(xiàng)目進(jìn)行后澆帶工藝處理時(shí)，其間距應(yīng)處于30至40m以內(nèi)。

2.2 原因分析

（1）混凝土施工操作的規(guī)范性不足。參與該項(xiàng)目施工的人員，并未嚴(yán)格遵守施工技術(shù)的各項(xiàng)要求，致使裂縫預(yù)防處理不當(dāng)，回填量不足，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

（2）施工期間，施工人員表現(xiàn)出工程施工的隨意性，并未重視后澆帶、施工縫的設(shè)置，致使出現(xiàn)后澆帶未設(shè)立和設(shè)立不當(dāng)?shù)膯栴}。

（3）技術(shù)理解不深入。施工人員在設(shè)計(jì)后澆帶間距時(shí)，未能參照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，出現(xiàn)技術(shù)理解不到位的情況，致使間距參數(shù)設(shè)計(jì)具有一定隨意性，缺乏參數(shù)取值的規(guī)范性。

3 后澆帶問題的預(yù)防措施

3.1 改進(jìn)施工工藝

從留置施工帶、清理雜物、設(shè)立支模等各個(gè)環(huán)節(jié)，逐一進(jìn)行工藝規(guī)劃。后澆帶施工工序具有工期需求長(zhǎng)、不利條件多等特點(diǎn)，若未加以有效處理，極易出現(xiàn)開裂問題。而常規(guī)后澆帶施工工藝，并不能夠完全杜絕結(jié)構(gòu)開裂問題。為此，需制定更合理的施工工藝方案，切實(shí)增強(qiáng)裂縫防控效果，確保結(jié)構(gòu)耐久性。施工工藝改進(jìn)方案，主要使用“自防水”、“無縫處理”兩種工藝。一方面，應(yīng)規(guī)范設(shè)立膨脹加強(qiáng)帶，確保加強(qiáng)帶的適用性。同時(shí)應(yīng)規(guī)范設(shè)計(jì)鋼筋分布點(diǎn)位，合理設(shè)計(jì)膨脹加強(qiáng)帶的間隔長(zhǎng)度等參數(shù)。將加強(qiáng)帶的寬度參數(shù)定為2m，在加強(qiáng)帶兩邊，分別添加密孔鐵絲網(wǎng)，有效阻隔混凝土膨脹應(yīng)力[2]。另一方面，在調(diào)配混凝土材料時(shí)，通過科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)，選擇合理的施工用料配比，以此有效改進(jìn)混凝土性能。此外，混凝土施工中，需側(cè)重關(guān)注混凝土性能，選擇水化熱不高的水泥。采用混凝土溫控措施，保證混凝土入模溫度，避免溫度變化過大，降低結(jié)構(gòu)開裂的可能性。

3.2 優(yōu)化施工方案

該項(xiàng)目地下區(qū)，使用補(bǔ)償收縮型的混凝土，適當(dāng)添加HEA抗裂防水劑，能夠減少裂縫形成。設(shè)置多個(gè)膨脹加強(qiáng)帶，能夠有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身的防水性，以此增強(qiáng)成型結(jié)構(gòu)性能。在設(shè)立膨脹加強(qiáng)帶時(shí)，帶寬取2m，兩側(cè)使用短筋連接了鋼絲網(wǎng)，以此有效阻擋混凝土，防止混凝土混入加強(qiáng)帶。施工使用的混凝土級(jí)別為C35，向其中添加的防水劑占比為8%，混合完成的材料用于澆筑。在施工期間，到達(dá)加強(qiáng)帶的施工點(diǎn)位后，需改用C40混凝土，防水劑添加量增加至12%。依照此種配比方法，進(jìn)行循環(huán)澆筑處理，以此保證混凝土結(jié)構(gòu)性能。底板澆筑后，應(yīng)在終凝之前，完成2次原漿收面處理，確?；炷脸尚托Ч?，防止溫度、收縮裂縫產(chǎn)生的問題。施工澆筑完成，主要使用麻袋覆蓋，增加澆水頻次等措施增加混凝土表層的濕潤(rùn)性[3]。

3.3 控制混凝土施工質(zhì)量

（1）混凝土材料選用。在混凝土進(jìn)行調(diào)配時(shí)，嚴(yán)格按照配合比配料。砂和石的使用量偏差率應(yīng)小于2%，其他各類材料的摻入量偏差應(yīng)控制在±1%以內(nèi)。使用的各種材料均應(yīng)達(dá)到質(zhì)量要求。

（2）混凝土拌和。全面測(cè)定砂料、石料內(nèi)部的含水比例，依據(jù)測(cè)定的實(shí)際含水率，合理調(diào)整混凝土和水的添加量。創(chuàng)建混凝土抽查質(zhì)檢機(jī)制，由專業(yè)人員測(cè)定混凝土中防水劑的用量，保證配合比滿足設(shè)計(jì)需求。測(cè)定中發(fā)現(xiàn)的問題，需及時(shí)加以改正。使用的拌和設(shè)施，以攪拌機(jī)為準(zhǔn)。拌和處理時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)混凝土處理的均勻性。有效控制拌和處理用時(shí)，拌和時(shí)間相比一般混凝土增加至少30s。

（3）混凝土澆筑。施工中，嚴(yán)禁往槽泵、罐車等位置擅自加水，以此保持材料配合比的平穩(wěn)性。參照現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范，與拌合站建立聯(lián)系機(jī)制，依據(jù)材料需求，按量配制混凝土，保證混凝土足量供應(yīng)，防止出現(xiàn)混凝土浪費(fèi)問題。當(dāng)材料坍落度不合要求時(shí)，需及時(shí)查明原因，更換符合要求的混凝土。澆筑期間，采取分段、分層澆筑的形式，逐步澆筑混凝土。參照工程結(jié)構(gòu)形式、鋼筋疏密性，規(guī)范控制各層澆筑參數(shù)。使用插入式振動(dòng)器時(shí)，按長(zhǎng)度×1.25的比例，用作分層澆筑高度。此參數(shù)最大值為500mm。該項(xiàng)目使用“收縮自防水”類型的混凝土?xí)r，應(yīng)保證材料充分的振搗，不應(yīng)出現(xiàn)漏振、振搗不到位等問題。采取“快插慢拔”的方式，盡量減小振搗棒的出離幅度。振搗間隔時(shí)間處于20s至30s之間。均衡設(shè)計(jì)振搗插點(diǎn)，依據(jù)插點(diǎn)位置，按序改變振搗棒的位置，保證各處振搗到位。相鄰振搗插點(diǎn)的間隔距離，小于振搗棒處理半徑長(zhǎng)度的1.5倍，可設(shè)在300mm至400mm之間。振搗棒具有作用力較大的特點(diǎn)，其與模板間隔最小值為200mm，以防止因間距較小出現(xiàn)模板位置偏差的情況。在上層振搗處理中，需將振搗棒深入混凝土中，放入量介于50mm至100mm之間，以此打破各層形成的接縫，增強(qiáng)各層結(jié)合質(zhì)量[4]。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)。依照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地下室底板的各個(gè)邊側(cè)均有反邊。此種結(jié)構(gòu)形式，在材料澆筑完成1h后，會(huì)形成積水區(qū)。為此，在底板終凝時(shí)，應(yīng)合理設(shè)定養(yǎng)護(hù)時(shí)間。選擇蓄水養(yǎng)護(hù)形式，養(yǎng)護(hù)時(shí)間保持2周。依照之前蓄水方式，進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)處理，可有效改善材料性能。當(dāng)部分位置蓄水有困難時(shí)，可改用麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)形式。在此期間，可參照環(huán)境溫度、混凝土狀態(tài)，盡快采取淋水處理。

3.4 掌握后澆帶施工要點(diǎn)

（1）在后澆帶跨體內(nèi)，使用梁板腳手架增加混凝土柱支撐結(jié)構(gòu)。后澆帶未開展施工時(shí)，在施工區(qū)域內(nèi)的兩側(cè)位置，添加臨時(shí)使用的支撐設(shè)施，以此防止混凝土澆筑形成的承載力超限問題。后澆帶各個(gè)點(diǎn)位的梁、板，在其下方位置，添加一排構(gòu)造柱，此柱間距取8.0m，柱體截面邊長(zhǎng)均為250mm，其與后澆帶邊緣位置間隔小于3m。上層側(cè)面的梁模板應(yīng)進(jìn)行必要的支架加固，保持后澆帶兩側(cè)的受力平衡性，防止受力不均產(chǎn)生過大變形。待主體沉降均勻后進(jìn)行后澆帶混凝土施工。后澆帶處理前，需清理用于攔截的鋼絲網(wǎng)，并對(duì)后澆帶混凝土進(jìn)行鑿毛，保證止水鋼板外露寬度，接著使用高壓水槍沖洗兩側(cè)施工縫，清掃至提前預(yù)留的清掃口。接縫表面涂刷水泥漿，并恢復(fù)后澆帶內(nèi)的鋼筋，進(jìn)行后澆帶混凝土澆筑。

（2）后澆帶未成型時(shí)，需給予全面性的養(yǎng)護(hù)處理。后澆帶區(qū)域的養(yǎng)護(hù)，采取麻布覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù)等多種措施，養(yǎng)護(hù)1周至2周時(shí)間。在養(yǎng)護(hù)期間，后澆帶區(qū)域四周，分別架設(shè)圍欄，嚴(yán)防人為踩踏。在后澆帶兩邊施工時(shí)間達(dá)到14d后進(jìn)行拆模處理，添加養(yǎng)護(hù)液，保證涂抹均勻，進(jìn)行至少4周養(yǎng)護(hù)。

（3）后澆帶的防水處理，主要是防止地下室出現(xiàn)滲漏情況。在各處接縫位置，添加鋼板止水帶，長(zhǎng)度30cm，厚度0.3cm。外部露出的止水帶不可超過115cm。依照后澆帶一般長(zhǎng)度，合理設(shè)計(jì)鋼板尺寸規(guī)格，必要時(shí)借助混凝土結(jié)構(gòu)，有效控制底板后澆帶施工形成的沉降問題。外墻后澆帶位置的防水，應(yīng)設(shè)置混凝土擋土板。在擋土板表層鋪設(shè)防水卷材。卷材外露長(zhǎng)度不可大于50cm。鋪設(shè)完成后再添加一層防水涂料。頂部后澆帶防水層施工完后，應(yīng)配置Φ4@300×300的鋼筋網(wǎng)片，并澆筑70mm厚的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層。增強(qiáng)后澆帶整體的防水性。

3.5 加強(qiáng)防裂處理

（1）混凝土內(nèi)層和表層的溫度差值不可達(dá)到25℃。如果溫差較大，極易形成溫度應(yīng)力，使混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。針對(duì)溫度裂縫問題，可使用HEA膨脹混凝土。借助改進(jìn)材料性能，控制綜合溫度差值，以此減少混凝土裂縫數(shù)量。

（2）加強(qiáng)混凝土質(zhì)量監(jiān)管?；炷粮黝悡搅现?，水泥具有較強(qiáng)的水化熱特性，會(huì)釋放較多熱量，引起混凝土溫度增長(zhǎng)?；炷恋膬?nèi)層與外層，形成了較大的溫度差異，會(huì)增加裂縫形成的可能性。該項(xiàng)目采用的水泥類型，水化熱相對(duì)較低，并添加了Ⅰ級(jí)粉煤灰。

4 結(jié)束語

綜上所述，后澆帶的設(shè)置應(yīng)遵循“抗防兼?zhèn)?以防為主”的原則。因?yàn)槠胀ɑ炷链嬖陂_裂問題，設(shè)置后澆縫的目的就是將大部分的約束應(yīng)力釋放，然后用膨脹混凝土填縫以抗衡殘余應(yīng)力。后澆帶在未澆注混凝土前不能將部分模板、支柱拆除，否則會(huì)導(dǎo)致梁板形成懸臂造成變形；施工后澆帶的位置宜選在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，一般在梁、板的反彎點(diǎn)附近，此位置彎矩不大,剪力也不大；也可選在梁、板的中部，該位置雖彎矩大，但剪力很小?？傊?，使用后澆帶施工技術(shù)開展房建項(xiàng)目施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況給出可行的施工方案，并根據(jù)存在的問題采取有效的預(yù)防措施，確保施工質(zhì)量。