浅析建筑工程中混凝土结构后浇带的设计与施工
导读：
后浇带是一种混凝土刚性接缝,适用于不易留置柔性变形缝的结构部位,以及后期变形趋于稳定的结构部位。后浇缝可以避免柔性变形缝的施工繁琐、费用大、不易保证接缝质量等缺点,而且施工简便易行。但必须合理地设置后浇缝和正确组织施工,方可达到预期效果,否则会结合不良、渗水漏水,或者是不能防止沉降、伸缩,对结构产生不良影响,甚至危及结构安全。
1后浇带的分类
(1)收缩后浇带,为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇施工带。
(2)沉降后浇带,为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差而设置的后浇施工带。
(3)温度后浇带,为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇施工带。
2后浇带的功能
2.1减小温度收缩影响
新浇混凝土在硬结过程中会收缩,已建成的结构受热会膨胀,受冷则收缩。混凝土硬结收缩的大部分将在施工后的1～2个月完成,而温度变化对结构的作用则是经常的,当其变形受到约束时,在结构内部就产生温度应力,严重时就会在构件中出现裂缝。留出后浇带后施工过程中混凝土就可以自由收缩,从而大大减少收缩应力。混凝土的抗拉强度大部分可以用来抵抗温度应力,提高结构抵抗温度变化的能力。
2.2解决沉降差
高层建筑如果持力层的工程地质性质较好(如以承载力高、稳定性好的基岩或卵石层作为持力层)或采用桩基础时,其沉降变形量将较小且沉降基本能在施工期间内完成,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房的结构及基础设计成整体,但在施工时要采用后浇带把两部分暂时断开,待主体结构施工完毕,已完成大部分沉降量(50 %以上)以后再浇筑连接部分的混凝土,将高低层连成整体。
2.3后浇带的设计
后浇带的设置必须根据工程类型、结构受力情况、工程部位、现场施工情况来具体确定,一般设置在结构受力较小处。
(1)后浇带的设置应满足规范对结构伸缩缝最大间距的要求。一般情况下,后浇带的设置要同时考虑结构的收缩变形和不均匀沉降的可能性,后浇带的间距通常为30 m左右。通过大量的工程验证,主楼的压力一般都会平稳的扩散到第二柱距内,因此后浇带位置宜设置在距主楼边柱外的第二跨内,如设在框架梁和楼板的1/3跨处、设在剪力墙洞口上方连梁的跨中或内外墙连接处,后浇带平面布置图见图1。
(2)后浇带的宽度,理论上10 mm～70 mm已足够保证收缩和不均匀沉降等变形的影响。但考虑到施工方便,并避免结构应力集中,后浇带的宽度应根据其位置及混凝土的厚度确定,通常取0.8 m～1.2 m。
(3)后浇带的接缝形式有直缝、企口缝、凹凸缝等。直缝用于没有防水要求的结构构件,如钢筋混凝土框架结构中的梁、板。有防水要求和露天的结构构件的后浇带必须设计成企口缝、凹凸缝或加止水钢板的直缝。后浇带的断面形式,应在结构设计图纸上用详图明确表示,当墙、板厚度小于300 mm时,可做成直缝;当厚度大于300 mm小于600 mm时,可做成凹凸缝;当墙板厚度大于600 mm可做成企口缝。
(4)为保证结构的整体性,后浇带处的钢筋应连续贯通。一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50 %。有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时为避免在同一截面钢筋100 %连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。
(5)后浇带内的后浇混凝土,应使用补偿收缩混凝土,防止新老混凝土接缝处收缩开裂。无收缩混凝土可在混凝土掺加微膨帐剂,也可直接采用膨胀水泥配制,如矿渣水泥。配制的混凝土强度等级应比先浇混凝土高一个强度等级。 [page]
(6)后浇带后浇部分混凝土的浇灌时间,不同类型后浇带的浇灌时间是不同的。通常后浇带内后浇混凝土的浇灌时间间隔在2个月以上。伸缩后浇带应根据先浇混凝土的收缩完成情况而定,不同水泥、水灰比、养护条件的混凝土,一般应控制在施工后6 d进行。如工期非常紧迫,也应在2周以上。沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后,再浇注后浇带;沉降后浇带宜在建(构)筑物基本完成沉降后,再浇筑后浇带的混凝土。
2.4后浇带的施工
后浇带的施工应严格按照施工规范和设计要求进行,处理不当极易造成质量事故,轻则开裂渗漏,重则危及结构安全,所以在施工中应给予高度重视。
(1)后浇带接缝形式必须严格按施工图施工,施工时应用堵头板,根据接口形式在堵头板上装凸条。由于后浇带混凝土后浇,钢筋搭接,其两侧结构长期处于悬臂状态,所以模板的支撑在本跨不能全部拆除。为了避免搭接长度过程而产生施工困难,也为了防止悬臂状态下产生不利的内力和变形,当框架主梁跨度较大时,梁的钢筋可以直通而不断开。有些施工单位不按图施工,接口处不支模,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,达不到设计强度等级。如果是地下室底板还易产生渗水现象。
(2)后浇带后浇部分混凝土的浇灌时间,不同类型后浇带的浇灌时间不同。伸缩后浇带应根据先浇混凝土的收缩完成情况而定,不同水泥、水灰比、养护条件的混凝土,一般应控制在施工后60 d进行。如工期非常紧迫,也应在2周以上。当后浇带是为了减少混凝土施工过程的温度应力时,后浇带的保留时间不宜少于两个月。当后浇带是为调整结构不均匀沉降而设置时,后浇带中的混凝土应在两侧结构单元沉降满足设计要求后再进行浇筑。浇筑时将两侧的混凝土凿毛,再浇灌比设计的强度等级高一级的混凝土和采用同等级或提高一级掺加微膨胀剂的方法。
(3)为了保证施工过程中钢筋不被污染、踩弯、弄乱、堆积建筑垃圾等。后浇带先浇混凝土完成后应进行防护,局部应覆盖,四周用临时栏杆围护。有些工地后浇带不设围护,致使钢筋被严重踩弯、钢筋杂乱、建筑垃圾较多,不易清理。
(4)后浇带内浇筑混凝土前必须将整个截面按照施工缝的要求进行处理,拆除模板后清除建筑垃圾、水泥薄膜,凿除表面松动的砂石或软弱混凝土层,同时将两侧混凝土凿毛,用水冲洗干净,充分保持两侧混凝土湿润,一般不少于24 h。在表面涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂后,及时浇筑混凝土。有些施工单位两侧混凝土不凿毛就浇注后浇带内混凝土,使新老混凝土的粘结强度难以保证,处理不好会在后浇带两侧造成两条贯空裂缝,极易渗水。
(5)后浇带后浇混凝土一定要用无收缩混凝土,掺用同品种水泥掺微膨胀剂或直接用微膨胀水泥机械拌制;浇筑的间隔时间通常在2个月以上,且选择在气温低于本体混凝土浇筑温度时浇筑,浇筑时应仔细振捣密实,做好养护。有些单位施工不按设计要求使用无收缩混凝土,用普通混凝土应付,还有一些施工位由于后浇混凝土用量较少,在后浇带旁人上拌制混凝土,随拌随浇,严重影响了工程质量。
(6)后浇带跨内的梁反在后浇带混凝土浇注前,两侧结构长期处于悬臂受力状态,有些施工单位,施工期间模板准备不足,或考虑资金等因素,提前拆除后浇带跨内的模板和支撑,造成板边开裂,使结构承载能力下降。因此,在施工期间,本跨内的摸板和支撑不能拆除,必须待后浇混凝土强度达到设计强度值的75 %以上后,方可按由上向下顺序拆除。
(7)对于高层建筑应采用可靠措施加强主楼与裙房的侧向约束,保证施工期间结构的整体稳定性。
此外,后浇带的混凝土一般采用提高一个强度等级的补偿收缩混凝土,且后浇带的混凝土因一次浇筑量小,因而通常采用现场搅拌混凝土的方法,所以应适时做好混凝土配合比的设计和试配,施工中应提前做好水泥、砂、石和外加剂及掺合料的进场检验和试验工作,及时申请混凝土配合比。浇筑时认真计量,在混凝土浇筑时按规定留置标准养护试块和同条件养护试块,用以检验和证明后浇带混凝土的强度。混凝土浇筑后应重视其养护工作,及时的养护可使混凝土在潮湿的环境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛细孔隙。提高混凝土的密实度和抗渗性。 [page]
3结束语
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,作为工程技术人员,必须做好后浇带的设计与施工,以确保结构安全可靠,消除质量隐患。
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