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[摘要]后浇带是现浇整体式钢筋砼结构施工期间设置的变形缝,放置一段时间后再进行浇筑封闭,后浇带的设计和施工是保证结构有效连接的重要环节,直接影响到结构的安全性与经济性,设计、施工、监理人员对此都应该予以足够的重视,目前除执行现有规范的要求外,还要根据不同的工程性质、特点、作用,认真设计,精心施工,严格监督才能达到提高工程质量的真正目的,后浇带施工的质量与结构质量休戚相关。
[关键词]后浇带;构造;防裂措施;合理设置;差异沉降
1. 引言
大观天地MALL购物中心位于南京市静海寺古建筑风景区,热河路东侧,静海寺西侧,建宁路北侧,北邻静海寺公园,拟建项目为2~6层购物中心,设有2层地下室,局部为一层,且连成一体作为地下车库或其他用房。基坑开挖深度12.4米,局部为14.7米,基坑长304.5米,宽约110米,开挖面积约2.86万平方米,采用框剪结构。
目前,在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层建筑主体与多层(或低层)裙房之间的差异沉降、钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度变形应力等问题,我国常用的做法是采用二次浇筑混凝土的后浇带法。后浇带,也称施工后浇带,是整个建筑物包括基础及上部结构施工中的预留缝(很宽的“缝”,故称为“带”),待主体结构完成,将后浇带混凝土补齐后,这种“缝”即不存在,既在整个结构施工中解决了施工问题,又达到了不设永久变形缝的目的。
在多年的实践中发现,后浇带的实际应用还存在不少问题,突出表现在对后浇带的设计、施工等方面。由于后浇带是通过二次施工过程来解决设计中考虑沉降或伸缩的调整办法,所以,只有从设计到施工整个过程中引起高度重视,才能使后浇带(缝)满足设计意图,从而起到它应有的作用。笔者结合近年来的工作实践,就后浇带的质量控制要点和方法,从设计和施工两个方面,在本文中作一简要的叙述,与大家探讨研究。
2.后浇带的设计质量控制
在工程施工前,通过认真进行图纸会审,找出图纸中存在的问题或不足之处,在设计交底和图纸会审时加以协商解决,对施工图纸进行完善,是事前控制的一项重要工作。在对后浇带的设计中,设计人员通常简单地注明引用某图集就了事,笔者认为对后浇带的设计也要仔细,设计文件中应注意以下几个方面,同时也是我们在图纸审阅应抓住的几个要点。
2.1 后浇带不能代替伸缩缝。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.1.3条解释:“在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法。我国常用的做法是设置后浇带。根据工程实践经验,通常后浇带间距不大于30米。合理设置有效的后浇带,并有可靠经验时,可适当增大伸缩缝间距,但不能用后浇带代替伸缩缝。”有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是不正确的恶,因为两者的作用并不完全相同,后浇带在整个结构施工中解决了施工问题,只能解决施工期间的差异沉降、变形等。
2.2 后浇带的留设位置。施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置得具体情况来确定,不能想当然,或搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小的部位:一般在梁、板跨度内的三分之一处,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。后浇带的位置宜自上而下对齐,竖向上不宜错开。
2.3 后浇带的选用
2.3.1 后浇带的类型。施工后浇带按作用一般分为三种:用于解决高层建筑主体与多层(或低层)裙房之间的差异沉降者,称为沉降后浇带;用于解决混凝土凝结收缩变形者,称为收缩后浇带,用于解决混凝土因温度变化而变形者,称为温度后浇带。对于不同作用的后浇带,其设计方法是不一样的,后浇带一般具有多种变形缝的功能,设计时应根据工程实际考虑以一种功能为主,其他功能为辅。
2.3.2 后浇带内的钢筋处理。目前后浇带内的钢筋有增设附加钢筋、贯通不断、断开搭接等规定。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强(即增设附加钢筋)。目前的建筑工程施工中,后浇带的钢筋通常贯通不断,如果在后浇带处钢筋完全断开,并通过钢筋的搭接实现应力传递,则这种后浇带消除应力积聚的效果将更好,对于沉降后浇带,钢筋宜断开并采用搭接连接的方法。
2.3.3 后浇带的带宽。后浇带的带宽通常取700~1000mm。对墙板厚度不超过200mm的,带宽宜取700~800mm;墙板厚度大于200mm的,带宽宜取700~1000mm。对地下室的底板,当底板厚度不超过1500mm时,带宽宜取700~1000mm;底板厚度大于1500mm时,带宽可以取700~1200mm。当后浇带内的钢筋采用断开搭接的形式时,后浇带的带宽应大于钢筋的搭接长度,且不应小于700mm。
2.4 后浇带的断面形式。对后浇带接茬处的断面形式,应根据墙板厚度具体情况进行处理。一般对厚度小于300mm的墙板,可做成平直缝;对厚度在300~600mm的墻板,可做成阶梯形或上下对称坡口形;对厚度大于600mm的墙板,可做成凹形或多边凹形的格式。基础后浇带的断面形式应在结构设计图纸上用详图明确出来,而不应推给施工单位。
3. 后浇带的施工质量控制
3.1 钢筋的质量控制。后浇带的钢筋应在验收结构两侧钢筋的时候就要把关,不但要按规范及设计要求控制钢筋的纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置,刚筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率,箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等,而且还要重视此段钢筋的保护工作。往往在两侧混凝土浇筑完成后,后浇带就被扔在一边,钢筋锈蚀、被污染、被压弯,踩变形等的问题几乎到处都是。如何防止这些问题出现呢?笔者所在的工程,都要求施工单位在两侧混凝土浇筑前,将后浇带采取顶部遮盖、四周用临时栏杆围护等方法进行保护。在浇筑后浇带混凝土之前,对已经出现问题的少量钢筋再进行修正,这样后浇带的钢筋问题就从根本上得到解决,保证了后浇带的质量。
3.2 垃圾清理。后浇带的垃圾清理一直是令施工单位头疼的事,尤其在基础部位,底板后浇带中不可避免的地落进各种各样的垃圾杂物,由于底板钢筋较粗且密,使清理工作非常困难。更加困难的是,后浇带内的混凝土垃圾,由于浇筑两侧混凝土措施不当所产生的混凝土垃圾流入后浇带,在基础梁下面的混凝土垃圾是根本没法清理的,究其原因,其实只要从施工前就开始重视,问题很好解决。针对这个问题,笔者认为可以通过两道关来控制:一是要做好后浇带两侧的隔断,后浇带两侧宜采用钢筋支架铅丝网或单层钢板网隔断,钢筋支架的钢筋直径及间距设置视构件断面大小而定,以支撑稳定为原则,铅丝网的网眼一般不宜过大,以避免浇筑混凝土时跑浆,待混凝土凝固后,钢筋支架亦可除去,而铅丝网则留在后浇带两侧,即永久留在后浇带内;二是浇筑后浇带两侧混凝土的时候,派专人负责看管混凝土浆进入后浇带的情况,将进入后浇带的混凝土浆在没有凝结之前就采取有效措施清除去,这样就不会出现后浇带的混凝土垃圾。在基础底板的后浇带,还可以采取在后浇带部位垫层下降200mm的办法,一方面可避免底层钢筋被水浸泡,另一方面用于沉积浇筑两侧混凝土所产生的混凝土浆等杂物,杂物沉积在底板底排钢筋下,不需清理。
3.3 模板的质量控制。对于后浇带模板的质量控制,主要把握好模板的拆除时间。 3.3.1 在拆主体结构模板时,后浇带两侧要保证有足够的支撑。因为后浇带不是永久的施工缝,只是临时断开,很多施工人员为了方便,拆除主体结构模板时,将后浇带部位的模板也全部拆掉,从而使后浇带两侧的模梁、板形成了悬臂受力状态,这样是非常危险的;目前很多工程中,施工采用快拆体系的模板,这时需要注意后浇带附近的支护质量,防止在拆模过程,由于支撑松动、移位等造成结构开裂。因此在拆主体结构模板期间,由后浇带的一跨内的模板和支撑建议不要拆除,有条件的可以将后浇带的模板与两侧模板整体一次性搭设。
3.3.2 后浇带模板的拆除时间控制。往往施工单位为了抢进度,混凝土强度没有达到要求的情况下就将后浇带的模板拆除,模板拆除过早,会使后浇带部分的混凝土产生裂纹,对结构会产生不利影响。因此,后浇带及其本跨内的模板和支撑必须在后浇混凝土设计强度达到规范要求后,再按由上往下的顺序进行拆除。
3.4 混凝土的質量控制
3.4.1 对混凝土的要求。后浇带后浇部分混凝土一定要用无收缩混凝土,通常采用比两侧混凝土强度等级增大一级、并且掺加了微膨胀剂的补偿收缩混凝土,有条件的最好掺入一些早强减水剂。
3.4.2 混凝土的浇筑时间。对于沉降后浇带,应等高层建筑主体结构封顶后再浇筑后浇带混凝土,即要求高层建筑先施工、先沉降,以释放一部分高层与裙房之间的差异沉降;或者根据沉降观测,当高层建筑施工到一定高度时,若高层建筑的沉降量很小,预估高层与裙房之间产生的差异沉降量满足设计允许控制范围之内时,亦可以提前浇筑后浇带混凝土。对于收缩后浇带,应根据先浇筑的混凝土的收缩完成时间而定,不同水泥品种、不同水灰比、不同的温度条件养护的混凝土其收缩完后时间不同,通常间隔时间在两个月后进行后浇带混凝土浇筑,这样估计可以完后混凝土收缩60%以上,在工期要求紧迫和特别困难时,也不应少于30天。对于温度后浇带,则浇筑混凝土的时间应选择在温度较低时,即后浇带浇筑时的温度应低于两侧混凝土浇筑时的温度,不要在热天补齐冷天留下来的温度后浇带。
3.4.3 对后浇混凝土的浇筑要求。在浇筑后浇带部位的混凝土前,应将接茬处剔凿干净,充分浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证接茬处结合良好,对后浇混凝土一定要振捣密实,以使混凝土与已硬化混凝土紧密结合,事后还要注意按要求养护,湿润养护的时间不少于15天。
3.5 防止后浇带施工缝漏水。细部构造(施工缝、变形缝、后浇带、诱导缝)的渗漏水现象非常普遍,工程界有所谓“十缝九漏”之称,所以要尤其重视后浇带这个抗渗的薄弱环节,要严格按照规范及设计要求施工,尤其在基础部位,当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层;当地下室有防水要求时,地下室后浇带不宜留成平直缝。地下室底板还要注意提高其结构自防水能力,避免渗水现象。
4. 结束语
总之,后浇带的设计和施工是保证结构有效连接的重要环节,直接影响到结构的安全性与经济性,设计、施工和监理人员都应该予以足够的重视,目前除执行现有的规范规定要求外,还要根据不同的工程性质、特点、作用,认真设计,精心施工,严格监督,才能保证每个工程项目的整体性、完美性和使用性,才能达到提高工程质量的真正目的。
[关键词]后浇带;构造;防裂措施;合理设置;差异沉降
1. 引言
大观天地MALL购物中心位于南京市静海寺古建筑风景区,热河路东侧,静海寺西侧,建宁路北侧,北邻静海寺公园,拟建项目为2~6层购物中心,设有2层地下室,局部为一层,且连成一体作为地下车库或其他用房。基坑开挖深度12.4米,局部为14.7米,基坑长304.5米,宽约110米,开挖面积约2.86万平方米,采用框剪结构。
目前,在建筑工程中,为了功能的需要和解决高层建筑主体与多层(或低层)裙房之间的差异沉降、钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度变形应力等问题,我国常用的做法是采用二次浇筑混凝土的后浇带法。后浇带,也称施工后浇带,是整个建筑物包括基础及上部结构施工中的预留缝(很宽的“缝”,故称为“带”),待主体结构完成,将后浇带混凝土补齐后,这种“缝”即不存在,既在整个结构施工中解决了施工问题,又达到了不设永久变形缝的目的。
在多年的实践中发现,后浇带的实际应用还存在不少问题,突出表现在对后浇带的设计、施工等方面。由于后浇带是通过二次施工过程来解决设计中考虑沉降或伸缩的调整办法,所以,只有从设计到施工整个过程中引起高度重视,才能使后浇带(缝)满足设计意图,从而起到它应有的作用。笔者结合近年来的工作实践,就后浇带的质量控制要点和方法,从设计和施工两个方面,在本文中作一简要的叙述,与大家探讨研究。
2.后浇带的设计质量控制
在工程施工前,通过认真进行图纸会审,找出图纸中存在的问题或不足之处,在设计交底和图纸会审时加以协商解决,对施工图纸进行完善,是事前控制的一项重要工作。在对后浇带的设计中,设计人员通常简单地注明引用某图集就了事,笔者认为对后浇带的设计也要仔细,设计文件中应注意以下几个方面,同时也是我们在图纸审阅应抓住的几个要点。
2.1 后浇带不能代替伸缩缝。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.1.3条解释:“在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法。我国常用的做法是设置后浇带。根据工程实践经验,通常后浇带间距不大于30米。合理设置有效的后浇带,并有可靠经验时,可适当增大伸缩缝间距,但不能用后浇带代替伸缩缝。”有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是不正确的恶,因为两者的作用并不完全相同,后浇带在整个结构施工中解决了施工问题,只能解决施工期间的差异沉降、变形等。
2.2 后浇带的留设位置。施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置得具体情况来确定,不能想当然,或搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小的部位:一般在梁、板跨度内的三分之一处,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。后浇带的位置宜自上而下对齐,竖向上不宜错开。
2.3 后浇带的选用
2.3.1 后浇带的类型。施工后浇带按作用一般分为三种:用于解决高层建筑主体与多层(或低层)裙房之间的差异沉降者,称为沉降后浇带;用于解决混凝土凝结收缩变形者,称为收缩后浇带,用于解决混凝土因温度变化而变形者,称为温度后浇带。对于不同作用的后浇带,其设计方法是不一样的,后浇带一般具有多种变形缝的功能,设计时应根据工程实际考虑以一种功能为主,其他功能为辅。
2.3.2 后浇带内的钢筋处理。目前后浇带内的钢筋有增设附加钢筋、贯通不断、断开搭接等规定。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强(即增设附加钢筋)。目前的建筑工程施工中,后浇带的钢筋通常贯通不断,如果在后浇带处钢筋完全断开,并通过钢筋的搭接实现应力传递,则这种后浇带消除应力积聚的效果将更好,对于沉降后浇带,钢筋宜断开并采用搭接连接的方法。
2.3.3 后浇带的带宽。后浇带的带宽通常取700~1000mm。对墙板厚度不超过200mm的,带宽宜取700~800mm;墙板厚度大于200mm的,带宽宜取700~1000mm。对地下室的底板,当底板厚度不超过1500mm时,带宽宜取700~1000mm;底板厚度大于1500mm时,带宽可以取700~1200mm。当后浇带内的钢筋采用断开搭接的形式时,后浇带的带宽应大于钢筋的搭接长度,且不应小于700mm。
2.4 后浇带的断面形式。对后浇带接茬处的断面形式,应根据墙板厚度具体情况进行处理。一般对厚度小于300mm的墙板,可做成平直缝;对厚度在300~600mm的墻板,可做成阶梯形或上下对称坡口形;对厚度大于600mm的墙板,可做成凹形或多边凹形的格式。基础后浇带的断面形式应在结构设计图纸上用详图明确出来,而不应推给施工单位。
3. 后浇带的施工质量控制
3.1 钢筋的质量控制。后浇带的钢筋应在验收结构两侧钢筋的时候就要把关,不但要按规范及设计要求控制钢筋的纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置,刚筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率,箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等,而且还要重视此段钢筋的保护工作。往往在两侧混凝土浇筑完成后,后浇带就被扔在一边,钢筋锈蚀、被污染、被压弯,踩变形等的问题几乎到处都是。如何防止这些问题出现呢?笔者所在的工程,都要求施工单位在两侧混凝土浇筑前,将后浇带采取顶部遮盖、四周用临时栏杆围护等方法进行保护。在浇筑后浇带混凝土之前,对已经出现问题的少量钢筋再进行修正,这样后浇带的钢筋问题就从根本上得到解决,保证了后浇带的质量。
3.2 垃圾清理。后浇带的垃圾清理一直是令施工单位头疼的事,尤其在基础部位,底板后浇带中不可避免的地落进各种各样的垃圾杂物,由于底板钢筋较粗且密,使清理工作非常困难。更加困难的是,后浇带内的混凝土垃圾,由于浇筑两侧混凝土措施不当所产生的混凝土垃圾流入后浇带,在基础梁下面的混凝土垃圾是根本没法清理的,究其原因,其实只要从施工前就开始重视,问题很好解决。针对这个问题,笔者认为可以通过两道关来控制:一是要做好后浇带两侧的隔断,后浇带两侧宜采用钢筋支架铅丝网或单层钢板网隔断,钢筋支架的钢筋直径及间距设置视构件断面大小而定,以支撑稳定为原则,铅丝网的网眼一般不宜过大,以避免浇筑混凝土时跑浆,待混凝土凝固后,钢筋支架亦可除去,而铅丝网则留在后浇带两侧,即永久留在后浇带内;二是浇筑后浇带两侧混凝土的时候,派专人负责看管混凝土浆进入后浇带的情况,将进入后浇带的混凝土浆在没有凝结之前就采取有效措施清除去,这样就不会出现后浇带的混凝土垃圾。在基础底板的后浇带,还可以采取在后浇带部位垫层下降200mm的办法,一方面可避免底层钢筋被水浸泡,另一方面用于沉积浇筑两侧混凝土所产生的混凝土浆等杂物,杂物沉积在底板底排钢筋下,不需清理。
3.3 模板的质量控制。对于后浇带模板的质量控制,主要把握好模板的拆除时间。 3.3.1 在拆主体结构模板时,后浇带两侧要保证有足够的支撑。因为后浇带不是永久的施工缝,只是临时断开,很多施工人员为了方便,拆除主体结构模板时,将后浇带部位的模板也全部拆掉,从而使后浇带两侧的模梁、板形成了悬臂受力状态,这样是非常危险的;目前很多工程中,施工采用快拆体系的模板,这时需要注意后浇带附近的支护质量,防止在拆模过程,由于支撑松动、移位等造成结构开裂。因此在拆主体结构模板期间,由后浇带的一跨内的模板和支撑建议不要拆除,有条件的可以将后浇带的模板与两侧模板整体一次性搭设。
3.3.2 后浇带模板的拆除时间控制。往往施工单位为了抢进度,混凝土强度没有达到要求的情况下就将后浇带的模板拆除,模板拆除过早,会使后浇带部分的混凝土产生裂纹,对结构会产生不利影响。因此,后浇带及其本跨内的模板和支撑必须在后浇混凝土设计强度达到规范要求后,再按由上往下的顺序进行拆除。
3.4 混凝土的質量控制
3.4.1 对混凝土的要求。后浇带后浇部分混凝土一定要用无收缩混凝土,通常采用比两侧混凝土强度等级增大一级、并且掺加了微膨胀剂的补偿收缩混凝土,有条件的最好掺入一些早强减水剂。
3.4.2 混凝土的浇筑时间。对于沉降后浇带,应等高层建筑主体结构封顶后再浇筑后浇带混凝土,即要求高层建筑先施工、先沉降,以释放一部分高层与裙房之间的差异沉降;或者根据沉降观测,当高层建筑施工到一定高度时,若高层建筑的沉降量很小,预估高层与裙房之间产生的差异沉降量满足设计允许控制范围之内时,亦可以提前浇筑后浇带混凝土。对于收缩后浇带,应根据先浇筑的混凝土的收缩完成时间而定,不同水泥品种、不同水灰比、不同的温度条件养护的混凝土其收缩完后时间不同,通常间隔时间在两个月后进行后浇带混凝土浇筑,这样估计可以完后混凝土收缩60%以上,在工期要求紧迫和特别困难时,也不应少于30天。对于温度后浇带,则浇筑混凝土的时间应选择在温度较低时,即后浇带浇筑时的温度应低于两侧混凝土浇筑时的温度,不要在热天补齐冷天留下来的温度后浇带。
3.4.3 对后浇混凝土的浇筑要求。在浇筑后浇带部位的混凝土前,应将接茬处剔凿干净,充分浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证接茬处结合良好,对后浇混凝土一定要振捣密实,以使混凝土与已硬化混凝土紧密结合,事后还要注意按要求养护,湿润养护的时间不少于15天。
3.5 防止后浇带施工缝漏水。细部构造(施工缝、变形缝、后浇带、诱导缝)的渗漏水现象非常普遍,工程界有所谓“十缝九漏”之称,所以要尤其重视后浇带这个抗渗的薄弱环节,要严格按照规范及设计要求施工,尤其在基础部位,当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层;当地下室有防水要求时,地下室后浇带不宜留成平直缝。地下室底板还要注意提高其结构自防水能力,避免渗水现象。
4. 结束语
总之,后浇带的设计和施工是保证结构有效连接的重要环节,直接影响到结构的安全性与经济性,设计、施工和监理人员都应该予以足够的重视,目前除执行现有的规范规定要求外,还要根据不同的工程性质、特点、作用,认真设计,精心施工,严格监督,才能保证每个工程项目的整体性、完美性和使用性,才能达到提高工程质量的真正目的。