浅谈后浇带的设计与施工
2010-08-23汤建新
汤建新
(湖南长沙金阳建设工程监理有限公司,湖南 长沙 410004)
近年来,大型复杂的小区工程,如高层、超高层在我国如雨后春笋,许多城市普遍兴建了包括旅馆、办公楼、商贸中心和多功能建筑等各类建筑的后浇带,越来越复杂,与此同时,后浇带的工程质量是影响工程质量不可忽视的专业课题,也就是说后浇带的施工质量与整体结构质量休戚相关,重视后浇带设计与施工的质量显得尤为重要。
1 后浇带的设计
1.1 后浇带的适用范围
后浇带主要适用于大体积钢筋混凝土结构用以解决现浇整体钢筋混凝土超长结构的温度应力问题和钢筋混凝土收缩变形问题,以及高层建筑主楼与裙房间差异沉降的问题。
1.2 后浇带的位置
后浇带设置的位置和宽度应兼顾施工方便,避免应力集中,便于钢筋焊接及满足结构构造要求。《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)(以下简称)《地规》第5.2.1条规定,后浇带应设在受力和变形较小的部位,间距宜为30~60 m,宽度宜为700~1 000 mm。
施工后浇带沉降一般沿高层与低层连接处在低层裙楼一侧第一跨1/3处附近设置,并应上下结构对齐,一般不宜错开。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)(以下简称)《高规》第12.1.10条规定,可沿基础长度每隔30~40 m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带,缝宽不宜小于800 mm,且宜设置在柱距三等分的中间范围内。《混凝土结构设计规范》GB50010—2002第9.1.3条规定,合理设置有效的后浇带,并有可靠经验时,可适当增大伸缩缝的间距,但不能用后浇带代替伸缩缝。
在建筑物的各楼层边跨不应留置后浇带,否则会出现独立柱或单排柱结构,在后浇带留置阶段结构不稳。
案例:施工后浇带正确位置的留置非常重要,设计者应对工程图纸从基础到上部结构平面图后浇带的合理位置进行设计,并分别标明。某工程的图纸基础与上部主体分别由不同人员设计,后浇带位置只在基础平面图标注,上部结构不画,施工时问题就出来了,后浇带按基础平面图留置很好,但在上部楼层有的后浇带就在次梁旁及楼梯位置,有的后浇带位置内有次梁,有的甚至使上部结构出现单排柱与独立柱,因此后浇带位置应综合基础与上部结构的最佳位置而留置,如果图纸不明确或有问题而施工随便做,其效果将达不到设计要求甚至带来质量隐患,在图纸会审时应加强对后浇带位置的审查,及时发现后浇带的设计问题使后浇带达到最佳的设计效果。
图1 后浇带留置示意图
1.3 后浇带的断面形式
后浇带可留置成平直缝,而以留置成企口缝或阶梯缝为宜,前者便于施工,后者后浇带与原混凝土接缝较好,可延长抗渗线路,提高界面结合能力,受力较好。后浇带处剪力较大时,除按企口缝接槎外,还应在混凝土侧面凿毛并涂刷界面剂。
1.4 后浇带的钢筋
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.1.3条规定,提高配筋率可以减小温度和收缩裂缝的宽度,并使其分布均匀,避免出现明显的集中裂缝。后浇带的作用在于减少混凝土的收缩应力,并不直接减少温度应力,而是提高温度应力的耐受能力。所以通过后浇带的板、墙钢筋应断开搭接,以便两部分的混凝土各自自由收缩,梁主筋断开问题较多,可不断开。《地规》第5.2.2条规定,结构主筋不宜在缝中断开,如必须断开,则主筋搭接长度应大于45倍主筋直径,并应按设计要求加设附加钢筋。后浇带应从受力影响小的部位通过(如梁、板1/3跨度外,连梁跨中等),不必在同一截面上,可曲折而行,只要将建筑物分开两段即可。例如:某大型地下室因占地面积广,地下墙和板的钢筋未断开,待后浇带在主体完工后再施工时,发现所有墙、板钢筋被挤弯的现象。
1.5 后浇带的混凝土
后浇带混凝土采用微膨胀或无收缩水泥,也可采用普通混凝土掺相应膨胀剂拌制,后浇带混凝土强度等级一般比两侧混凝土提高5~10 N/mm2。《地规》第5.2.4条规定后浇带用补偿收缩混凝土浇筑,其强度等级不应低于两侧混凝土。《高规》12.1.10条要求后浇带混凝土强度应提高一级。
2 浅淡后浇带的施工
2.1 后浇带预留位置的保护
后浇带按设计要求预留,后浇带空置期间,为防止杂物、污水进入,在底板后浇带上侧砌筑120 mm宽、60 mm高的砖带。砖带与底板面转角处用1∶2水泥砂浆抹成圆弧,上部用胶合板或纺织布全封闭。施工过程中产生很多建筑垃圾,后浇带处有附加钢筋,钢筋密集使得后浇带处垃圾很难清理,因此地下室底板和各楼层的后浇带应采取必须的覆盖措施,防止施工期间掉入垃圾。
可在基础梁后浇带内设置垃圾集留坑兼集水坑,用于抽水防止后浇带钢筋被浸泡和在后浇带混凝土前用水冲洗后浇带内垃圾。
地下室采用抗渗混凝土自防水,通常地下室外剪力墙迎水面增加柔性防水层如防水涂料(外面再做保护层),一般在主体完工前地下室外剪力墙(除后浇带外)作防水层及其保护层,为了防止雨水及地下水从地下室外墙板流入,同时能够及时回填基础土方,在地下室土方回填之前要作好外墙竖向后浇带处的保护和防水措施,对此笔者在某31层商品房采用剪力墙外后浇带处采用砖砌挡土墙效果很好。在墙体后浇带处采用砖砌挡土墙进行封闭,再用一条240 mm×300 mm的圈梁(配筋:6ф12ф6@200)压顶,形成对混凝土剪力墙后浇带的保护措施,并做好临边的安全防护及排水措施。墙体后浇带采用胶合板加以封闭,以防止杂物落入。注意应先做剪力墙防水层再砌围护砖墙,如果先砌砖墙再做防水层,则砖墙与剪力墙接触处无法做防水层了。
图2 竖向后浇带围护
2.2 后浇带施工的有关时间
为保证后浇带两侧的混凝土收缩基本完成或主体结构沉降基本稳定,后浇带封闭的时间与缝两边混凝土浇筑时间的间隔越长越好,间隔时间过短将失去作用。《地规》第5.2.4条规定,后浇带应在其两侧混凝土龄期达42天后再施工,但高层建筑的后浇带应在结构顶板浇筑混凝土间隔60天后进行。《高规》第12.1.10条规定,后浇带宜在其两侧混凝土浇灌完毕两个月后再进行浇灌。此时收缩大约完成70%,能有效地限制收缩裂缝。
后浇带浇筑的施工温度应低于缝两侧混凝土施工的温度,且宜选择气温较低的季节施工,不要在热天浇筑冷天留下来的后浇带。
2.3 后浇带的模板
施工后浇带应在整体模板方案中编入后浇带的施工方法,根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002第4.3.3条,后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。如某工程基础底板厚度若为80 cm,后浇带采用2ф25钢筋作骨架,后浇带侧模设置钢丝网作支护,绑扎在钢筋骨架上。竖向立筋采用ф25制作排档@250。为保证施工质量,后浇带钢筋骨架不得焊于底板钢筋上,见图2。由于后浇带有一定的侧压力,模板可采用图3的固定方式,以抵抗混凝土的侧压力,保证模板位置和几何尺寸的准确。梁板后浇带处模板支承脚手架应设计成独立支撑系统,支撑保留的时间较长,后浇带封闭前后浇带处梁、板模板的支撑不得拆除,同时后浇带跨内不得施加其他荷载,例如放置施工设备,堆放施工材料等,以保证结构安全。直到后浇带混凝土达到设计强度要求后才可拆除支撑和模板。
图3 基础后浇带模板图
2.4 后浇带混凝土的施工
为保证工程质量,对所有后浇带工程要精心组织施工,尤其是基础分部后浇带,后浇带在混凝土基础子分部中属于分项工程,同时也是细部构造防水。目前,防水混凝土结构自防水效果尚好,而细部构造(施工缝、变形缝、后浇带等)的渗水现象最为普遍,工程界有所谓“十缝九漏”之称。当然,其他后浇带也同样重要,后浇带封闭前应将两侧混凝土表面的浮浆和表面松动的砂石凿除,对光滑的表面凿成毛面,清除杂物,冲洗干净,并隔夜浇水湿润。必须认真对被压弯或踩弯的钢筋进行整理或施焊,后浇带处钢筋(包括加强筋应预先绑扎好并进行除锈处理),自检合格后进行隐蔽工程验收。浇筑后浇带时结构混凝土强度等级必须符合设计要求,严格按后浇带混凝土的配合比施工,对后浇带两侧缝涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂,即时浇灌混凝土并留置混凝土试块(抗渗混凝土还应留置抗渗试块)。因混凝土的收缩性在浇后浇带混凝土时可比原结构面稍高,《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002第7.4.7条规定,后浇带混凝土浇捣完毕12 h以内对混凝土加覆盖并保湿养护,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7天;对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天;浇水次数应能保持混凝土湿润状态;混凝土养护用水与拌制用水相同。采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。
3 结论
综合所述,建筑技术要发展,必须坚持质量第一,建筑工程要考虑的问题越来越多,作为建筑专业技术人员的笔者尤其如此。针对后浇带目前情况,为解决超长、超大结构混凝土的收缩变形、温度变形和高层建筑主楼和裙楼间的差异沉降而设置后浇带,只有确保后浇带的设计和施工质量,才能有效地控制裂缝的产生。
[1]《混凝土工程施工新技术》龚仕杰主编,中国环境科学出版社1999。
[2]《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)。
[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)。
[4]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。
[5]《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)。
[6]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。
[7]《建筑施工手册》中国建筑工业版社2005。
[8]《建筑工程裂缝防治》中国建筑工业版社2005。