高层建筑中后浇带的设计与施工技术探讨
2011-08-15郑宏杰
郑宏杰
郑州市重点建设工程质量监督站,河南郑州 450000
高层建筑中后浇带的设计与施工技术探讨
郑宏杰
郑州市重点建设工程质量监督站,河南郑州 450000
后浇带的设计施工质量对建筑结构安全和使用功能有着直接的影响,采取切实可行的措施对实现设计要求、保证工程质量都极为重要。本文就施工后浇带的设计与施工,结合工程实践,谈了笔者的看法。
高层建筑;后浇带;设计;施工技术
1 后浇带的设计
当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该加强地下室顶板及地下室外墙的配筋,建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10到16即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时,高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2m,不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性,并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。
2 施工过程质量控制
2.1 模板及支撑系统的质量控制
后浇带的模板支撑系统,是笔者近年见到的最易产生质量问题的环节。常见问题就是不设置独立的支模、拆模体系。由于不独立,拆模时后浇带处模板便只能连同其它部位模板一同拆除,甚至有些底层模板拆除后上层主体混凝土还正在施工。
这样做的后果是显而易见的。因为后浇带往往设在跨中1/3处,混凝土未浇筑前只有钢筋相连(有些该部位钢筋也可能设计为断开),过早拆模后该处一定程度上形成了悬挑结构(跨度越大,则1/3跨越长,悬挑越长),在上面各种荷载及自重的作用下,等于给后浇带两侧构件施以向下的预应力。若遇到配筋及截面尺寸都较小的构件, 过早拆模,则有整体断裂的可能性。针对这种情况有些监理工程师,可能要求施工方对该部位重新支顶,施工单位便使用钢管或木柱等材料支在后浇带底部。其实,拆模后(因混凝土未浇筑),构件钢筋已处于异常受力状态,再次支顶, 已经远远达不到未拆时的效果,反而在构件局部形成支点,同样改变了构件的受力状态。
以上是支模不当造成早拆对结构产生的危害,监理对这种情况应做到事前控制,模板验收时对没有形成单独支设的应要求施工方及早整改。
2.2 后浇带平面布置及接缝的质量控制
后浇带的平面布置形式,大多在各楼层上下同一位置设计为一条贯通建筑横向的“直线带”,这是大家知道的习惯做法。但其缺点为:因均是在上下同一位置布置,容易引起在该位置的应力集中,导致后浇带施工完毕后接缝处贯通裂缝的产生。
监理对该部位的监控,首先,要求施工方在后浇带施工方案中应有这方面的措施,杜绝那些野蛮施工方法,也应淘汰那种在断面接缝处夹木板条来支模的施工方法,这种方法易跑模、漏浆、板条夹杂在混凝土中难于清理;其次,优先考虑使用钢丝网,因其柔性好,施工方便,可作为永久性模板使用。使用这种材料,应注意以下几点:
钢丝网宜在钢筋骨架吊装入模前或侧模合模前敷设,以方便施工,入模后再作进一步固定。
为防止在浇筑时从保护层处漏浆,可在接缝处底部保护层位置放置一短钢筋(与构件截面同宽,直径同保护层厚度),使钢丝网下翻缠在该钢筋上即可有力解决该问题,侧模处也可采取这种方法防止漏浆。
钢丝网应就近绑扎于钢筋上,还应在背面配以小木方或扁铁等材料作为临时固定, 以防浇筑混凝土时钢丝网向外鼓出,导致接缝达不到设计要求。
2.3 后浇带混凝土施工的质量控制
混凝土浇筑时间的控制。目前,对后浇带混凝土的浇筑时间,因有关规范未做要求,导致具体施工中说法不一、做法不一。现行《混凝土结构设计》9.1.3的条文说明中给出后浇带混凝土浇筑时间通常在两个月以上,现行《地下防水工程施工质量验收规范》4.5.7条中要求后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42d后再浇筑。但笔者认为,其浇筑时间至少应在主体结构施工完毕,沉降变形趋于稳定后再进行。如对于一些主体结构较长或体积较大的建筑,施工时间可能远不止42d或两个月,如按照上条中说法,42d或两个月以后浇筑地下部分或底层后浇带混凝土,但上层主体结构有可能没有结束或只施工到一半,这样是不妥当的。随着上部负载的不断增加,沉降及其它变形也在增加,提前浇筑完的后浇带很可能在短时间便产生裂缝。
2.4 混凝土配制的质量控制
对后浇带混凝土的配制,施工中也有各种做法,有的用原强度等级:有的比原强度提高一、二级甚至更多。这其中的有些做法是不可取的。殊不知水泥掺量越大,混凝土强度是提高了,但其收缩性也会跟着增大,结果只会适得其反。
后浇带混凝土强度等级,包括膨胀剂的用量,必须根据设计要求,由实验室通过试配确定,应开具配合比单,施工方对照配合比单在监理的见证下进行现场拌制。监理对外加剂的进场也要进行及时检查,防止使用过期、劣质的外加剂。
2.5 浇筑时的质量控制
在浇筑前应对两侧的接缝进行提前清理并湿润、刷素水泥浆,清除积存的建筑垃圾、积水、松动石子及浮浆等。对钢筋锈蚀的应用钢丝刷进行除锈。后浇带混凝土浇筑过程中,应在浇筑现场留置试块,具体包括标养试块、同条件试块以及有掺外加剂的抗渗试块等等,以验证混凝土强度。振捣时在两侧接缝处不能过振,以免引起已浇筑混凝土与钢筋脱裂。后浇带施工中,监理应做好旁站工作,及时发现、纠正出现的问题并做好记录。
3 结论
由此可见,保证后浇带的设计与施工的质量的重要性,如果处理不当就会与设计初衷产生背离,所以每一位施工人员都应积极掌握该部位科学合理的施工工艺及先进经验并加强检查,确保后浇带的质量。
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TU97
A
1674-6708(2011)37-0141-02