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探究后浇带施工技术在房建施工中的应用

2021-11-27张超宗

中国建筑金属结构 2021年6期
关键词:后浇带受力螺栓

张超宗

1.后浇带施工技术的作用

1.1 有利于解决沉降差

在施工过程中,由于部分建筑物结构与基础设计上存在的问题,需要考虑两种不同的受力状态,不同的受力状态会使两种受力状态相互挤压、产生裂缝等问题,后浇带技术可有效地将这一问题控制在合理的范围内,将这两种受力状态划分为两个不同的空间,使两种受力状态互不影响,这一部分施工结束后,借混凝土结构的特性实现两部分的有效连接。应注意的是,后浇带施工应从整体结构入手,主楼承担的荷载过大,尽量减少附加压力,采用十字叉梁基础,沉降差不至于相差太大,有利于后浇带技术的实施,工作人员还应准确测量整个过程的密度,防止因环节疏忽而造成差错,无法有效完成房屋建筑工程[1]。

1.2 有利于控制温差导致的裂缝

水泥是混凝土的重要原材料,但水泥具有水化热特性,在这个特性的影响下,混凝土在浇筑阶段会对外释放热量。在大体积混凝土结构中,表层热能的消散速度较快,但内部热能却很难消散,并不断累积,使内外部温差持续增加。在温差的作用下,混凝土内外膨胀收缩会出现差异,最终导致温度裂缝的出现。此外,在外部环境中,混凝土胀缩还会被气温所影响。为规避由温度变化所引发的裂缝,施工单位可应用后浇带施工技术解决问题。后浇带的设置,可以让混凝土在一定范围内自由收缩,其温度适应能力也会随之提升。对于高层建筑而言,温度后浇带在设置后,应确保其保留时间不少于60d,等到混凝土完全凝固后,方能进行后浇带的浇筑。

2.在房建施工中应用后浇带施工技术的要点

某房屋建筑工程的占地面积为2.9 万m2,其中建筑面积为6.7 万m2,由6 幢17 层的建筑组成,其中地上17 层,地下1 层,建筑高度为51.6m。建筑结构为钢筋混凝土剪力墙结构,为确保工程质量,施工单位在本工程施工过程中应用了后浇带施工技术,后浇带的设置位置是房屋建筑的南北墙处,其走向为东西,后浇带将一个完整的楼板结构分为了三个部分,中段的尺寸为40m×50m,南北段的尺寸为18m×60m,结构板为钢筋混凝土现浇板。本文以该工程为例,对后浇带技术在房建工程中的应用要点进行总结。

2.1 后浇带设置

在前期设计环节,设计人员需要对后浇带位置进行明确,并在此基础上做好后浇带尺寸的准确标注,为后续施工奠定坚实的基础。在设计方案中,不仅要说明后浇带断面形式、施工宽度和间隔距离外,还要对混凝土浇筑时间、材料类型和浇筑方式加以标注,究其原因,主要是这些因素会对混凝土后浇带的应用效果造成影响。针对位于建筑基础底板上的后浇带,应提前设置集水坑,避免后浇带的使用性能被积水或渗水问题所影响。

2.2 模板安装

在确定后浇带设置要求和各项参数后,施工人员应做好模板的架设,防止主体结构浇筑混凝土时出现漏浆和塌陷问题,这是建设模板的主要目的。在进行模板安装的过程中,还要安装侧模和底模,然后固定模板。以本工程为例,本工程所使用的混凝土较多,出于提高模板承压能力的考虑,施工单位对钢丝网进行了应用,同时使用方木做支撑和固定,通过这些措施,使后浇带的成型效果增强。此外,后浇带模板设置要求与普通模板工程间的差异并不显著。为响应绿色发展的号召,本工程对模板进行了重复利用,但随着使用次数的不断增加,模板会受到严重磨损。因此,施工单位在安装模板之前,需要检查模板,如果在检查过程中发现其表面破损,应及时更换模板。

2.3 后浇带成型

在模板检查合格后,需要将配制好的混凝土按照顺序进行浇筑,在浇筑过程中,应避免混凝土污染模板。后浇带两侧混凝土浇筑完成后,需要对其进行及时的养护,普通混凝土养护时间不少于14d,防水混凝土养护时间不少于28d。在拆除模板之前,需要对房屋建筑混凝土各项参数进行准确的检查,看其是否与标准相符,并在此基础上就模板是否拆除做出决定。在拆除模板时,必须遵循标准的拆除顺序,在拆除侧模后,方能拆除底模。拆除时应控制好力度,避免混凝土在模板上粘连,导致混凝土表面出现缺口。在模板拆除后,对后浇带成型效果进行观察,浇筑完成的混凝土后浇带应该具备以下特征:(1)两侧混凝土断面应整齐;(2)不存在蜂窝麻面;(3)不存在局部掉落。如果发现后浇带存在上述情况,应通过泥浆抹涂的方式,及时修复,确保混凝土表面完好。

2.4 后浇带清理

后浇带和建筑混凝土构件在浇筑时间上存在差异,为确保新旧混凝土的粘结效果,需要做好后浇带混凝土两侧断面的清理工作。断面处的泥渣、浮灰等杂物必须被有效清理,并通过整平处理的方式,保证后浇带表面的平整。在冲洗时可以使用高压水枪,等到积水排出且湿润后,混凝土浇筑施工方能进行。此外,在检查时如果发现钢筋锈蚀现象,应及时清除钢筋的锈迹,在完成后安装底模,要规避漏浆现象的发生。

2.5 后浇带混凝土浇筑

在后浇带施工技术中,浇筑环节至关重要,同时也是施工人员管控的重点工序。在后浇带混凝土浇筑完成后,施工人员就需要监测混凝土的沉降情况,在养护完成后,对观测数据进行汇总。伸缩后浇带视先浇部分混凝土的收缩完成情况而定,一般为施工后60d,沉降后浇带在主体结构封顶以后60d 且沉降稳定后再用较相邻砼强度等级高一级的膨胀砼浇注。施工单位还要组织技术人员全面检查与后浇带有关的各项工程,包括模板工程、钢筋工程和止水条,在确保工程质量与后浇带标准相符后,制作高强度的混凝土。与普通工程相比,后浇带所使用的混凝土,其强度等级较高,同时还要在混凝土中掺加膨胀剂,通过这种方式制作无收缩混凝土。依据后浇带设计参数得知,如果后浇带的厚度小于500mm,应一次浇筑完成。其厚度高于500mm,则采用分层浇筑的方式。

2.6 混凝土养护和拆模

在查阅文献资料后得知,新旧混凝土连接处容易出现裂缝问题,建筑结构的稳定性和防水性能也会受到影响。为使后浇带与房建主体混凝土结构有效融合,施工单位必须做好混凝土养护。每一条后浇带浇筑完成后,都需要及时养护,防止后浇带混凝土因收缩无法与原有混凝土有效结合。

在气温快速下降时,需要将草甸和薄膜覆盖到后浇带的上方,避免混凝土温度在天气因素的影响下快速流失,如果控制不当,混凝土内部水分容易凝结成冰晶,从而导致混凝土因冻胀而开裂。在气温较高时,应做好洒水,避免因混凝土水分在短时间内大量流失而引发的开裂问题。

2.7 房建工程的后浇带优化设计和施工

基于后浇带施工技术要点,本项目施工单位对房建工程后浇带设计和施工进行了优化,并制定了设计方案。

后浇带虽然可以有效预防裂缝,但却增加了两条施工缝,这两条施工缝所在位置就成为了结构受力的薄弱部位,提高了房建工程渗水和漏水问题发生的概率,因此,在本工程中后浇带的设置数量不宜过多,且每个后浇带之间的距离应该为30m~60m,宽度以60cm~100cm为宜。以本工程地下室工程为例,地下室外墙需要承受较大的剪力,容易受到结构变形的影响,因此,在设置后浇带时,需要将受力和变形较小的部位作为主要选择。此外,为确保后浇带和结构承受相同的力,后浇带的主筋应该完整,不能中断。

目前,国内外学者积极研究减少后浇带裂缝受力的方法,部分学者认为对防水层强度进行加强或增加裂缝内部防水构造,有利于实现控制后浇带裂缝的目的。假设后浇带构造结构为螺栓,后浇带两侧混凝土是一块具有刚度且带孔的钢板,螺栓受力如图1 所示,对螺栓进行紧固,在计算剪切面受到的切应力时,可以利用公式在这个公式中,螺栓紧固力由表示F';剪切面面积由A 表示;螺栓体半径由r 表示;螺栓头厚度由h 表示。

螺栓体和钢板接触面存在摩擦力f,此时,可得出螺栓紧固力F'与摩擦力f相加等于外力F,其公式为:F=F'+f。

在外部土压力和水压力的作用下,剪应力会在构造结构的剪切面处产生,在纯剪状态下,混凝土的应力空间表现如公式 (σ1σ2σ3)=(τ,0 ,−τ) 所示。混凝土的抗剪强度公式为:在这个公式中,混凝土单轴抗压和抗拉强度的比由K 表示,其取值范围是8~12之间。

经过上述分析,得到了优化后的后浇带施工技术方案,如下所述:

(1)采用特殊构造使后浇带裂缝受力减轻;

(2)将两块止水钢板预埋到后浇带之中;

(3)将遇水膨胀止水条设置到后浇带内墙面进深5cm 处;

(4)采用粘结且具备防水能力的材料,确保新旧混凝土有效结合;

(5)将阳角处调整为钝角;

(6)将遇水膨胀止水条预埋到外墙剪切面处;

(7)对构造结构和墙体结合处进行凿毛处理;

(8)在混凝土浇筑完成后,对构造结构和墙体之间的缝隙进行涂刷,涂刷材料为防水涂料。

3.结论

在建筑行业不断发展的背景下,建设单位和政府部门对建筑工程质量和规模提出的要求愈加严格。在后续建筑工程施工和管理阶段,需要重视建筑施工技术的创新和研究,以此来保障施工质量。本文结合工程实例,对设计方案进行了优化,从而使房建工程质量得到保证。

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