高层建筑工程后浇带结构的施工技术
2022-11-11王杰钦
王杰钦
0 引言
在建筑施工中如何避免沉降是施工企业面临的一个难题,后浇带施工技术具有施工难度低且稳定性高的特点,可有效解决建筑沉降问题,同时也避免了沉降导致的混凝土裂缝问题,大幅提升了建筑的安全性和美观度,目前被广泛应用于建筑施工行业。
1 工程概况
某高层建筑大型科研大楼工程为省部市三级共建的省级重点工程,由A 楼、B 楼和13#人才公寓楼等3 栋工程组成的群体高层科研楼,总建筑面积7 5971m,其中A、B 楼为高层建筑科研主楼,建筑高度46.45m、地下1 层、地上11 层、建筑面积49 860m(其中地下室5 913m);13#人才公寓楼为高层建筑科研配套大楼,建筑高度70.1m、地上21 层、建筑面积26 111m。本工程共设置5 条结构后浇带,其中在A 楼设置一横二纵共3 条结构后浇带,在B 楼和13#人才公寓楼当中均设置1 条结构后浇带,结构后浇带总长度为3 495.8m,成为本工程结构施工中的重点施工技术。
2 施工准备
2.1 后浇带结构工程施工技术准备
在本工程高层建筑工程结构施工前,优先关注本工程结构后浇带的技术特点,相应施工技术准备工作如下:
(1)技术交底本工程结构后浇带为温度后浇带,主要功能是解决温度应力对结构的影响,同时兼有防止沉降和伸缩应力影响的效果,施工时要进行综合管理以保证结构后浇带的施工质量。
(2)技术交底本工程结构后浇带的设计规格为800mm,符合后浇带700~1 200mm 的规范要求,施工中若有微调必须以设计变更的形式进行确认。
(3)技术交底本工程结构后浇带主要有平直缝和企口缝这两种接缝形式,其中平直缝主要用于有钢筋止水带的部位,企口缝主要用于有遇水膨胀止水带的位置,施工中严格按相应规格施工。
(4)技术交底本工程结构后浇带中的钢筋采用不断开并另设附加钢筋的设计要求,施工过程中不得将钢筋全断开再搭接或局部断开再另行焊接。
(5)技术交底本工程结构后浇带的混凝土的补浇时间为结构封顶后28 天的设计要求,同时还要以施工和监理及第三方的建筑结构沉降观测等技术指标为参考,以建设、设计、监理和施工共同会签的同意后浇带浇筑施工的书面资料作为设计施工文件。
(6)技术交底本工程结构后浇带的混凝土成型的养护条件为养护14 天以上且同条件养护试块达到设计强度100%前的所有施工期间。
2.2 后浇带结构工程施工现场准备
本工程高层建筑大型科研大楼工程后浇带的施工贯穿整个地基基础工程和结构工程以及前期装修和屋面工程的施工,具有施工时间跨度大、施工交叉工种多、结构工程质量影响大等特点,因此本工程在结构后浇带施工前必须相应做好施工现场准备:
(1)根据本工程已经审批的结构后浇带专项施工方案将施工现场准备分两类进行管理,一类是地下室底板和剪力墙结合防水卷材施工做好现场准备,另一类是地下室顶板和各主体楼层结合模板工程施工做好现场准备。
(2)在进行图纸的自会审工作期间对本工程结构后浇带的有关技术参数进行专项管理,首先分析本工程后浇带在设计图纸的合理性和施工上的可行性,接着复核后浇带在建筑、结构和水暖通等专业之间的尺寸关系,最后确认结构后浇带钢筋配置情况、具体施工位置和拟定的具体后浇带施工工艺和实施方案。
(3)组织施工技术人员定期将设计施工图纸和施工现状进行比对,以保证施工条件、施工工艺和施工质量等相关参数与图纸保持一致。
(4)做好本工程结构后浇带相关建材的质量控制工作,重点进行钢筋、防水卷材、止水钢板、遇水膨胀止水带和水泥及外加剂等的检试验工作,其技术指标必须符合国家有关规范、标准、规程等的验收规定。
(5)在本程后浇带技术交底过程中特别要求:防水节点专项验收、钢筋工程二次隐蔽验收、混凝土养护前期严禁人为踩踏和待混凝土达到规定的强度时方可拆除模板的支架。
(6)做好本工程结构后浇带施工全封闭保护的各项准备工作,重点强调细部构造和操作流程以及防护材料的准时到场并专项标识。
3 后浇带结构施工全过程的技术质量管理
本工程高层建筑结构后浇带的施工是主体结构的重要组成部分和隐蔽验收的重要环节,也是保障主体结构完整性、稳定性和安全可靠性的重点部位,因此采用施工全过程的技术质量管理手段进行后浇带结构施工是尤其重要的。
3.1 后浇带结构的设计优化
本工程后浇带共5 条,将3 个单位工程分成10 个独立施工单元,因此衔接各个独立施工单位和保证结构后浇带的节点质量,就要通过设计优化并在建设、设计、监理和施工共同确认下指导施工,具体施工技术要点如下:
(1)先在设计图纸上采用红色的色带标识全部后浇带的位置,接着在施工现场实地上采用全站仪测量出全部后浇带的实际位置,最后用测量控制桩和白灰进行实体标识,实现后浇带结构设计优化图纸直观性和现场实体化的目的。
(2)对已经标识的后浇带范围内的建筑零星构件进行统一优化清理,比如集水井、排水口、次梁等没有位置要求的建筑零星构件申请设计单位进行就近设计变更优化,为后浇带的结构受力和施工提供质量保障。
(3)核对后浇带的位置是否处于结构受力的最小部位,因此,为了避免出现由于剪力和弯矩过大而产生结构受力过大的情况,复核结构后浇带是否全部选择在梁、板的反弯点处附近。
(4)根据高层建筑的结构后浇带间距设计为30~40m 之间规范要求,通过以上图纸和实地的标识情况,校对结构后浇带分隔出来的上下或者左右单位是否基本相近,这样才能够保证主体结构受力均衡也方便结构施工。
(5)根据建筑功能的需要,工程技术人员拟对后浇带的宽度进行微调整,以750~900mm 的范围作为微调整标准在设计、业主、监理和施工等均审批通过的情况下形成书面设计文件指导施工,实现整体施工质量的提升。
(6)对人防工程按规范要求需要结构一次性浇筑的部位进行专项设计优化,因此优化时将所有的结构后浇带均要避开有防护密闭要求的人防口部、防毒防爆井等人防工程重要部位。
3.2 后浇带结构的防水节点施工
本工程后浇带节点施工分两类,分别是地下室结构工程采用止水钢板和地上部分主楼采用遇水膨胀止水带,施工中重点进行的防水施工技术要点如下:
(1)加强地下室地板、墙体和顶板的防水层技术要求,采用后浇带宽度+300mm×2 的防水卷材附加层规格尺寸对后浇带迎水面进行防水加强措施,相应部位的素混凝土垫层厚度增加到200mm,防水卷材保护层也相应设置双层钢筋网片进行加强处理。
(2)本工程地下室结构均采用止水钢板进行防水节点处理,施工中主要控制止水钢板的材质、制作尺寸、安装就位质量和焊接质量。
(3)地上部分主楼采用遇水膨胀止水带进行防水节点处理,遇水膨胀止水带安装前与接缝槽口安装尺寸准确核对并避免与水接触,以保证遇水膨胀止水带的施工质量。
(4)施工人员对施工缝处理时先采用面层凿毛处理,然后用压力水冲洗混凝土接触面,直到混凝土中出现骨料和密实性混凝土为止并保持湿润,最后在浇筑结构后浇带混凝土前及时涂刷含有专用建筑胶水的混凝土界面剂。
(5)在保证本工程后浇带混凝土达到高一级强度等级和同级抗渗设计要求的前提下,施工中还要做到混凝土的振捣密实和养护期间的蓄水养护措施,保证结构后浇带的整体防水质量。
3.3 后浇带结构的模板施工
在本工程进行高层建筑结构后浇带施工的过程中,保证整体结构稳定的外部条件是通过结构后浇带模板工程的支撑设计作为技术保障的,其主要施工技术要点如下:
(1)在模板工程施工方案中对结构后浇带进行单独章节的设计,设计结构后浇带的支撑体系为独立的支撑体系,并保证横向支撑立杆在三排以上,其立杆间距控制在1m 以内。
(2)与结构后浇带相邻的模板支撑采用早拆体系进行支撑调整,保证相邻模板在正常拆除过程中不影响结构后浇带的模板支撑受力。
(3)加强结构后浇带模板的构造措施,首先保证后浇带模板支撑的材料符合规范标准和专项方案的要求,然后确保后浇带模板支撑体系要原状保留到最后的后浇带混凝土浇筑为止,当中不得拆除重搭或局部改变,最后所有的剪刀撑和斜撑等构造加强处均要一一核对验收。
(4)加强结构后浇带模板的现场技术参数的管理,由于相对两边侧边的原钢筋混凝土结构来讲后浇带模板更容易变形,因此要全程复核结构后浇带模板的轴线、标高、平整度和垂直度等技术参数,防止因模板缝隙和变形影响后浇带模板的安全稳定性。
(5)在结构后浇带混凝土浇筑过程中,由施工技术人员组织专人进行模板支撑体系的巡检工作,发现松动、摇晃、变形等缺陷要立即停止浇筑,查明原因进行抢修合格后方可继续浇筑施工。
(6)在浇筑混凝土时,在浇筑位置留置同条件养护试块2 组以上,当养护达到14d 以上和同条件养护试块过到100%以上且上一层结构后浇带也已浇筑3d 以上时方可拆除。拆除模板由项目部确定警戒区域后向监理部申请理模板拆除审批单,通过后严格按模板专项方案组织拆除施工。
3.4 后浇带结构的钢筋施工
后浇带结构的钢筋施工具有保持后浇带结构完整性和提高后浇带结构稳定性的特点,同时也是后浇带结构办理隐蔽验收工作的重点部位,其主要的技术要点如下:
(1)在原两侧结构钢筋隐蔽验收施工中,后浇带钢筋必须按设计图纸和规范施工到位,参与原结构的隐蔽验收工作,不得甩项。
(2)在原两侧结构混凝土浇筑施工时,要跟踪后浇带钢筋的稳固性并全程加以保护,保护后浇带受力钢筋的数量、板底钢筋的保护层和板面负筋的准确位置以及加强筋的定位情况。
(3)在后浇带成型后进入钢筋保护期间,每个月定期组织技术人员复核和评估后浇带钢筋的质量,全过程都要保护好钢筋的防锈措施并进行必要的钢筋调直。
(4)后浇带准备浇筑混凝土前进行一次全面的钢筋调直和除锈工作,同时将后浇带内梁的箍筋都调整均匀,并加强受力钢筋的搭接或补焊工作,对漏绑或损坏的扎丝也要重新全部绑扎。
(5)组织建设和监理单位逐层对后浇带钢筋进行浇筑前二次隐蔽验收工作,形成后浇带钢筋工程隐蔽验收记录并归档。
3.5 后浇带结构的混凝土施工
后浇带结构的混凝土施工是后浇带施工技术的最后一个环节,也是成型质量的最为关键所在,因此其主要技术要点如下:
(1)混凝土浇筑前对后浇带原混凝土进行专项验收,主要验收后浇带成型前的原混凝土外观尺寸、截面尺寸和混凝土密实度等观感质量。
(2)会同建设、设计、监理和施工等单位共同确认后浇带结构的混凝土已经达到设计和规范要求的施工条件,参建各方共同会签一致同意后浇带混凝土浇筑施工的书面施工文件。
(3)申请本工程结构后浇带相应部位的微膨胀混凝土配合比,配合比单中申请的混凝土强度等级比原两侧混凝土高一个强度等级(抗渗等级同原结构),采用原结构同品牌、同标号的普通硅酸盐水泥,微膨剂等混凝土外加剂控制在12%以内,砂石料等粗细骨料的含泥量要求在1%以下,混凝土坍落度控制在100mm 左右。
(4)施工时,在清理后浇带内施工缝和其他杂物的同时再次确定作业班组和运输路线;然后按施工方案确定的方向从下到上逐层进行,并在后浇带的横截面上按从两侧到中间的顺序进行浇筑施工,保证混凝土振动棒均匀振捣和没有遗漏;最后对后浇带混凝土抹平时采用二次抹平技术,即第一次抹平时高出两侧混凝土5~8mm,在间隔1h 后进行第二次振捣抹平,直到与两侧结构接缝平整消除裂缝隐患。
(5)后浇带混凝土浇筑完成12h 后组织施工人员进行混凝土养护,养护时间要求达到14d 以上,有条件的板面均实行24h 蓄水养护,保证混凝土体养护期间始终处于湿润状态,进一步提高结构后浇带成型质量。
3.6 后浇带结构施工全过程的管控措施
本工程后浇带结构的施工是主体结构工程施工中新增的系统性技术质量管理过程,其主要技术质量保证措施如下:
(1)项目部成立以项目经理为组长的结构后浇带施工技术管理小组,负责工程后浇带的全过程技术质量管理工作,包括后浇带的专项方案编制、技术交底、杂物清理、钢筋除锈调直、模板的方案设计、混凝土浇筑等工作,并保持到混凝土养护期结束。
(2)利用结构后浇带作为施工缝将3 个单位工程内分隔成10 个独立的施工单元,各个独立的施工单元按流水施工的节拍组织流水施工,要求各个独立的施工单元之间的相邻自然施工层数落差不得超过2 层,保持施工荷载的均匀性预防结构裂缝。
(3)加强结构施工阶段的沉降观测,重点观测是后浇带结构和两侧2 跨内主体结构的沉降量和沉降差,并结合主体结构垂直度进行实时动态分析,若有异常立即组织建设、设计、监理和施工进行技术洽谈并采用相应技术措施。
(4)严格按照设计图纸和模板工程施工方案进行后浇带堵头板的安装施工,确保后浇带接口位置混凝土振捣密实,无漏振、漏浆和漏水等缺陷。施工完成后定期进行防水检查,发现隐患及时消除,并在防水验收时标识后浇带位置和防水效果。
(5)加强后浇带的防护工作,首先在后浇带的两侧设置水泥砂浆挡水带,然后在后浇带当中及时进行施工缝和建筑杂物的清理,最后在后浇带的顶部四周设置临时栏杆进行维护并采用后浇带统一标识的模板进行封盖保护。
(6)加强后浇带混凝土浇筑成型后的产品保护工作,要求在混凝土浇筑完成后48h 以上(或者混凝土强度超过1.2N/mm)前进行产品封闭保护,封闭期间拒绝交叉施工。
(7)加强结构后浇带的质量通病预防治理工作,本工程后浇带质量通病治理的项目主要有防止后浇带裂缝、防止混凝土不密实渗漏和防止后浇带钢筋绑扎混乱以及防止后浇带模板二次支撑等。经过质量通病预防治理,本工程结构后浇带施工质量优良并得到社会各界的一致好评。
4 结语
综上所述,本工程在对高层建筑科研大楼后浇带结构进行充分技术准备的前提下、在施工现场准备和施工全过程技术质量管理等的指导下,通过对高层建筑工程后浇带的设计优化、模板施工、钢筋施工和混凝土施工以及后浇带结构施工全过程的管控措施等具体环节的施工实践,很好地实现了本工程高层建筑科研大楼工程的后浇带结构施工质量优良,促进了高层建筑结构在科研公建领域的应用和发展。