建筑工程后浇带施工技术与质量管理分析
——以三盛·璞悦花园工程为例
2024-01-11毛行彬
毛行彬
(福州市第三建筑工程公司，福建 福州 350000)
在当前建筑工程项目中，设置后浇带成为预防裂缝、提升建筑工程项目施工质量的重要组成部分，例如沉降后浇带可解决高层建筑与裙房之间的沉降差，维持整体结构稳定。同时根据相关案例的实践经验发现，设置后浇带期间需要充分考虑建筑物的整体情况以及相关技术规范，因此相关人员应在了解工程项目实际情况的基础上，分析后浇带施工中的技术与质量问题，最终构建完整的质量管理架构，为全面提升施工质量奠定基础。
1 建筑工程后浇带施工现状
现阶段在建筑工程项目中设置后浇带对于提升结构稳定性的意义重大，从理论上，后浇带的宽度约为10mm接口满足混凝土温度以及收缩变形问题，但在当前建筑工程实践中，后浇带宽度过窄会影响混凝土浇筑效果，最终造成后浇带结构二次开裂，所以在实际上后浇带宽度可控制在800～1000mm范围内。
在后浇带位置设置上，考虑到后浇带的存在会导致项目中形成两条施工缝，导致结构的受体状态发生变化，但在考虑结构稳定性的要求下，应优先在后浇带设置在受力偏低的部位[1]。同时从整个结构角度来看，将后浇带设置在温度收缩应力变化较大的区域可有效释放因为温度收缩带来的应力变化，维持结构的正常变形，避免混凝土结构开裂破坏。
2 建筑工程后浇带施工技术与质量管理的问题分析
为更深入的分析建筑工程后浇带施工技术与质量管理问题，本文将结合三盛·璞悦花园工程项目的实际情况展开分析三盛·璞悦花园工程由福州盛海房地产开发有限公司开发，福州市建筑设计院设计，福州市第三建筑工程公司施工。本工程由 14栋17F～18F高层住宅、3栋一层设备用房，设置有一层地下室。项目总建筑面积约136840.83m2，包含地下室、高层；建筑总高度4.75～55.35m；楼号为1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、1A#、3A#、6A#楼。本工程建筑等级为一类，设防烈度为7度，本工程建筑合理使用年限为50年。上部结构体系：高层住宅楼为剪力墙结构，高层住宅一层连体地下室，采用框架结构；设备用房为框架结构。
在本次项目后浇带施工中面临以下问题：1)工程项目工程量偏大，对工期要求高，在后浇带施工中不可避免会出现赶工期等行为，最终导致后浇带施工中质量风险发生率升高；2)工程项目特殊性影响了后浇带施工效果。根据本次工程项目的施工经验发现，项目所在地地质情况复杂，并且项目质量要求较高。早在项目的决策策划阶段就明确提出，本次工程项目应达到福州市“榕城杯”标准，且合同履约率100%、用户满意度大于90%，在严格规范标准的情况下会导致项目中面临的质量风险更高。
3 建筑工程后浇带施工技术与质量管理的对策
3.1 横穿后浇带附加钢筋
在建筑工程项目中纵向附加钢筋是控制裂缝、减少裂缝宽度的有效措施，有助于提升混凝土抗裂效果，能增强结构整体强度。在本次案例中可通过配置纵向钢筋的方法抵抗后浇带产生的约束力，具体计算方法如公式①所示。
公式①
在公式①中，As表示受拉钢筋的总面积，单位为“mm2”；Ac表示混凝土截面积，单位为“mm2”；fy表示钢筋抗拉强度设计值，单位为“N/mm2”；fτ表示混凝土抗拉设计值，单位为“N/mm2”。
3.2 后浇带处理方式
3.2.1 后浇带封闭时间
经混凝土浇筑结束后一般会在30h左右达到温度峰值，并在20～30d左右下降至与周围温度相同水平，此时随着混凝土温度下降其收缩率约为20%；在随后的6个月时间中可完成约80%的收缩。相关研究发现，后浇带封闭时间越长则结构完成收缩变形的效果更好，所产生的收缩内力越低，更不容易发生裂缝，但封闭时间越长也会带来新的问题，即需要耗费大量时间增加支撑与保护时间，不利于现场作业，增加质量风险发生率，不利于提升工程项目经济效益。所以在本次工程项目中可将混凝土收缩30%的时间为封闭时间。
3.2.2 混凝土材料选择
1)混凝土关键指标。①混凝土温度。混凝土与水接触后会因为化学作用大量放热，并且本次工程项目中混凝土结构较大，不利于保证导热性，致使水泥水化热大量聚积在内部。同时受到混凝土养护等一系列行为影响，出现混凝土结构表层散热量偏大，在巨大的内外温差作用下形成压力而出现拉应力，当拉应力超过混凝土极限抗拉值时造成表面破坏。所以混凝土温度是后浇带施工中不容忽视的问题[2]；②混凝土收缩。混凝土材料出现的收缩现象是由化学作用下出现的收缩，这种收缩可能加剧膨胀效应，也可能产生缩小效应，例如掺矿渣水泥的混凝土就会产生缩小效应的自生收缩，而掺粉煤灰的混凝土却会产生膨胀效应的自生收缩。基于上述要求，在案例工程中所需的各种原材料必须按照国家规定与有关规定检验，各项技术指标符合要求后才能投入使用。
2)混凝土膨胀剂。在混凝土材料中掺加膨胀剂可制成膨胀混凝土，可在外力作用下形成自应力。本次项目中混凝土材料的限制膨胀率计算方法如公式②所示。
公式②
在公式②中，L表示测试件的初始长度，单位为“mm”；L1是指规定龄期的试件长度检测结果，单位为“mm”；L0表示试件的基准长度，单位为“mm”；ε2表示混凝土材料的限制膨胀率，单位为“%”。
3.3 后浇带模板工程
3.3.1 后浇区模板支撑体系
本项目中选择在后浇带两侧各1500mm范围内设置模板体系，实现临近模板支撑与梁板模板支撑体系双向连接，直至后浇带下侧支撑体系稳定，该模板需在混凝土浇灌且养护结束后与后浇带模板一同拆除。
在设置钢模板支撑体系中，设置地上立杆纵横间距为1.2m×1.2m，地下室的立杆间距为0.9m×0.9m。
3.3.2 后浇带模板侧模
用胶合板制成梳形模板配合柔性堵缝材料(如碎布片等)支设，其整体结构如图1所示。
图1 后浇带模板结构图
施工中应保证梳齿缝略大于板筋直径，且在支设成功后用柔性材料彻底封堵，避免出现漏浆问题。同时为预防质量问题，在浇筑混凝土前可在对应位置设置支撑结构，避免出现模板变形情况。
梁断面模板施工中为避免浇捣楼层混凝土在流淌作用下填满后浇带，因此可在浇灌混凝土前绑扎钢筋，并用钢丝网板将后浇带与周边分隔开。上述施工方案的优点显著，可保证混凝土结构造型符合标准，且结构钢筋的穿出难度更低。在浇筑混凝土时，由于网眼上的斜角片镶嵌在混凝土中，最终在混凝土构件表面形成波纹状，使混凝土有更强的黏结力与剪切力。
3.3.3 后浇带模板质量标准
本次案例项目中模板工程的质量标准主要集中在以下几方面。
1)施工过程中应严格控制后浇带混凝土模板的关键参数，详细内容如表1所示。
表1 后浇带混凝土模板的允许偏差
2)在后浇带模板工程中所选用的材料以及技术方案均应满足设计要求。
3)设置后浇带模板时需充分考虑模板及其支撑强度、稳定性的要求，其目的是避免模板在浇筑时出现下沉或者变形问题；在施工中应随时检查模板平整度与接缝情况，消除漏浆风险。
4)在模板安装结束后随时检查各部件的连接牢固度，若发现混凝土浇筑时出现松动甚至变形等质量问题则要通知相关人员及时加固。
3.4 混凝土浇筑
1)在后浇带混凝土浇筑前需先清理其中的杂物，例如在本次项目中发现现场有少量的锯末、钢筋头以及铅丝等杂物，需安排专业人员清理干净。同时在后浇带混凝土新旧接茬位置施工中，也应先清除表面松动石子与砂浆，直至表面的混凝土材料新鲜且坚实[3]。
2)混凝土浇筑的关键工艺包括：①后浇带混凝土材料应做到一次性完成浇筑，并且为保证结构稳定性，应在两侧混凝土龄期超过60d后再浇筑；②在浇筑前应洒水湿润两侧混凝土材料，对于较厚的部位可先浇筑50mm配比材料相同的水泥砂浆；③在后浇带混凝土浇筑中可采用高一级微膨胀混凝土进行浇筑，防止新老混凝土之间出现裂缝，形成薄弱部位。
3.5 施工后浇带施工处理措施
3.5.1 后浇带防护
在后浇带材料浇筑结束后基座临时保护，在本次工程项目中选择在周边设施周围增设临时防护栏，并通过现场标识提示其他施工人员远离后浇带，避免外力破坏作用影响后浇带施工效果。
3.5.2 养护方案
在混凝土材料浇筑结束后即可洒水养护，并根据现场情况采取保护措施，例如针对高温天气须严格执行隔热保护措施；做好混凝土结构保护，消除其他因素造成的振动干扰。通过上述措施可减少结构扰动破坏，并降低接缝面开裂所造成的损失。
3.6 后浇带施工质量管理研究
3.6.1 构建质量保证体系
在本次后浇带工程项目中组建了基于项目经理的质量管理体系，在该体系中要求全体技术质检人员参与，通过不断增强基层质量管理功能，保证项目质量管理措施落到具体工程上。在项目施工阶段增设质检专员，安排相关人员做后浇带施工质量评估，安排质检负责人。
安排相关人员严格把控原材料进场关，通过质量会议、原材料抽查等方法消除后浇带施工质量风险。
3.6.2 构建质量保障措施
1)岗位技能培训。岗位技能培训中应将后浇带施工质量工艺贯穿全寿命周期中，对相关人员的后浇带施工技能展开现场技能培训与考核，全体施工人员均应做到“先考核，再上岗”。在本次后浇带施工项目中相关人员至少具有以下技能：钢筋材料的下料与绑扎、模板与钢筋图纸识别能力、钢筋连接以及混凝土材料振捣等。例如在人员培训上应详细说明后浇带施工工艺标准、质量参数要求、技术规范等，并根据图纸说明本次工程项目的关键工艺，严格执行技术交底标准。
2)强化质量管理制度。①技术复核与隐蔽工程验收。在复核阶段应明确后浇带施工的主要内容、相关负责人员以及主要方法等。例如在本次案例工程中现场复核的主要内容包括：后浇带的轴线、地质勘察结果、位置、尺寸标高等。在技术复核结束后填写“分项工程技术复核记录”，形成归档记录；②贯彻落实混凝土振捣的工艺要求，明确振捣的签发条件，如模板的支撑系统按施工方案施工完毕、技术复核、隐蔽工程验收须确认签证、施工机具准备就绪且能正常运转等[4]。
3.6.3 严格执行分包工程管理方案
1)对于后浇带工程项目中的分包商管理人员，应严格执行工艺规范与施工质量标准，经技术人员填写试验记录后，安排业主、监理等相关代表签字，并将其作为施工质量管理标志。
2)充分发挥分公司或者项目部技术人员的作用，在关键项目施工结束后安排相关人员检查施工质量，了解是否落实工程质量验收标准，确认无异常后即可由专职人员签字。
3)在后浇带工程交付阶段安排相关人员做工程检查，评估后浇带施工结果是否满足《建筑安装工程质量检验评定标准》的工艺要求，并检查后浇带施工的观感质量。
3.6.4 落实安全管理措施
考虑到本次后浇带施工中存在的质量隐患，在本项目现场施工中组建了安全生产领导小组，该小组成员综合负责工地安全管理工作，并配备2名专职安全员落实各项安全整改措施，避免出现违规操作。
全面落实后浇带安全生产教育工作，详细说明本次现场施工的安全生产操作标准与技术规范，对于主观能动性差、现场安全识别缺乏针对性的情况提供安全宣教，完善施工安全管理路径。根据现场检查结果了解是否存在质量隐患，例如发现现场随意搭接电器等行为展开组织验收，在确认合格后才能投入使用。
在现场施工中贯彻落实“岗位安全教育制度”，即特殊工种持证上岗，严禁相关人员随意操作现场设备。在安全教育中应执行三级安全教育，并在现场醒目位置张贴安全警示标牌与标语，不断深化工作人员的安全教育水平。
3.6.5 关键环节的施工质量管理方案
1)混凝土振捣。相关人员应随时检查混凝土材料配合比执行情况，了解混凝土材料的水灰比、坍落度等关键指标，并将混凝土材料现场检测结果记录在册。同时成立混凝土振捣岗位班组，安排相关人员随时记录混凝土振捣的关键施工要求。
2)做好钢筋材料的安装与保护。为避免后浇带混凝土浇筑期间出现钢筋偏移情况，在浇筑施工前可将柱顶竖向筋、箍筋等焊接定位，若发现钢筋位置偏差则可及时纠正。例如在本次案例工程中对于未浇捣部分可先用竹榀保护并修正不到位钢筋。
3)在制作模板时严格按照图纸确定几何尺寸，在确定符合验收标准后再施工。对于本次项目中使用的木模板需随时清理表面杂物并用水湿润；现场施工中应先确保模板稳定性，并安排专职人员随时监督模板稳定性，一旦发现爆模下沉以及位移漏浆等情况时考虑质量问题发生。
4)在技术交底期间严格执行技术规范，若发现后浇带施工关键环节存在质量通病则要及时指正。例如顶板后浇带模板架体未单独支设的情况，造成上述问题原因主要包括：①后浇带施工方案交底效果差，尤其是未特殊说明单独支模体系工艺要求；②现场管控力度不达标，导致在搭设施工后未能及时拆除。针对上述问题，案例项目可采取以下措施：①认真执行现场技术交底方案，尤其是要详细说明后浇带支撑体系技术方案；②做好现场质量管控，针对出现未单独搭设的情况立即安排相关人员做现场整改。
4 后浇带施工技术管理总结
根据三盛·璞悦花园工程项目的实际情况来看，在后浇带施工技术管理中应关注以下几方面问题。
4.1 后浇带的位置设定方案
根据现行的相关规定，后浇带应优先设置在受力与变形位置较小的区域，并且相关学者也通过对建筑物的观察，发现理想的后浇带位置应布设在柱距的三等分线上。而根据本次工程项目的经验来看，理想的后浇带现场布设应从连梁跨中、梁板的1/3跨度处通过，且可沿着竖向上部结构的后浇带维持在同一跨中，若上述结构确实存在困难，则可选择从三等分中间范围内通过。同时考虑到钢混结构的特殊受力作用，在混凝土收缩期间后浇带会承受较大的拉应力，且荷载条件下跨中的弯矩最大，也会造成钢筋承担更大的拉应力，在二者相互叠加的情况下导致钢筋出现超应力情况[5]。同时得益于基础设计软件功能不断完善，在上部-基础与地基结构共同作用软件的出现可消除理论计算结果与实际情况之间的差异。所以在保证建筑物质量的情况下，优先将伸缩后浇带固定在柱距三等分线周围。
4.2 后浇带浇筑时间
从作用来看，设置后浇带的目的是释放因为结构沉降差异造成的附加内力，并且后浇带浇筑后建筑物与周围结构之间的沉降差导致内附加力无法释放，需要由建筑物结构承担。基于上述要求，后浇带现场浇筑施工的最佳契机应该是沉降差尽可能小(无限接近0)的时期。
4.3 设置沉降后浇带基础内力计算
在后浇带现场施工中应充分考虑结构整体内力的影响，并判断结构不均匀沉降是否会附加内力，因此理想状态下后浇带所在跨的梁(板)刚度越大、高层和裙房沉降差越大，采用整体模型计算出的内力比基础实际所承受的内力大得更多(特别是后浇带所在跨)。而为保证计算结果精度，相关人员在现场施工中可利用JCCAD软件展开程序计算，将后浇带浇筑时沉降完成的比例与后浇带浇筑时已完成荷载占结构总荷载的比例等关键数据输入到软件中后，即可获得后浇带基础内力详细值。
5 结语
在三盛·璞悦花园工程项目中采取的后浇带施工技术与质量管理方法具有可行性，各项施工技术方案成熟、可靠，其关键工艺满足民建工程项目技术要求，应该在类似工程中做进一步推广。
