建筑工程后浇带施工技术

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:在建筑工程不断向超长超高结构方向发展的背景下,超长建筑结构必须要根据规范要求分段设置变形缝,以减少变形效应导致的混凝土开裂。变形缝的设置会降低结构的防水、保温和抗震等性能,因此需运用后浇带施工技术以更好地解决这一问题。为此,研究分析后浇带施工技术的作用和控制要点,旨在为相关工程技术人员提供参考。

  关键词:混凝土结构;后浇带;变形缝;施工技术;

  后浇带施工技术在超长混凝土建筑结构中运用较多,而超长混凝土结构的长度一般超过55m,其结构基础易产生不均匀沉降,且水泥用量大,混凝土收缩和温度变化产生的裂缝问题明显。对此,采取分段浇筑的方式可显著减少裂缝的产生和不均匀沉降问题。然而,分段浇筑会降低结构的整体性,不利于结构的保温、耐久和抗震。后浇带施工技术可很好地解决分段浇筑的缺陷,故在工程实践中获得较好的应用和发展。

1 工程概况

  某商业综合体工程由裙房和超高层建筑组合而成(见图1),其中地下3层,裙房地上部分3层,超高层为26层,总高度为83m,横向宽度为135m,属于典型的超长混凝土建筑。多层商场部分是框架结构,超高层部分采用剪力墙结构,抗震设防烈度为7度,根据建筑结构的设计功能和施工需要设置温度后浇带和收缩后浇带。

2 后浇带施工技术

  后浇带是指在钢筋混凝土结构浇筑时预留的临时变形缝,后续需要后浇筑密封起来的混凝土带,主要用于地下室、墙体和梁板等结构位置。后浇带的留置宽度、钢筋布置搭接、接缝形式,补浇筑时间和配置强度等均为后浇带施工的重要管控要点,后浇带施工技术讲究“抗放兼施,先放后抗”的原则,后浇带的施工方案要根据实际工程进行设计。

3 后浇带施工技术作用

  后浇带的主要作用是减少裂缝的产生,提高建筑结构的整体性和让建筑结构外形更加美观。后浇带主要有3种不同的功能类型,包括沉降后浇带、温度后浇带和收缩后浇带。

  3.1 沉降后浇带的作用

  沉降后浇带施工是将建筑结构分隔成多个部分,先部分沉降,再通过后浇带施工将各部分连接成整体的施工工艺,可极大地降低不均匀沉降产生的附加内力作用,有效提高建筑结构抵抗不均匀沉降的能力。

  3.2 温度后浇带的作用

  温度后浇带的作用主要是降低温度变化对混凝土结构开裂的影响。混凝土是一种热胀冷缩的材料,混凝土结构长度越长,温度改变对内部产生的拉应力作用也越大,当拉应力过大时就会产生裂缝。设置温度后浇带,将长建筑体分割成许多短建筑体,可显著降低温度应力的影响。

  3.3 收缩后浇带的作用

  混凝土收缩是混凝土凝固硬化过程中产生的物理现象,当收缩作用超过一定限值时就会产生收缩裂缝。收缩后浇带可以抑制混凝土收缩对建筑结构产生的危害。一般要求每隔35m左右设置800mm左右长的施工缝降低收缩应力的影响,目前一般设置临时施工缝作为收缩后浇带使用。

4 后浇带施工技术控制要点

  后浇带施工技术主要是为消除永久变形缝的影响。后浇带施工的影响因素较多,施工过程中的控制要点包括后浇带的钢筋、后浇带的设置形式和后浇带的处理方式等,本节主要结合体商业综合体工程,对这3个控制要点进行研究分析。

  4.1 钢筋

  后浇带的钢筋主要包括穿过后浇带区间的纵筋和附加纵筋。其中,后浇带的纵筋对力学性能起决定性作用;而附加纵筋对后浇带控制裂缝发生和裂缝宽度起关键性作用。

  纵筋在穿过后浇带位置时一般都需要断开。目前,在工程实践中,纵筋断开主要在顶部和底部,采取交错方式连通,顶部纵筋断开则底部纵筋相连接,顶部纵筋连接则底部纵筋断开。后浇带施工主要是把原来的永久变形缝变成临时施工缝,而完成浇筑的后浇带纵筋可以很好地约束两侧混凝土变形,但纵筋会对约束温度裂缝和收缩裂缝产生不利影响,因此其纵筋设计必须经过科学计算验证。这是因为后浇带的纵筋全部断开会形成变形缝,降低后浇带的主要功能;而纵筋全部贯通则阻碍两侧建筑结构的变形,不能激发后浇带的作用。根据目前的研究数据,板部位可以采用全部断开方式,梁部位主要采用底部纵筋连通底部纵筋断开的方式。

  附加纵筋是一种构造钢筋,一方面,附加纵筋可以抵抗部分后浇带的约束力,提高后浇带的受力强度;另一方面,附加纵筋可以缓解混凝土裂缝的开展,减小裂缝宽度。

  4.2 设置形式

  后浇带的宽度对后浇带施工影响很大,发挥后浇带功能作用的理论宽度是10mm。这是因为10mm的宽度可以很好地解决混凝土温度变化和收缩作用产生的变形。但在实际工程中,后浇带还要考虑施工浇筑的工作面,设计的宽度一般为800~1 000mm。

  后浇带的设置间距太长,则无法发挥控制裂缝的功能,间距太短,则增加施工的成本。后浇带的设置间距不能完全凭借经验按照30~40m间隔进行设计,大量工程实例表明后浇带的设置间距与结构的类型(框架、剪力墙)、结构的抗侧刚度、地基的水平阻力系数和综合降温差等有关。

  后浇带的设置位置对本工程建筑结构的整体力学性能影响很大,受力和变形不大的位置适合设置后浇带。后浇带的施工应满足施工方便的原则,不应设在复杂的位置。根据力学计算,后浇带设置在1/3跨的位置是较理想位置。

  后浇带的接缝形式对后浇带新旧界面的结合质量影响很大,常见的接缝形式如表1所示,接缝形式要根据实际工程需要选择。

  4.3 处理方式

  混凝土完成收缩量随着浇筑时间增长而增大,封闭时间越长,后浇带浇筑质量越好。但封闭时间长会对施工进度造成严重影响,会减缓整个工程进度,一般以混凝土收缩量完成30%就开始封闭,补浇时间要结合混凝土的配合比、养护温度、骨料级配等。根据混凝土设计规范要求,封闭补浇混凝土的时间需要大于45d,本工程实际封闭时间是48d。

  4.3.1 混凝土强度等级

  后浇带施工技术的一个重要质量控制点就是要加强对混凝土抗压强度的管控,本商业综合体工程施工过程中,裙房的后浇带混凝土强度等级应高于主体建筑浇筑等级,差等级浇筑混凝土可以较好地控制后浇带混凝土的防渗水性和抗裂性。

  4.3.2 混凝土抗拉强度

  混凝土的抗拉强度比较低,在温度应力和收缩应力作用下很容易造成混凝土开裂。温度应力主要是由混凝土的水化热导致,即外部混凝土散热速度快,内部散热速度慢,温度差会产生变形效应。建设施工过程中可通过添加膨胀剂以抑制部分混凝土的收缩,膨胀剂的添加量要结合混凝土的膨胀率和膨胀剂特性而定。

  4.3.3 新旧混凝土的接缝处理

  新旧混凝土的接缝处理也是后浇带施工的重点工作。新旧界面一般需通过凿毛处理提高新旧混凝土界面粗糙度,从而使混凝土后浇带浇筑后具有良好的整体性,常见的处理措施有高压水射法、喷砂法、人工凿毛法和酸侵蚀法等。本工程采用高压水射法进行施工,高压水射法施工接缝效果好,对附近的混凝土影响小,工作效率高,施工过程不会产生灰尘,但需要专业的机械设备和人员。喷砂法主要是通过喷砂提高接缝处的粗糙度,施工成本低,但接缝质量一般。人工凿毛主要是通过人工打磨方式,施工效率低,施工质量难以保证。酸侵蚀法是通过化学的方法腐蚀混凝土,由于化学试剂的氯离子会对钢筋造成腐蚀,工程中运用较少。

  4.3.4 防护与养护

  后浇带的防护和养护质量会影响后浇带的作用与效果,后浇带浇筑结束后就需要对后浇带进行临时保护,避免防护工作不到位影响后续工程施工。后浇带一般需要洒水养护7d,气温高时还需采取隔热保湿措施进行养护。

5 结语

  后浇带施工技术可减少永久变形缝的使用,是一种控制裂缝、提高建筑结构整体性的先进技术,随着超长超高大体积建筑结构的兴起,未来的工程应用会越来越广泛。后浇带施工技术的质量控制是复杂、多阶段的,从后浇带的技术管控要点强化后浇带的施工方案和施工管理,有利于发挥后浇带施工技术的生产效益。

参考文献

  [1]许继凤.后浇带施工技术在建筑工程中的应用[J].城市住宅,2019,26(7):159-160.

  [2]李文俊,廖寰,王来勇.盲沟式基础底板后浇带施工技术[J].城市住宅,2016(2):118-120.

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  [4]陈世贤.后浇带施工技术在建筑工程中的实践[J].四川水泥,2020(6):295.

作者:贾海龙 单位:中铁十六局集团第四工程有限公司

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