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后浇带的设计

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一、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(混凝土规范第9.1.1条)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,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。

当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。

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(或地下室)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。

施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30米到50米。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造,提高纵向钢筋配筋率,用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力,尚应采取其他措施,通常可考虑以下方法:

1.高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法,或补偿基础,尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积,减小高层建筑基础底面接触压力,而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等,调节高层建筑与裙房之间的差异沉降

2.尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积,即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力,加大裙房的沉浸量。

3.结合高层建筑埋置深度要求,调整高层建筑地下室高度,使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上,可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时,结构设计者应结合工程具体情况,多方面对比,选择经济合理的方案。后浇带部位的钢筋一般不宜断开,而应让钢筋连续通过,即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,例如某工程地下车库通道的顶板、底板均与主楼相连,但是由于施工场地狭小,无法留设后浇带,于是要求施工单位先施工结构主体,待主体完成后再施工车道部分,要求施工单位对与主体相连的钢筋必须预留,后期采用焊接连接,同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。有的工程将后浇带内钢筋全部断开,这时候,为避免在同一截面钢筋100%连接,宜将后浇带曲折布置,而不要沿一直线布置。连接方式建议首选机械连接或焊接,但要注意施工质量。采用搭接连接时,应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。

基础后浇带的断面形式,应于结构设计图纸上用详图明确表示出来,而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。二、后浇带的施工

后浇带的施工应严格按照施工规范和设计要求进行,处理不当极易造成质量事故,轻则开裂渗漏,重则危及结构安全,所以在施工中应给予高度重视。

1.后浇带接缝形式必须严格按施工图施工,施工时应用堵头板,根据接口形式在堵头板上装凸条。有些施工单位不按图施工,接口处不支模,留成自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实,达不到设计强度等级。如果是地下室底板还易产生渗水现象。

2.后浇带先浇混凝土完成后应进行防护,局部应覆盖,四周用临时栏杆围护,防止施工过程中钢筋污梁,保证钢筋不被踩踏。有些工地后浇带不设围护,致使钢筋被严重踩弯、钢筋杂乱、建筑垃圾较多,不易清理。

3.在后浇带浇注混凝土前必须将整个截面按照施工缝的要求进行处理,清除杂物,水泥薄膜、表面松动的砂石和软弱混凝土层,并将两侧混凝土凿毛,用水冲洗干净,充分保持两侧混凝土湿润,一般不少于24小时。在表面涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂后,及时浇筑混凝土。有些施工单位两侧混凝土不凿毛就浇注后浇带内混凝土,使新老混凝土的粘结强度难以保证,处理不好会在后浇带两侧造成两条贯空裂缝,极易渗水。

4.后浇带后浇混凝土一定要用无收缩混凝土,掺用微膨胀剂,精心振捣密实,注意浇水养护。有些单位施工不按设计要求使用无收缩混凝土,用普通混凝土应付;还有一些施工单位由于后浇混凝土用量较少,在后浇带旁人工拌制混凝土,随拌随浇,严重影响了工程质量。

5.后浇带跨内的梁扳在后浇带混凝土浇注前,两侧结构长期处于悬臂受力状态,在施工期间,本跨内的模板和支撑不能拆除,必须待后浇混凝土强度达到设计强度值的75%以上后,方可按由上向下顺序拆除。有些施工单位,施工期间模板准备不足,或考虑资金等因素,提前拆除后浇带跨内的模板和支撑,造成板边开裂,使结构承载能力下降。

此外,后浇带的混凝土因一次浇筑量小,因而通常采用现场搅拌混凝土的方法,且后浇带应用强度等级提高一级、早强、补偿收缩的混凝土浇筑,所以应单独申请混凝土配合比。施工中应提前做好水泥、砂、石和外加剂及掺合料的进场检验和试验工作,及时申请混凝土配合比。浇筑时认真计量,在混凝土浇筑时按规定留置标准养护试件和同条件养试件,用以检验和证明后浇带混凝土的强度。混凝土浇筑后应重视其养护工作,及时的养护可使混凝土在潮湿的环境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛细孔隙。提高混凝土的密实度和抗渗性。

总之,施工后浇带的设计和施工直接影响到结构的安全性与经济性,设计单位和施工单位都应对此予以足够的重视,做好后浇带的设计与施工,保证结构的质量。

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