建筑施工中后澆帶施工工藝要點(diǎn)探究

宋永剛 甘肅第三建設(shè)集團(tuán)有限公司高級工程師

目前，建筑物逐漸由低層變?yōu)楦邔?，出現(xiàn)許多高層建筑，一些高層建筑甚至成為城市的地標(biāo)建筑。而且隨著人們需求的提高，建筑物的高度和美觀等各方面的要求也在不斷提高，但安全性仍然是重中之重。在建筑施工中，引用后澆帶技術(shù)可以有效保證建筑物的性能，解決溫度、濕度等外界因素造成的鋼筋混凝土發(fā)生收縮膨脹，產(chǎn)生有害裂隙影響建筑物性能的問題。后澆帶的工作原理是減少工程相鄰部位間的應(yīng)力影響，讓各部分共同承擔(dān)溫度應(yīng)力，避免造成某部分承壓過大而產(chǎn)生裂縫，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的可靠性，降低隱患的發(fā)生概率。

1 后澆帶施工的作用及優(yōu)點(diǎn)

1.1 解決溫度導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的問題方法

高層建筑施工一般需要很長時間，經(jīng)常橫跨4 個季度。隨著季節(jié)更替，施工地的環(huán)境溫度會發(fā)生變化。由于熱脹冷縮，夏天溫度過高會導(dǎo)致鋼筋混凝土發(fā)生膨脹，冬天溫度太低時鋼筋混凝土又會發(fā)生收縮。溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力致使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部生成裂縫，從而影響到建筑物的安全性能，嚴(yán)重時可能會造成坍塌。

因此，在施工時要預(yù)先留出一定的空間，以防因混凝土伸縮產(chǎn)生裂縫，這一預(yù)留的空間就是后澆帶。后澆帶的設(shè)計可以從源頭上解決裂縫問題，當(dāng)建筑物整體澆筑完成后，混凝土伸縮也基本穩(wěn)定，再對后澆帶進(jìn)行澆筑，可以有效改善因溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫而影響建筑物安全的問題。

1.2 解決裙房結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中存在的裂縫問題辦法

在如今的建筑體系中，高層建筑一般由主樓以及裙房構(gòu)成。施工時，一般都是對主樓及裙房的基礎(chǔ)進(jìn)行整體澆筑，基礎(chǔ)是建筑物穩(wěn)定的根基，但是由于主樓和裙房質(zhì)量上差距比較大，承受的重力也存在差距。因此，在重力的影響下，主樓和裙房地基的沉降會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。主樓及裙房的基礎(chǔ)整體澆筑后，隨著時間的推移，主樓的基礎(chǔ)會出現(xiàn)較大的沉降，而裙房的基礎(chǔ)沉降則比較小，混凝土在拉力的作用下就會出現(xiàn)裂縫。

然而，使用后澆帶技術(shù)可以改善這一現(xiàn)象，澆筑時先對主樓進(jìn)行混凝土澆筑，接著對裙房進(jìn)行澆筑，在主樓和裙房的沉降基本完成后，進(jìn)行后澆帶澆筑，從而避免混凝土內(nèi)受拉力影響產(chǎn)生縫隙。原理和解決溫度產(chǎn)生的裂縫一樣，后澆帶最后灌注，可以有效規(guī)避施工中的一些不確定性。后澆帶施工前，要先對基礎(chǔ)的沉降進(jìn)行預(yù)算，并對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和所受應(yīng)力進(jìn)行驗算，以保證后澆帶施工的可靠性。

2 后澆帶施工工藝在建筑施工中的應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備工作

在建筑施工中，進(jìn)行后澆帶澆筑前應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備工作，包括根據(jù)建筑自身特性選擇合適的外加劑，如膨脹劑，用以改善建筑材料的性質(zhì)，做好混凝土的配比工作，同時需要使用適量的水進(jìn)行混凝土的處理。另外，由于后澆帶與建筑主體澆筑時間不同，為了避免結(jié)合部位漏水，應(yīng)準(zhǔn)備止水用品。

2.2 鋼筋鋼板網(wǎng)安裝工作

后澆帶內(nèi)進(jìn)行鋼筋及鋼筋網(wǎng)安裝時，需要先對其進(jìn)行測量，保證鋼筋及鋼筋網(wǎng)的尺寸與樓板厚度一致，可以滿足施工工程的設(shè)計需求。另外，做好質(zhì)量檢測和把控，確保樓層的標(biāo)高與設(shè)計數(shù)據(jù)相吻合，嚴(yán)格把控樓板內(nèi)預(yù)埋件的施工質(zhì)量，其布置、大小和距離應(yīng)保持一致，以方便加強(qiáng)筋的通過。在安裝鋼筋鋼板網(wǎng)時，應(yīng)當(dāng)注意梁上梁下，搭接的過程中為保證其穩(wěn)固性，可以添加輔助材料，保證施工質(zhì)量。在梁穿插固定好以后進(jìn)行澆筑，既可以保證混凝土的穩(wěn)固性，又不會破壞其結(jié)構(gòu)。

2.3 設(shè)置后澆帶

為了保證后澆帶的合理應(yīng)用，在設(shè)計前要和各部門做好對接，對要用到的參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的確定。合理確定后澆帶的應(yīng)用時間，一般是在主體澆筑完成后開始，另外對環(huán)境、澆筑溫度濕度等問題都要進(jìn)行考慮。在主樓和裙樓施工過程中，施工企業(yè)需要針對不同建筑分別選擇最合適的支模施工，以便后續(xù)工作的順利進(jìn)行。實(shí)際設(shè)置后澆帶時要充分考慮各個細(xì)節(jié)因素，如后澆帶的長度、后澆帶在建筑施工時的實(shí)際施工情況等，并且要充分考慮地理位置、建筑結(jié)構(gòu)等具體情況，設(shè)置不同種類的后澆帶。后澆帶有3 種基本類型，主要針對溫度差、沉降差形成的裂縫而設(shè)計。施工前要根據(jù)預(yù)期目的來選擇，以達(dá)到最好的施工效果。

2.4 施工縫的處理

后澆帶一般從粱、板分跨部、縱橫墻相交的部位或門洞口的連粱處通過，板、墻的鋼筋搭接長度為45 D，梁的主筋可以不斷開，使其保持一定的聯(lián)系。后澆帶與建筑主體間存在施工縫，需要對施工縫進(jìn)行處理，以消除其對建筑后澆帶質(zhì)量的影響。施工縫的處理有不同的方法和要求。就梁頭部位的施工縫而言，施工操作人員在處理施工縫時，只有保證建筑物梁頭處混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，才可以達(dá)到伸縮縫的最佳處理效果。而處理澆灌處的施工縫時，首先需要使用相關(guān)的儀器或者專業(yè)的設(shè)備對施工縫進(jìn)行鑿毛處理，再將縫內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈，保證施工縫內(nèi)部的清潔度及濕潤度。對施工縫進(jìn)行澆筑時，可以使用振搗設(shè)備進(jìn)行振搗處理并抹平，以達(dá)到最佳的處理效果。

2.5 后澆帶澆筑的溫度與時間

后澆帶的澆筑是在主體完工后才進(jìn)行，為了使前后澆筑的部分完美結(jié)合，對溫度和時間都有相應(yīng)的要求。溫度一般控制在10 ℃，這個溫度最合適，不會因熱脹冷縮對設(shè)計精度產(chǎn)生太大影響。時間上，如果是夏季則可以選擇在早上或傍晚進(jìn)行澆筑，如果是冬季則可以選擇在中午進(jìn)行澆筑。

2.6 后澆帶的保護(hù)

在后澆帶底板的兩側(cè)增設(shè)磚墻，其作用是擋水。為進(jìn)一步提高防水能力，可以在磚墻上涂上防水砂漿。但需要注意的是，設(shè)置的磚墻要高于底板的高度，以防止出現(xiàn)積水現(xiàn)象。兩側(cè)集水井要及時清空，防止對后澆帶造成腐蝕。在施工完成后，還要進(jìn)行表面清理，確保上面無雜物，并在四周加以防護(hù)，可在表面設(shè)置蓋板，還要濕潤養(yǎng)護(hù)一段時間。

3 后澆帶施工工藝要點(diǎn)

3.1 抗放兼?zhèn)洹⒁苑艦橹髟瓌t

后澆帶設(shè)置需要遵循的首要設(shè)計原則是“抗放兼?zhèn)?、以放為主”。由于普通混凝土存在開裂現(xiàn)象，設(shè)置后澆帶的目的就是將大部分的約束應(yīng)力釋放掉，如溫度應(yīng)力。后澆帶將結(jié)構(gòu)暫時劃分為若干部分，經(jīng)過構(gòu)件內(nèi)部收縮，在若干時間后再澆搗該施工縫混凝土，將結(jié)構(gòu)連成整體。其存在就是給建筑設(shè)置預(yù)留量，主要任務(wù)是放力而不是承壓，等建筑整體基本定型后再通過膨脹的混凝土填縫來抗衡殘余應(yīng)力[1]。

3.2 按照圖紙合理留設(shè)

在工程項目施工時，設(shè)計時會預(yù)先考慮到建筑物沉降問題，因此施工順序以及后澆帶的設(shè)置原則都會考慮到。在實(shí)際施工時需按照設(shè)計要求的順序施工，不能隨意調(diào)換施工順序，因為這其中涉及大量設(shè)計參數(shù)的計算改變，所以要求施工時按設(shè)計要求順序施工，后澆帶的參數(shù)也要嚴(yán)格按照圖紙要求設(shè)計[2]。

3.3 合理設(shè)置后澆帶寬度和間距

目前，大部分建筑物都是矩形的，為了保證建筑物整體的一致性，需要合理設(shè)置后澆帶的寬度和間距。關(guān)于整體性的要求為樓層高度在23 層以下時，建筑物的樓板和基礎(chǔ)內(nèi)部存在受力鋼筋，不能使其切割或者斷裂，這一要求的根本目的是保證建筑物整體的安全性。在施工過程中，如果存在跨度較大的后澆帶時，可以將受力鋼筋斷開，然后在后澆帶的澆筑工序中將斷開的鋼筋焊接在一起，這種方法可以避免建筑物兩端結(jié)構(gòu)受力過大，導(dǎo)致發(fā)生整體下垂或者彎曲的現(xiàn)象[3]。這種情況下，設(shè)置的后澆帶寬度一般要小于8 m，而后澆帶間距設(shè)置時可以參照設(shè)計施工圖紙，再結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行綜合考慮。

后澆帶的設(shè)置距離應(yīng)考慮在有效降低溫差和收縮應(yīng)力的條件下，通過計算來獲得。正常的施工條件下，如果混凝土置于室內(nèi)和土中，則為30 m；若在露天環(huán)境中，則為20 m。一般來說，后澆帶間距在40 m 以內(nèi)、樓房間距大于40 m 時都要設(shè)置后澆帶，因為間距大于40 m 時混凝土一次澆筑容易產(chǎn)生裂縫，但是如果使用高質(zhì)量的不膨脹混凝土則可以考慮不設(shè)置。

3.4 合理選擇后澆帶斷面形式

后澆帶施工時，根據(jù)實(shí)際建筑物的整體情況，通常會進(jìn)行斷面形式的分析，以明確后澆帶技術(shù)中施工縫的類型。在施工設(shè)計時，應(yīng)保持后澆帶斷面與混凝土斷面的一致性，最大程度上避免建筑物因應(yīng)力集中而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)變形，同時能改善后澆帶產(chǎn)生的直縫問題[4]。

在后澆帶澆筑時，主樓的沉降一般比裙房要大，且沉降完成時間晚，需要等到建筑物主體沉降完成后再進(jìn)行后澆帶的澆筑。后澆帶施工縫的類型一般可分為平直縫、階梯縫、V 形縫以及企口縫等，在當(dāng)前施工建筑中，最常見的是平直縫。施工縫的選擇需結(jié)合實(shí)際施工工況，一般較多參照建筑工程板厚度和墻體厚度，具體參數(shù)要求如表1 所示。

表1 施工縫參數(shù)要求

3.5 合理澆筑混凝土

在后澆帶澆筑前，首先要預(yù)設(shè)模板。施工時要按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行預(yù)設(shè)，選擇規(guī)格一致的鋼絲網(wǎng)模板，將鋼絲網(wǎng)模板均勻地統(tǒng)一設(shè)置好，以確保模板的強(qiáng)度合適，穩(wěn)定性可以滿足設(shè)計要求和施工需求。其次，在對后澆帶進(jìn)行混凝土澆筑時，應(yīng)當(dāng)按照施工方案和技術(shù)要求進(jìn)行澆筑。水平的后澆帶澆筑時需將鋼絲網(wǎng)模板側(cè)面壓力控制在合適的范圍內(nèi)，垂直后澆帶澆筑還需要進(jìn)行振搗工作。再次，要控制鋼絲網(wǎng)模板和機(jī)械之間保持合適的空間，避免混凝土流失。最后，應(yīng)當(dāng)注意不可在澆筑過程中遺留直槎，注意控制縫隙大小，防止縫隙影響建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

3.6 合理布置位置和選材

后澆帶的位置選擇一般會考慮設(shè)置在產(chǎn)生不良影響最小的部位，即在結(jié)構(gòu)中受力最小的部位。例如，在剪力墻建筑中設(shè)置后澆帶，不可以選擇剪力墻的中部位置，這是因為中部位置是受力的主要部位，而是會在梁板上選擇受力較小的位置來設(shè)置后澆帶，避免選擇剪力過大的位置。一般在梁板的1/3 處，這個部位受力相對較小。

另外，澆筑后澆帶的材料也要進(jìn)行選擇，通常無收縮性的微膨脹混凝土使用較多，因為選用無收縮性的微膨脹混凝土進(jìn)行后澆帶澆筑可以避免后澆帶成型后混凝土發(fā)生收縮[5]。

4 后澆帶施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 后澆帶施工中墊層處理技術(shù)

在進(jìn)行后澆帶施工過程中，會存在一些墊層的相關(guān)問題，而導(dǎo)致問題的根本原因是排水處理工作不到位或是排水設(shè)施不能起到關(guān)鍵作用。因此，在施工過程中，后澆帶工作應(yīng)注意基礎(chǔ)墊層的處理，可將墊層整體沉降50 ～100 mm，并在合適的間隔距離設(shè)置集水坑，通常以40 m 左右間距設(shè)置，最后做好垃圾凈化和墊層排水的相關(guān)工作。

4.2 后澆帶施工中模板支護(hù)技術(shù)

后澆帶施工時，需要對模板進(jìn)行支護(hù)。根據(jù)不同建筑類型的設(shè)計要求，采取不同的方法對模板進(jìn)行支護(hù)。通常將后澆帶兩側(cè)的鋼筋支架做成企口狀，再加以隔斷，也可以使用鉛絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)實(shí)現(xiàn)隔斷，同時需要處理支護(hù)縫隙，避免形成自然槎。

4.3 后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑技術(shù)

對建筑施工中后澆帶兩側(cè)進(jìn)行混凝土澆筑時，為避免兩側(cè)混凝土澆筑后的厚度超過限度導(dǎo)致后澆帶內(nèi)模板的形變問題，澆筑時需要嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范進(jìn)行，根據(jù)施工方案數(shù)據(jù)進(jìn)行澆筑。在完成澆筑工作后，還需要進(jìn)行振搗工作，根據(jù)澆筑的高度進(jìn)行足夠強(qiáng)度及充足時間的振搗工作，以保證混凝土的夯實(shí)度。

4.4 后澆帶垂直施工縫的處理技術(shù)

針對后澆帶施工縫，需要按照后澆帶收口的形式和所采用的模板，采取相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行處理。當(dāng)施工縫為快易收口網(wǎng)垂直施工縫時，在混凝土初次凝固后，使用水沖洗模板，利用水壓將表面沖洗干凈，這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于不需要拆除模板。當(dāng)施工縫為鋼絲網(wǎng)模板的垂直縫時，同樣可以采用上述方式進(jìn)行處理。但是，如果施工縫采用的是木制模板時，則需要盡早將模板拆除，之后通過人工鑿毛處理或者使用高壓水去沖毛。

5 后澆帶施工工藝的應(yīng)用意義和施工注意事項

5.1 后澆帶施工工藝的應(yīng)用意義

由于現(xiàn)今建筑項目龐大，工期跨度大，建筑材料受溫度影響及建筑材料自身性質(zhì)的限制，會形成一些影響建筑性能的缺陷，較為常見的就是混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。而后澆帶施工工藝是目前解決這類問題的最常見及最有效的方法，可以極大地消除建筑內(nèi)部隱患，提高建筑物的安全性能。

5.2 后澆帶施工工藝注意事項

后澆帶的施工需要符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，才可以起到相應(yīng)的作用，隨意設(shè)置后澆帶并不能消除建筑中的缺點(diǎn)，反而可能帶來其他問題。進(jìn)行后澆帶施工時，需要嚴(yán)格把控所選建筑的材料性質(zhì)，進(jìn)行質(zhì)量檢測和把控，盡量在半天之內(nèi)完成，并且要控制光照強(qiáng)度，保證混凝土的濕潤度，防止變干。

6 結(jié)語

由于混凝土的本質(zhì)特性，受溫差、現(xiàn)代建筑群結(jié)構(gòu)、主樓和裙房沉降以及基礎(chǔ)沉降差異等問題的影響，將導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力作用，產(chǎn)生裂縫，而通過后澆帶施工技術(shù)可以有效解決上述問題。后澆帶施工就是在梁、墻等位置預(yù)留出施工空間，后期再進(jìn)行澆筑，以提高建筑物安全性能。