后澆帶技術(shù)在房屋建筑工程施工中的實(shí)踐

張秀娣

1 后澆帶鋼筋對(duì)后澆帶的影響分析

1.1 橫穿后澆帶的縱向鋼筋

后澆帶是在新舊混凝土交界處形成施工縫，在梁板結(jié)構(gòu)中，縱向鋼筋可以橫穿后澆帶，頂部與底部均可作為鋼筋的斷開位置。斷開方式分為3種：一是頂部鋼筋斷開底部鋼筋連通，二是頂部鋼筋連通底部鋼筋斷開，三是頂部與底部所有鋼筋全部斷開。橫穿后澆帶的縱向鋼筋對(duì)后澆帶兩側(cè)混凝土變形起到一定的約束作用，能夠減少溫度、收縮等因素在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生拉應(yīng)力所帶來的不利影響，避免混凝土結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)溫度及收縮裂縫。

在后澆帶位置，如果所有鋼筋全部斷開，后澆帶的寬度對(duì)結(jié)構(gòu)變形不會(huì)造成影響。如果后澆帶位置的鋼筋部分或全部連通，那么鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)變形將會(huì)起到一定的約束作用，防止構(gòu)件向剛度中心方向變形；而且鋼筋中還會(huì)產(chǎn)生約束拉力，從而限制了后澆帶功能的發(fā)揮[1]。為解決這一問題，建議將橫穿后澆帶的鋼筋全部斷開。梁鋼筋采用頂部鋼筋斷開底部連通做法，如圖1 所示。

圖1 后澆帶處梁鋼筋設(shè)置方式（來源：網(wǎng)絡(luò)）

1.2 梁腹縱向附加鋼筋

從房屋建筑工程實(shí)踐情況來看，合理配置鋼筋可有效限制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的擴(kuò)展。因此，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需科學(xué)配筋，以強(qiáng)化混凝土的抗裂性。對(duì)后澆帶而言，通過科學(xué)合理地配置一些縱向附加鋼筋，有利于抵消后澆帶位置的約束應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂縫。為了提高縱向附加鋼筋的配置水平，還應(yīng)計(jì)算混凝土的極限拉應(yīng)變；并考慮混凝土的齡期因素，計(jì)算混凝土瞬時(shí)極限拉應(yīng)變的齡期。

混凝土極限拉應(yīng)變的計(jì)算公式為:

式（1）和式（2）中，εpa代表混凝土的極限拉應(yīng)變；ρ代表截面配筋率；d代表鋼筋直徑，mm；ft代表混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2；εpa(t)代表混凝土齡期為t時(shí)的極限拉應(yīng)變。

2 后澆帶設(shè)置形式

2.1 后澆帶設(shè)置寬度

合理設(shè)置后澆帶寬度能夠有效抵御混凝土溫度及收縮因素帶來的變形影響。從房屋建筑工程實(shí)踐過程來看，如果后澆帶寬度過小，那么不僅會(huì)影響后澆帶處混凝土的澆筑質(zhì)量，而且后澆帶混凝土本身也會(huì)產(chǎn)生一定的收縮變形，從而導(dǎo)致后澆帶處結(jié)構(gòu)出現(xiàn)二次開裂問題。

因此，后澆帶的寬度一般設(shè)置為800 ～1 000 mm。另外，《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（16G101-1）中明確規(guī)定了后澆帶的設(shè)置寬度，貫通鋼筋的后澆帶寬度應(yīng)≥800 mm[2]。

2.2 后澆帶設(shè)置間距

在房屋建筑工程中，設(shè)置后澆帶的目的是為了有效抵御混凝土結(jié)構(gòu)早期的收縮應(yīng)力。在后澆帶封閉前，混凝土結(jié)構(gòu)能否充分釋放收縮應(yīng)力，與后澆帶本身的收縮量有著非常密切的關(guān)系。因此，在設(shè)置后澆帶間距時(shí)，應(yīng)充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)類型以及后澆帶封閉前結(jié)構(gòu)的收縮量等因素。為了保證充分發(fā)揮后澆帶的功效，還應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)后澆帶的封閉時(shí)間，以提升后澆帶間距設(shè)置的合理性，后澆帶間距一般設(shè)置為30 ～40 m。

2.3 后澆帶設(shè)置位置

在混凝土結(jié)構(gòu)中，設(shè)置后澆帶能夠提升結(jié)構(gòu)的自由收縮和變形量，避免出現(xiàn)裂縫問題。后澆帶處實(shí)際上形成了兩條施工縫，能夠在一定程度上影響結(jié)構(gòu)受力，因此應(yīng)將后澆帶設(shè)置在受力較小的部位[3]。

而后澆帶的接縫屬于一種剛性接縫，同樣應(yīng)設(shè)置在變形較小的位置。在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)選擇在溫度收縮應(yīng)力較大的部位設(shè)置后澆帶，只有這樣才能充分發(fā)揮后澆帶的作用，防止混凝土出現(xiàn)開裂問題。式有著優(yōu)良的抗?jié)B性能，但在后續(xù)拆模時(shí)，清理難度較大。

（3）后澆帶企口接縫形式。企口接縫形式的混凝土結(jié)合面能夠與水壓方向保持垂直，抗?jié)B線路也非常長(zhǎng)，有著良好的界面結(jié)合性。但該接縫形式支模工作量比較大，在施工時(shí)難以保證澆筑的密實(shí)性，很容易出現(xiàn)澆筑死角；后續(xù)拆模時(shí)，清理難度較大；在后澆帶成型后，還需提高對(duì)邊角的保護(hù)重視程度，否則會(huì)對(duì)整體接縫質(zhì)量造成不利影響[5]。因此，這種接縫形式比較適合應(yīng)用于大體積混凝土中。如果混凝土結(jié)構(gòu)較薄，則不適合采用企口接縫形式。

在具體實(shí)踐中，對(duì)于超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，考慮支模便利性因素，后澆帶應(yīng)采用平直接縫形式；如果房屋建筑的梁高比較低（一般在600 mm 以內(nèi)），適合采用階梯接縫形式；反之則適合采用企口接縫形式。

2.4 后澆帶接縫形式

后澆帶接縫形式多樣，常見的有平直接縫、階梯形接縫以及企口接縫等。

（1）后澆帶平直接縫形式。在施工時(shí)，平直接縫非常便于模板拆除與安裝，在混凝土結(jié)構(gòu)厚度比較薄的房屋建筑工程中應(yīng)用較為廣泛[4]。同時(shí)還應(yīng)注意，該接縫形式滲水路線比較短，因此很難有效保證后澆帶界面的結(jié)合質(zhì)量。

（2）后澆帶階梯形接縫形式。階梯形接縫實(shí)際支模比較簡(jiǎn)單，拆除難度也比較低，并且延長(zhǎng)了抗?jié)B路線，因此能夠有效保障界面結(jié)合質(zhì)量。這種接縫形

3 后澆帶施工中常見問題分析

3.1 后澆帶封閉時(shí)間問題

針對(duì)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，在完成混凝土澆筑施工后，需要?dú)v經(jīng)25 ～30 h 才能達(dá)到最高溫度；在15 ～30 d 后，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度才會(huì)降至常溫。在上述整個(gè)過程中，混凝土的收縮完成程度為20%～25%；經(jīng)過180 d 后，混凝土的收縮完成程度為60%～80%。通常情況下，在混凝土施工完成一年后，基本能夠?qū)崿F(xiàn)完全收縮，出現(xiàn)裂縫的概率較小。從理論層面來看，后澆帶封閉時(shí)間與結(jié)構(gòu)收縮變形程度成正比，即后澆帶封閉時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土收縮變形越充分[6]。隨著后澆帶封閉時(shí)間的延長(zhǎng)，施工人員需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行后澆帶結(jié)構(gòu)支撐加固與保護(hù)，不僅增加了施工工作量，還會(huì)影響施工效率，延緩施工進(jìn)度，造成大量的鋼管腳手架材料浪費(fèi)，因此并不利于提升整體房屋建筑工程的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

后澆帶封閉后，結(jié)構(gòu)中的間接收縮內(nèi)力會(huì)越來越小，從而降低了結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的概率，對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量有著積極的影響。對(duì)于封閉時(shí)間的確定，需要綜合考慮諸多工程條件因素才能保證后澆帶封閉處于最佳時(shí)間，從而確保整體建筑工程的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)合工程實(shí)際情況，可采用混凝土收縮完成30%的經(jīng)驗(yàn)時(shí)間作為后澆帶的封閉時(shí)間。

3.2 混凝土材料問題

在房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)中，70%～85%的裂縫問題均由混凝土溫度及收縮變形造成。而溫度與收縮應(yīng)力的大小與混凝土材料性質(zhì)有著非常緊密的聯(lián)系，并且對(duì)后澆帶功能的發(fā)揮造成非常重要的影響。

對(duì)于混凝土溫度應(yīng)力而言，溫度上升的主要原因是水泥水化所造成。水泥遇水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量的熱量。對(duì)于一些大體積混凝土，尤其是一些超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，由于本身長(zhǎng)度較長(zhǎng)，體積較大，再加上混凝土的導(dǎo)熱性較差。因此，內(nèi)部水泥釋放的熱量很難快速傳導(dǎo)至外界，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大。

受熱脹冷縮的影響，混凝土內(nèi)部溫度較高，將會(huì)產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力；而混凝土外部散熱較快，將會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超出混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題。為解決上述問題，應(yīng)結(jié)合實(shí)際合理進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，還應(yīng)減少水泥用量，以降低水泥水化熱。另外，為了保證后澆帶的澆筑質(zhì)量，提升其抗裂能力，一般后澆帶混凝土強(qiáng)度等級(jí)要比兩側(cè)混凝土高一級(jí)。

4 后澆帶施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 工程概況

某高層房屋住宅建筑工程項(xiàng)目，總占地面積為39 146 m2，地上共26 層，地下2 層，建筑高度為79.68 m，設(shè)計(jì)使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為7 度，耐火等級(jí)為二級(jí)。在該房屋建筑項(xiàng)目中，建筑主體結(jié)構(gòu)采用C30 混凝土，后澆帶采用C35 混凝土。根據(jù)上文對(duì)后澆帶的實(shí)踐分析，并結(jié)合該項(xiàng)目的實(shí)際情況，為了更好地發(fā)揮后澆帶的作用，選擇兩側(cè)設(shè)置縱向附加鋼筋的構(gòu)造形式。同時(shí)，在新、舊混凝土接縫界面位置，為了提升接縫效果，采用了企口接縫形式。

4.2 后澆帶澆筑施工

為了保證后澆帶混凝土的澆筑質(zhì)量，澆筑前首先需要清理干凈后澆帶中的灰塵和垃圾等雜物，確保后續(xù)新舊混凝土澆筑界面能夠更好地結(jié)合。其次，應(yīng)沿著后澆帶兩側(cè)在混凝土表面鑿出一定的痕跡，然后將鑿除的混凝土殘?jiān)謇砀蓛簦龠M(jìn)行灑水，使混凝土結(jié)構(gòu)表面保持濕潤(rùn)。再次，還應(yīng)在混凝土表面涂抹界面劑，從而進(jìn)一步提升新舊混凝土接觸界面的粘合性能。最后，應(yīng)以混凝土實(shí)際養(yǎng)護(hù)齡期為依據(jù)，摻入適量的微膨脹劑，保證澆筑質(zhì)量。

在澆筑過程中，加強(qiáng)溫度控制非常重要，相較于兩側(cè)舊混凝土，后澆帶溫度應(yīng)更低一些。因此，后澆帶澆筑工作適合選擇夜間溫度較低的時(shí)間段進(jìn)行。如果澆筑溫度過高，將會(huì)加快后澆帶混凝土的凝結(jié)速度，從而造成混凝土出現(xiàn)早凝或者假凝問題，對(duì)混凝土的和易性帶來非常嚴(yán)重的影響。此外，過高的溫度還會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)較大的溫度應(yīng)力，產(chǎn)生裂縫質(zhì)量問題。因此，在澆筑前，為了有效降溫，可以采用冷水反復(fù)沖刷模板，降低混凝土的入模溫度。

4.3 后澆帶收縮與沉降監(jiān)測(cè)

在完成后澆帶澆筑施工后，還需要加強(qiáng)后澆帶收縮與沉降的監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)過程中，應(yīng)建立動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問題。一般情況下，在混凝土澆筑完成60 d 后，便能夠達(dá)到約30%～40%的收縮變形。在此期間，可開展后澆帶部位的封閉澆筑施工，從而有效防止因混凝土收縮應(yīng)力過大引起主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問題。在監(jiān)測(cè)沉降量時(shí)，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)完成封頂后再開展后澆帶的澆筑施工，有利于充分釋放建筑物間的沉降差；同時(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行沉降量觀測(cè)，將沉降差控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)，提高后澆帶混凝土封閉澆筑的施工效率，提升整體建筑工程施工建設(shè)綜合效益水平。

4.4 后澆帶養(yǎng)護(hù)與防水施工

在混凝土澆筑施工完成后，需要及時(shí)落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作。在養(yǎng)護(hù)過程中，可以選擇覆蓋土工布，以起到保溫保濕的效果；同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于14 d；沿著后澆帶施工區(qū)域，應(yīng)做好圍欄設(shè)置，避免人員進(jìn)入造成踩踏。待后澆帶兩側(cè)混凝土齡期為50 ～60 d時(shí)可以拆模，并在混凝土表面涂抹一些養(yǎng)護(hù)液，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于30 d，以保證混凝土能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

在后澆帶防水方面，為了避免出現(xiàn)地下室滲水問題，首先應(yīng)在底板及后澆帶外墻位置設(shè)置鋼板止水帶，止水帶尺寸規(guī)格為350 mm×3 mm。在設(shè)置止水帶的過程中，注意適當(dāng)外露一部分，外露長(zhǎng)度不低于15 cm。其次，為提升外墻處后澆帶的防水效果，應(yīng)注重加強(qiáng)擋土板材質(zhì)和規(guī)格的優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況完成配筋設(shè)計(jì)。在擋土板的表面應(yīng)鋪設(shè)防水卷材，卷材鋪設(shè)過程中要求擋土板兩側(cè)應(yīng)外露40 ～50 cm 卷材，以保證防水全面性。最后，在防水卷材表面，應(yīng)涂抹聚氨酯涂料，進(jìn)一步強(qiáng)化防水與防滲效果。

5 結(jié)語(yǔ)

為進(jìn)一步提升后澆帶施工技術(shù)的質(zhì)量水平，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)后澆帶設(shè)置、施工以及各種影響因素的分析。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際房屋建筑工程案例情況，分析探討后澆帶施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，落實(shí)關(guān)鍵施工技術(shù)細(xì)節(jié)，以便更好地發(fā)揮后澆帶的應(yīng)用價(jià)值，保障整體房屋建筑的安全，提升房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量水平。