房屋建筑施工中后澆帶施工技術(shù)的具體實踐

聶志星

房建施工往往采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層建筑的混凝土用量較大，一次澆筑量較大，施工勞動強度相對較高[1]?；炷翉姸鹊燃壿^高，水泥用量相對增加，在水化熱的作用下，溫度收縮形變較大，混凝土結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)開裂問題。針對此類問題，需要提出合理的裂縫防治措施[2]。房屋建筑中的后澆帶施工技術(shù)是一種常用的施工方法。后澆帶是指在某一樓層的梁、柱等構(gòu)件完工之后，在其上方繼續(xù)進行混凝土澆筑的作業(yè)。這種技術(shù)可以增加結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性，同時也能提高建筑的耐久性和抗震性能。后澆帶施工在施工期間保留了臨時形變接縫，能夠解決結(jié)構(gòu)性不均勻沉降問題，對于防止混凝土早期形變裂縫具有重要作用。

房屋建筑工程一般帶有裙房，主樓與裙房的荷載與剛度差異較大，往往會發(fā)生不均勻沉降，從而引發(fā)建筑墻體裂縫問題，影響房建工程施工質(zhì)量[3]。后澆帶作為防止施工裂縫的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，秉持著抗放一體，以放為主的原則，將大部分的建筑約束應(yīng)力釋放出來，并利用后澆帶接縫抵抗建筑裂縫的殘余應(yīng)力。后澆帶的位置一般選在建筑房梁、底板等容易發(fā)生形變的位置，在最小剪力的條件下，抵抗建筑沉降與裂縫問題[4]。

為了提升后澆帶的施工質(zhì)量，本文設(shè)計了房屋建筑施工中后澆帶施工技術(shù)，并以具體實踐的形式，分析該技術(shù)的施工質(zhì)量。

1 房屋建筑施工中后澆帶施工技術(shù)設(shè)計

1.1 關(guān)于布置房屋建筑橫穿后澆帶縱向鋼筋

布置房屋建筑橫穿后澆帶縱向鋼筋是一項關(guān)鍵的施工任務(wù)。在房屋建筑中，后澆帶的縱向鋼筋起著支撐和增強結(jié)構(gòu)的作用。后澆帶作為臨時性變形縫，根據(jù)該縫的實際情況預(yù)留一段時間予以封閉，使整個后澆帶與混凝土結(jié)構(gòu)形成一個無縫整體結(jié)構(gòu)，從而避免建筑結(jié)構(gòu)開裂的問題[5]。

本文在房建工程中布置了縱向鋼筋，約束后澆帶兩側(cè)混凝土形變，從而避免溫度、收縮裂縫問題對房建施工質(zhì)量的影響。后澆帶鋼筋布置情況如圖1 所示。如圖1 可知，頂梁鋼筋采用搭接的形式布置，加強鋼筋采用焊接的形式布置，梁底鋼筋橫穿后澆帶，滿足后澆帶縱向鋼筋的布置需求。

圖1 后澆帶鋼筋布置圖（來源：作者自繪）

縱向鋼筋在后澆帶位置的約束應(yīng)力計算為：

式中：am為縱向鋼筋的約束應(yīng)力；a為混凝土拉應(yīng)變值；mk為后澆帶抗拉強度設(shè)計值；mf為縱向鋼筋抗拉強度；an為縱向鋼筋截面積。

在后澆帶鋼筋施工之前，拆除、清理后澆帶的雜物，將鋼筋全部除銹完成后，將彎曲的鋼筋調(diào)直[6]。梁板內(nèi)的鋼筋根據(jù)的設(shè)計規(guī)范焊接，縱向鋼筋布置位置達到驗收標準后，進行砼澆筑，避免鋼筋二次銹蝕。

具體實施時，首先需要按照設(shè)計要求確定后澆帶的位置和尺寸。然后進行材料準備，包括選擇合適的鋼筋規(guī)格和質(zhì)量，并根據(jù)設(shè)計要求進行必要的加工和防銹處理。在施工現(xiàn)場，應(yīng)先清理工作區(qū)域并搭建起適當?shù)氖┕ぶ魏蛧o結(jié)構(gòu)。接下來，根據(jù)設(shè)計圖紙，將縱向鋼筋逐層穿過后澆帶，并使用專用的鋼筋連接件進行連接和固定。這一過程需要確?？v向鋼筋的位置準確、間距均勻，并與其他構(gòu)件的鋼筋緊密銜接。注意，在布置鋼筋時要避免穿越管道、設(shè)置絕緣材料等相關(guān)工作。完成鋼筋布置后，需進行檢查和驗收，確保所有縱向鋼筋的質(zhì)量和位置符合要求。通過嚴謹?shù)膶嵤┎僮鳎杀ＷC房屋建筑后澆帶縱向鋼筋的布置符合結(jié)構(gòu)強度和安全要求。

1.2 預(yù)留房建工程后澆帶接縫

預(yù)留房建工程后澆帶接縫是為了解決建筑物因溫度變化、荷載作用等因素而產(chǎn)生的熱脹冷縮問題，確保建筑物的整體性能和安全。在涉及到具體實施時，首先在設(shè)計階段要根據(jù)實際情況確定接縫的具體位置和尺寸。然后在施工過程中要按照設(shè)計要求進行布置，并采取科學適當?shù)拇胧﹣泶_保接縫的準確性和穩(wěn)定性。

在后澆帶鋼筋布置完成之后，本文將建筑后澆帶寬度設(shè)置為10 mm，延長了后澆帶的封閉時間。同時，可根據(jù)混凝土收縮值設(shè)置接縫的合理間距[7]。后澆帶接縫則采用平直縫、階梯縫、企口縫等形式，具體為：

1）平直縫（即伸縮縫）。平直縫是指在后澆帶上設(shè)置一條直線狀的縫隙，這種平直縫能夠有效解決建筑物因溫度變化、荷載作用等原因產(chǎn)生的熱脹冷縮問題，減少結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中，避免出現(xiàn)裂縫。這種類型的接縫適用于長跨度建筑、大型結(jié)構(gòu)和高溫膨脹力較大的場所。

2）階梯縫。階梯縫是指在后澆帶中設(shè)置多層分段的縫隙，呈階梯狀排列。階梯縫通過將整個接縫分成多個小段，使得接縫沿著不同高度逐步轉(zhuǎn)移，減少了對建筑物產(chǎn)生的沖擊和扭轉(zhuǎn)力。這種接縫形式適用于各類高層建筑、橋梁等需要抵抗地震力和風荷載的相關(guān)結(jié)構(gòu)。

3）企口縫。企口縫是指在后澆帶上設(shè)置一個閉合的扇形或斜面縫隙。它的特點是接縫兩端呈尖銳的三角形，可以有效減輕應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。企口縫適用于圓柱形或曲線形建筑物，如塔樓、拱橋等。

采用平直縫、階梯縫、企口縫等形式，延長房屋建筑施工滲徑，最大限度地保證后澆帶接縫的結(jié)合質(zhì)量。房建工程土層的物理力學性質(zhì)如表1所示。

表1 土層物理力學性質(zhì)指標表

本文結(jié)合土層的性質(zhì)，調(diào)整后澆帶的間距，計算公式為：

在施工過程中，需要嚴格控制接縫的大小和位置，以及材料的選擇和安裝質(zhì)量。同時，還應(yīng)根據(jù)建筑物的特點和要求，結(jié)合溫度、濕度等因素，合理選擇和使用密封劑和承重裝置等輔助材料。最后，對接縫進行檢查和驗收，確保接縫的質(zhì)量和性能符合設(shè)計標準。通過科學合理地預(yù)留和處理后澆帶接縫，可以有效減輕建筑物的應(yīng)力、裂縫等問題，保證建筑物的安全使用和壽命。

2 實例分析

2.1 工程概況

為了驗證本文設(shè)計的技術(shù)是否滿足后澆帶施工質(zhì)量要求，本文以X 房屋建筑工程為例，對上述技術(shù)進行了實例分析。最終的分析結(jié)果則以沉降后澆帶I 型與沉降后澆帶II 型的差異沉降值、受拉損傷因子的變化呈現(xiàn)。

X 房屋建筑工程為高層建筑，由一棟主樓與裙房組成，主樓地上20 層，地下3 層。地上建筑高度約為90 m，地下距離底板面約為-16 m。裙房共有7 層，高度約為30 m。主樓結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架，裙房結(jié)構(gòu)與之相同。持力層為天然地基，基礎(chǔ)采用厚板筏板，安全等級較高。為了防止X 房屋建筑工程出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)裂縫，本次工程在基礎(chǔ)底板、建筑外墻均進行了后澆帶施工。

后澆帶結(jié)構(gòu)如圖2 所示，由圖2可知，后澆帶的作用就是減少收縮或沉降產(chǎn)生的裂縫，但同時也增加了2條施工縫，成為后澆帶結(jié)構(gòu)的受力薄弱部位。因此，本文將后澆帶設(shè)置在受力較小的位置，避免后澆帶與主結(jié)構(gòu)承受相同的力。在后澆帶的外側(cè)布置增強結(jié)構(gòu)，由后澆帶、后澆帶增強結(jié)構(gòu)布置成一個簡支梁，并在后澆帶兩側(cè)布置帶孔鋼板，利用螺栓固定，最大程度上確保后澆帶的施工質(zhì)量。

圖2 后澆帶結(jié)構(gòu)設(shè)計圖（來源：作者自繪）

2.2 后澆帶施工技術(shù)應(yīng)用結(jié)果

在上述施工條件下，本文隨機選取了沉降后澆帶I 型與沉降后澆帶II型的底板厚度、筏板厚度、后澆帶混凝土等級指標作為基礎(chǔ)條件。沉降后澆帶I 型與沉降后澆帶II 型分別在第一跨與第二跨位置進行施工，并將二者的差異沉降值、受拉損傷因子變化狀態(tài)進行分析。

應(yīng)用結(jié)果如表2 所示，沉降后澆帶I 型厚度為900 mm 基礎(chǔ)底板，位于超前止水沉降后澆帶裙房一側(cè)，伸出翼緣寬度為600 mm。沉降后澆帶II型厚度為1200 mm 基礎(chǔ)底板，位于超前止水沉降后澆帶主樓一側(cè)，伸出翼緣寬度為700 mm。600、900、1200 mm為底板厚度，500、1000、1500 mm 為筏板厚度，C20、C30、C40 為后澆帶混凝土等級。已知，差異沉降值越趨近于零，后澆帶施工質(zhì)量越佳；受拉損傷因子越小，后澆帶施工質(zhì)量越佳。如表2 所示，使用本文設(shè)計的施工技術(shù)之后，沉降后澆帶I 型底板厚度為1200 mm 時，第2 跨位置的差異沉降值與受拉損傷因子均處于較低的水平；沉降后澆帶II 型在底板厚度為900 mm 時，第1 跨位置的差異沉降值與受拉損傷因子均處于較低的水平。沉降后澆帶I 型與沉降后澆帶II 型筏板厚度為1000 mm 時，體現(xiàn)出良好的沉降性能與受拉損傷性能。沉降后澆帶I 型與沉降后澆帶II 型在混凝土等級為C40 時，體現(xiàn)出良好的沉降性能與受拉損傷性能。

表2 后澆帶施工技術(shù)應(yīng)用結(jié)果

從整體來看，不管底板厚度、筏板厚度、混凝土等級如何變化，差異沉降值在第1 跨、第2 跨；后澆帶I 型、后澆帶II 型，均在±5 mm 以內(nèi)，受拉損傷因子均≤0.5。由此可見，使用本文設(shè)計的施工技術(shù)能夠滿足X 房建工程的需求，符合本文研究目的。

3 結(jié)語

近些年來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用逐漸廣泛，其結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜，結(jié)構(gòu)材料也在面向超厚、超寬的大型建筑發(fā)展，提高了建筑的施工效率。隨著高層建筑的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)變形縫。同時，受到溫度、收縮等因素的影響，出現(xiàn)溫度裂縫、收縮裂縫，嚴重影響了建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

針對施工裂縫問題，本文在建筑工程中加設(shè)了后澆帶，并研究了房屋建筑施工中后澆帶施工技術(shù)的具體實踐這一課題。從后澆帶縱向鋼筋、后澆帶接縫等方面，降低了后澆帶的差異沉降與受拉損傷因子，為房建工程提供了質(zhì)量保障。