奧意建筑工程設(shè)計有限公司 廣東深圳 518031

摘要：隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對建筑物的美觀要求也越來越高，而建筑物中伸縮縫的設(shè)置往往會影響使用觀感。目前一般大型公共建筑或高層都通過設(shè)置后澆帶或加強帶來達到在建筑物中不設(shè)伸縮縫或減少伸縮縫的目的。本文主要對后澆帶與膨脹加強帶的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：后澆帶；加強帶

前言

一般當混凝土澆筑10d后，水泥水化熱基本上已釋放，混凝土從最高溫逐漸降溫，降溫的結(jié)果引起混凝土收縮，再加上由于混凝土中多余水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形，而該收縮當受到外界條件的約束不能自由變形，導致產(chǎn)生溫度應(yīng)力（拉應(yīng)力）。如該溫度應(yīng)力超過當時混凝土的抗拉強度時，其表面就會形成溫度裂縫，嚴重的甚至出現(xiàn)貫穿裂縫，給工程留下極大的安全隱患。目前的解決辦法可大體分為兩種，一種是“以放為主”，如后澆帶的設(shè)置；另一種是“以抗為主”，如加強帶的設(shè)置，但各有利弊。

一、后澆帶的設(shè)計

（一）設(shè)計存在問題

規(guī)范中不同版本的結(jié)構(gòu)資料中對后澆帶的構(gòu)造的要求不盡相同，主要存在以下差異：

（1）后澆帶縫寬有80cm和100cm兩種；接縫有平直縫、階形縫、x形縫和槽口縫4種；后澆帶內(nèi)的鋼筋有斷開搭接、貫通不斷、增加附加筋3種；后澆混凝土有普通混凝土提高一個強度等級，另外采用同等級或提高一級的收縮混凝土3種；后澆混凝土的澆灌時間有的規(guī)定不少于2周，有的規(guī)定不少于6周。

（2）根據(jù)工程性質(zhì)套用規(guī)范的問題，后澆帶的性質(zhì)按其作用不同可分為4種：為解決高層建筑主樓與裙房間的沉降差而設(shè)置的后澆帶稱為沉降后澆帶；為防止混凝土凝結(jié)收縮開裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為收縮后澆帶；為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為溫度后澆帶；為防止結(jié)構(gòu)因混凝土和溫度變化開裂而設(shè)置的后澆施工帶稱為收縮后澆帶。

（二）后澆帶的選擇類型

設(shè)計中應(yīng)明確采用何種類型的后澆帶，須根據(jù)類型、工程部位、現(xiàn)場施工情況靈活運用?，F(xiàn)提出下列具體看法：

（1）后澆帶的縫寬與墻、板厚有關(guān)，對厚度小于 20cm的墻、板，縫寬亦取80cm，對地下室的底板，一般至少取100cm寬，對底板厚度超過100cm甚至200cm，可根據(jù)后澆帶處的接槎形式、鋼筋搭接、施工的難易程度等靈活掌握；若施工非常困難，后澆帶縫寬還可適當增加。

（2）對后澆帶接縫處的斷面形式，也應(yīng)根據(jù)墻厚、板厚情況具體處理，一般對墻、板厚度小于 30cm的，可做成平直縫；對厚度大于30cm 但不超過60cm的，可做成階形或上下對稱坡口形；對厚度大于 60cm 的墻、板，可做成凹形或多邊凹形形式。

（3）后澆帶內(nèi)的鋼筋斷開或貫通，在于后澆帶縫的類型。對沉降后澆帶而言，鋼筋貫通為好；對伸縮后澆帶而言，鋼筋斷開為好；梁板結(jié)構(gòu)的板筋斷開，梁筋貫通。如鋼筋不斷開，鋼筋附近的混凝土收縮將受到約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力導致開裂，從而降低結(jié)構(gòu)抗溫度變化的能力，只有能真正自由收縮的混凝土，其抗拉強度才能持續(xù)抵抗溫度應(yīng)力，達到設(shè)置伸縮后澆帶的設(shè)計意圖。

（4）后澆帶宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，且不要在一個斷面。根據(jù)規(guī)范對鋼筋接頭接長的容許百分率設(shè)置在兩個或兩個以上的斷面上，不同斷面上的后澆帶應(yīng)曲折連通。

（5）對于后澆帶內(nèi)的后澆混凝土，應(yīng)使用無收縮的混凝土灌實，防止新澆混凝土接縫處收縮開裂。無收縮混凝土可采用膨脹水泥配制，也可采用添加具有膨脹作用的外加劑和普通水泥拌制而成，混凝土的強度等級至少應(yīng)與先澆混凝土相同。

（6）后澆帶后澆部分混凝土的澆灌時間，不同類型后澆帶的澆灌時間是不同的，伸縮后澆帶應(yīng)根據(jù)先澆混凝土的收縮完成情況而定。不同水泥品種、不同水灰比、不同溫度條件養(yǎng)護的混凝土，其收縮完成時間是有區(qū)別的，一般控制在施工后 60d進行。沉降后澆帶一般宜在建筑物基本完成沉降后，再澆筑后澆帶混凝土。對此，設(shè)計人員應(yīng)予以足夠的重視。利用“后澆帶”的方法控制裂縫達到不設(shè)永久伸縮縫的原理，已在國內(nèi)外許多設(shè)計、施工中采納應(yīng)用，取得了良好的效果。后澆帶是通過施工措施，解決結(jié)構(gòu)沉降和伸縮的，從設(shè)計到施工均應(yīng)高度重視，使其真正滿足設(shè)計意圖。

二、取消伸縮縫設(shè)計的方法——加強帶的設(shè)計

后澆帶是一種擴大伸縮縫間距和取消伸縮縫間距的有效措施，但施工時較麻煩，還可能會出現(xiàn)滲漏隱患。中國建筑材料研究院科龍抗裂防滲技術(shù)中心等設(shè)計、科研機構(gòu)的專家們研制成功了超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用UEA微膨脹混凝土技術(shù)，取消原設(shè)計中的后澆帶，以“膨脹帶”替代伸縮縫或后澆帶，一次澆筑成功，即所謂“無縫設(shè)計”。

（一）取消伸縮縫的理論依據(jù)

（1）UEA補償收縮混凝土的抗裂機理據(jù)“摻 U 型膨脹劑（UEA）混凝土的配合比設(shè)計和施工規(guī)程”，在硅酸鹽類水泥中摻入10%～20%UEA（取代水泥率）可拌制成補償收縮混凝土，可在混凝土建立0.2 MPa～0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，從而抵消混凝土在硬化過程中全部或大部分拉應(yīng)力，使混凝土結(jié)構(gòu)不裂，不裂就不滲，這就是 UEA 混凝土作結(jié)構(gòu)自防水的基本原理。

UEA 補償收縮混凝土能產(chǎn)生膨脹效應(yīng)，僅在14d內(nèi)的膨脹不但能補償混凝土的收縮，而且能降低混凝土的收縮，使aT<ερ，arcos→∞，及 L→∞，所以任意長發(fā)可不留伸縮縫。對于超過50m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用無縫設(shè)計和施工，用2m-- 4m寬的膨脹加強帶代替后澆帶，混凝土一次連續(xù)澆筑在建筑設(shè)計和施工中已成趨勢。

（2）應(yīng)用它的目的在于：使超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保持連續(xù)性；不設(shè)后澆帶可加快工程進度；阻塞混凝土毛細孔滲水，提高混凝土抗?jié)B等級標準；提高混凝土的抗裂能力，減少并防止裂縫的出現(xiàn)。

（二）膨脹帶替代伸縮縫的作法

根據(jù)諸多工程實踐，采用UEA混凝土時，在長度60m，以內(nèi)結(jié)構(gòu)可不留縫，超過60m時，在收縮應(yīng)力最大處設(shè)一道“膨脹帶”替代伸縮縫或后澆縫。膨脹帶的寬度為2m～3m，帶的兩側(cè)掛上密孔鐵絲網(wǎng)，其目的是不讓混凝土中的石子通過。澆UEA 混凝土時，膨脹帶兩側(cè)澆灌11%～12%UEA 混凝土，膨脹帶本身澆灌摻14%～15%UEA混凝土，整個施工過程是連續(xù)的。這種作法的理論依據(jù)是：一般在構(gòu)筑物中部產(chǎn)生最大收縮，水平法向應(yīng)力，δmar 超過抗拉強度 f1，便產(chǎn)生裂縫，用普通混凝土時，則設(shè)一道伸縮縫。而用UEA 混凝土時，以膨脹帶代替，由于多摻了 UEA，產(chǎn)生較大膨脹（ε2=4×10-4～6×10-4），而兩側(cè)混凝土的膨脹率較小（一般ε2=2×10-4×10-4），形成中部大兩邊小的膨脹區(qū)，從而補償相應(yīng)的收縮曲線。使任意長度可以不設(shè)伸縮縫。類似這種作法已在許多工程成功應(yīng)用。實踐中，由于混凝土供應(yīng)或施工力量達不到連續(xù)作業(yè)要求時，可采用“間歇式無縫施工法”，加強帶一側(cè)改為臺階式。施工縫鑿?fù)昵逑锤蓛?，用?4%～15% 膨脹劑混凝土澆入加強帶，隨后用小膨脹混凝土澆筑帶外地段。為加快樓面施工進度，對于厚度小于20cm的板，加強帶兩側(cè)可用模板隔離。實踐證明，如此循環(huán)下去可連續(xù)澆筑100m～150m的超長結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)束語

采用UEA補償收縮混凝土建造超長的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可不留伸縮縫或后澆縫，以膨脹帶代替伸縮縫，可連續(xù)澆灌混凝土無限長而不留縫。這一“抗”的原理不但在理論上是正確的，而且通過許多重大工程的施工實踐，證明是切實可行的，無滲漏現(xiàn)象。設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對于荷載引起的裂縫有計算公式，其允許寬度裂縫有嚴格的限制，對于收縮變形引起的裂縫沒有計算規(guī)定，只要求設(shè)計時每隔一定的距離設(shè)伸縮縫，在討論的延長伸縮縫間距的設(shè)計中，只要在應(yīng)力集中（混凝土極限拉伸最大值）處，設(shè)后澆帶或加強帶，就可連續(xù)澆筑超長混凝土結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)無縫施工。但是，在一般情況下，對于經(jīng)常受到溫度變化影響的混凝土結(jié)構(gòu)（例如：房屋天面），如果結(jié)構(gòu)沒有可靠的保溫隔熱措施的話，后澆帶或加強帶都不能解決由于外界溫差波動引起結(jié)構(gòu)的開裂問題，它們只能解決混凝土結(jié)構(gòu)自身在一定時間段內(nèi)由于收縮而引起的開裂問題。