劉永 蔡浩明
中鐵十六局集團(tuán)有限公司 北京 100018
在地鐵工程現(xiàn)場(chǎng)的施工中,經(jīng)常遇到后澆帶處的鋼筋間距較小、堵頭的模板不宜施工、后澆帶留置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成縫內(nèi)雜物難以清理等施工難題。本文提出針對(duì)地鐵施工中后澆帶處理遇到的難題提出合理的施工建議,對(duì)類(lèi)似工程具有指導(dǎo)意義。
后澆帶設(shè)計(jì)的主要目的是解決現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中,因混凝土收縮變形、溫度應(yīng)力影響而設(shè)置的臨時(shí)性施工縫。根據(jù)王鐵夢(mèng)提出的后澆帶控制方法,普遍采用“放、抗”結(jié)合的方法來(lái)改善超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能,即將超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)按平面尺寸、剛度均勻?qū)ΨQ(chēng)分為若干個(gè)獨(dú)立單元,后期采用微膨脹混凝土填縫,將若干個(gè)施工段澆筑成整體,以抵抗混凝土的收縮變形及應(yīng)力[1]。
以徐州市軌道交通2號(hào)線(xiàn)一期工程08標(biāo)姚莊站主體結(jié)構(gòu)施工為例,車(chē)站有效站臺(tái)寬度11m,車(chē)站外包總長(zhǎng)度為236.8m(共32軸),標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬度為19.7m。主體結(jié)構(gòu)為地下二層單柱雙跨閉合框架結(jié)構(gòu),車(chē)站主體結(jié)構(gòu)采用全包防水,側(cè)墻和圍護(hù)結(jié)構(gòu)間采用柔性防水層,兩者之間緊貼。車(chē)站共設(shè)兩處后澆帶分別為10~11軸和19~20軸處,長(zhǎng)度為1000mm。
目前,我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范中,有關(guān)后澆帶的做法僅有粗略的說(shuō)明,而且許多類(lèi)似規(guī)范的編制組不同導(dǎo)致對(duì)后澆帶的規(guī)定也有些許不同,除此之外,后澆帶施工過(guò)程中還存在一些通病。以下對(duì)分析后澆帶在地鐵工程施工中存在的質(zhì)量通病及施工建議。
模板施工時(shí),因后澆帶處鋼筋是貫通的且鋼筋較密,堵頭處采用木模板幾何尺寸難以確定,模板固定不牢,跑模及漏漿的情況比較常見(jiàn),很難將模板固定垂直,支模、拆模也比較困難,施工過(guò)程中漿液流進(jìn)后澆帶內(nèi)較難清理。為解決上述情況,采用以下方法步驟:①選用鋼絲網(wǎng)堵頭模板進(jìn)行支設(shè)。②根據(jù)后澆帶位置的墊層上彈出其后澆帶的位置線(xiàn)。③鋼筋綁扎完成之后量出鋼絲網(wǎng)模板的寬度,制作型鋼焊接骨架,然后在外側(cè)包2層鋼絲網(wǎng)網(wǎng)片模板。④在之前的后澆帶設(shè)定彈線(xiàn)位置上安裝網(wǎng)片,并與通常鋼筋焊接牢固。
采用上述改善方法有效解決了木工支模不牢固、拆模困難的難題,又解決了混凝土產(chǎn)生漏漿的問(wèn)題。
表1 后澆帶模板經(jīng)濟(jì)性分析(元/㎡)
使用木模板施工總費(fèi)用為:
877×(40+30+2+23)+256×10=85875元;
鋼絲網(wǎng)模板施工總費(fèi)用為:
877×(26+20)+256×20=45462元。
通過(guò)對(duì)比計(jì)算,整個(gè)車(chē)站后澆帶施工使用鋼絲收口網(wǎng)模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板,可節(jié)省費(fèi)用40413元,節(jié)約近40%的施工費(fèi)用。
后澆帶封閉的時(shí)間一直是困擾設(shè)計(jì)及施工方的一個(gè)難題。規(guī)范中對(duì)后澆帶封閉時(shí)間的規(guī)定有至少2周、6周、60天等的不同的要求。
如果后澆帶留置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能會(huì)因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)管理不到位,后澆帶處未進(jìn)行有效的保護(hù)而造成施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的雜物流入縫內(nèi),后澆帶封閉的時(shí)候因縫內(nèi)貫通鋼筋太密,施工人員很難下去清洗。這類(lèi)問(wèn)題在地鐵施工建設(shè)中更是凸顯,如在地鐵施工過(guò)程中出現(xiàn)底板留置的后澆帶內(nèi)流入很多盾構(gòu)外運(yùn)的泥土且很難清理。此外,因后澆帶處的鋼筋都是貫通的,留置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使得貫通鋼筋外露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生銹蝕,情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊憳?gòu)件的受力性能。如果留置時(shí)間過(guò)短,則會(huì)引起超長(zhǎng)混凝土溫度應(yīng)力引起收縮變形過(guò)大進(jìn)而產(chǎn)生裂縫甚至發(fā)生滲漏水等后果。
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,兩側(cè)結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成至少42天后再進(jìn)行封閉。根據(jù)后澆帶的設(shè)計(jì)原理,后澆帶在封閉后結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體后新舊混凝土傳遞第二部分溫度差。
不同位置、構(gòu)件厚度的水化熱溫度不同。當(dāng)構(gòu)件厚度在1000mm以?xún)?nèi)時(shí),在15天左右,結(jié)構(gòu)水化熱溫度可保持與周?chē)h(huán)境溫度平衡;構(gòu)件的厚度在1200m以?xún)?nèi)時(shí),在40天左右,結(jié)構(gòu)水化熱溫度可保持與周?chē)h(huán)境溫度平衡。即在混凝土養(yǎng)護(hù)條件較好的情況下,當(dāng)構(gòu)件厚度在1000mm以?xún)?nèi)時(shí)后澆帶可在15天左右進(jìn)行封閉;當(dāng)構(gòu)件厚度在1200mm以?xún)?nèi)的后澆帶可在40天左右進(jìn)行封閉。
通過(guò)上述分析,車(chē)站后澆帶可做如下處理:
(1)后澆帶混凝土澆筑前需將基層清理干凈。底板上的后澆帶內(nèi)雜物較多很難清理,堵頭的模板無(wú)法拆除,且后期封閉后澆帶時(shí)底板處滿(mǎn)堂腳手架未拆除導(dǎo)致混凝土澆筑泵管很難作業(yè),對(duì)此可采用如下做法:①在土方開(kāi)挖完成后墊層澆筑前,在后澆帶位置的端部預(yù)先挖一個(gè)700mm×700mm、深300mm的集水坑,坑內(nèi)四周和底部澆筑100mm厚C20混凝土作為墊層,防水及保護(hù)層做法同兩側(cè)結(jié)構(gòu)一致。②后澆帶澆筑前利用高壓水泵將縫內(nèi)的泥土等雜物向集水坑內(nèi)清理,遇到成型雜物可用人工清理。
(2)根據(jù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚度對(duì)水化熱影響建立的溫度場(chǎng)方程,得出車(chē)站底板、中板、側(cè)墻后澆帶處構(gòu)件厚度在1000mm以?xún)?nèi)時(shí),可在15天封閉后澆帶,1200mm時(shí),在40天左右進(jìn)行封閉,由此可大節(jié)約施工工期[2]。
(1)采用鋼絲網(wǎng)模板對(duì)豎縫進(jìn)行封堵時(shí),澆筑混凝土過(guò)程中有少量漏漿是允許的,混凝土初凝以后至終凝之前用高壓水槍沖洗縫內(nèi)浮漿等雜物,并保持后澆帶內(nèi)基層干凈,這樣增強(qiáng)了新舊混凝土的黏結(jié)力,進(jìn)而有效地保證了結(jié)構(gòu)的整體性。后澆帶處采用鋼絲網(wǎng)模板堵頭,有效地解決了木工支模不牢固、拆模困難的難題,又可防止混凝土產(chǎn)生漏漿。
(2)根據(jù)大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚度對(duì)水化熱影響建立溫度場(chǎng)方程,計(jì)算得出車(chē)站底板、中板、側(cè)墻后澆帶處構(gòu)件厚度在1000mm以?xún)?nèi)時(shí),可在15天封閉后澆帶,極大節(jié)約的施工工期。
(3)地鐵車(chē)站后澆帶施工中,建議采用設(shè)置集水坑的方法,既可以更加方便的清理縫內(nèi)雜物,提高后澆帶施工質(zhì)量,也極大地節(jié)約了施工成本。
[1] 袁昆.后澆帶的應(yīng)力分析及在大體積混凝土中的應(yīng)用[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2001.
[2] 吳中南.淺談地下工程管理后澆帶施工質(zhì)量控制[J].民營(yíng)科技,2009,(6);182.