文/ 邵偉 中煤地建設工程有限公司 陜西西安 710054
在現(xiàn)代房屋建設中,城市高層建筑占了很大的比例,由于功能和造型的需要,有時會把高層主樓和低層裙房連接在一起,形成裙房將主樓包圍的造型。在建設過程中,無論是建設技術不成熟或者作業(yè)不到位都會形成沉降差和混凝土漲縮,從而導致主樓與裙樓的連接處出現(xiàn)裂縫。傳統(tǒng)的裂縫處理方法實在主樓與裙房之間設置變形縫,好將主樓與裙房脫開,又不至于距離太大。但就目前很多房屋建筑需求而言,都要求不設置永久的變形縫。由于變形縫處很容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,在建設方面還要設置雙梁、雙柱、雙墻,大大加大了設計和建設成本,也使得建筑平面布局受到一定的限制。為了克服這一缺點,通常在施工中,在澆筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,將主樓與裙房之間的某一寬度范圍內(nèi)空置出來,設置預留帶,一段時間后,確認過預留帶兩側(cè)不會發(fā)生很大的變形時,再用混凝土填實,使主樓和裙房之間沒有間隙,使之成為無縫的整體結(jié)構(gòu),這種后澆的預留帶被稱為后澆帶。下圖1為后澆帶現(xiàn)場圖片:
圖1 后澆帶現(xiàn)場
在建筑施工中,后澆帶是一種裂縫和滲漏的防治措施和調(diào)整方法,按功能一般分為三種類型:沉降后澆帶是用于解決高層主樓和裙房之間的沉降差異問題的;收縮后澆帶是用于解決高層主樓和裙房之間澆灌的混凝土收縮,導致的裂縫等問題;溫度后澆帶是為了減少溫度應力的一種后澆帶類型。以下是對其應用的具體分析:
在將高層建筑主樓與裙房連接成整體之前,灌注混凝土分為兩個階段,對于后澆帶的預留是等到主體結(jié)構(gòu)施工好后,再根據(jù)沉降情況進行混凝土澆灌。要想解決建筑后的沉降差問題,建設前期的設計階段很重要,要結(jié)合兩個階段的不同受力狀態(tài)進行考慮,對其強度進行校核;在后期也要考慮沉降差會產(chǎn)生的內(nèi)力大小,再根據(jù)具體參數(shù)進行澆筑。在應用后澆帶時還能結(jié)合以下兩個調(diào)整措施進行澆筑:
1)調(diào)節(jié)壓力差:對于荷載大的主樓,要減少附加壓力,應采用整體基礎降低土壓力并且加大埋深;對于低層裙房建筑,要增加土壓力,使得兩種建筑的沉降壓更為接近,應采用較淺的十字交叉梁基礎澆灌技術。
2)調(diào)和時間差:在建筑過程中,應使主樓的建設基本完成后通過沉降觀測,確定沉降相對穩(wěn)定后,再建設周圍裙房。后澆帶預留帶則是在兩者都完成后再進行澆筑,其時間差都是為了保證房屋的沉降基本接近。
新澆灌的混凝土會由于各種因素而產(chǎn)生收縮或膨脹,溫度變化造成的影響是最常見的,受冷或受熱都會對其有影響。當澆灌的混凝土產(chǎn)生變形后,就會在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力,內(nèi)應力達到一定程度就會產(chǎn)生裂縫或者沉降。由于在后澆帶澆筑前已經(jīng)經(jīng)過收縮時間,所以施工過程中混凝土的收縮更加自由,不會對房屋內(nèi)部的內(nèi)應力產(chǎn)生影響。由此可以看出后澆帶的應用能夠減小溫度對房屋混凝土收縮的影響,提高房屋對溫度變化的抵抗能力。
在高層房屋的建設中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛使用。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后,因為澆筑面積大,使得水化熱積聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能及時的散發(fā),導致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度很高,當結(jié)構(gòu)外部和內(nèi)部的溫度壓太大,且壓強差較大時,就會產(chǎn)生由于內(nèi)應力過大而導致的混凝土裂縫。另一方面,由于混凝土在散熱后,混凝土由于收縮會逐漸與基地接觸,但接觸部位會產(chǎn)生很大的拉應力,當拉應力超過混凝土的抗強度時就會出現(xiàn)基底裂縫。所以在進行后澆帶澆灌時,應該分階段進行施工,以減少混凝土內(nèi)外部溫度差和基地的收縮應力,以防止?jié)补嗟幕炷灵_裂。
對于后澆帶的位置選擇,一般以結(jié)構(gòu)受力較少的部位為主,如梁板的反彎點附近,或者梁板的中部,這兩處受到的應力較小,對于后澆帶的設置較為合適。
后澆帶的設置對于房屋建設的整體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大影響,因此,其設置要求越嚴格,對房屋的后期質(zhì)量保證也越有力。一般后澆帶的設置要求主要有以下幾點:
1)對于后澆帶施工后要保證與兩側(cè)的連接較為牢固,不能在后期使用過程中發(fā)生滲漏現(xiàn)象。后澆帶一般有四種澆筑形式,分別是平直縫、階梯縫、以及凹縫和凸縫。但由于平直縫后期的防滲效果較差,所以在施工過程中,一般都會舍棄平直縫,選擇其他三種類型,但具體的形式選擇還要結(jié)合斷面情況來確定。
2)對于混凝土結(jié)構(gòu)建筑,應力較大的部位產(chǎn)生裂縫的機會就較大,所以為了避免應力太過集中,使內(nèi)應力分布均勻,同時結(jié)合施工操作的方便,一般混凝土澆筑寬度為800mm左右,這對保證后澆帶的施工質(zhì)量有重要意義。
3)對于后澆帶施工過程中使用的鋼筋也有明確要求,在質(zhì)量上既要考慮成本,鋼筋必須具備生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書,建筑公司購買后,要對其進行檢查,一般采取抽樣的方法,對照規(guī)范指標和要求。鋼筋焊接質(zhì)量也要符合相關規(guī)定,加工好的鋼筋要堆放在雨棚里,防止銹蝕,并且要加以標識,防止混用。也要保證能夠承受在澆筑后混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力,不會造成壓力沉降。在使用時,鋼筋的用量也要經(jīng)過合理的設置,既不能太少也不能過多。且在整個后澆帶澆筑過程中,要盡量保證鋼筋不斷開。對于梁板跨度不大的結(jié)構(gòu),可以一次配足鋼筋,當跨度較大時,要按規(guī)定斷開鋼筋,但梁的主鋼筋不能斷開,還要保證斷開使用的鋼筋在連接處要焊接牢固。以下是后澆帶施工過程中的鋼筋鋪設實物圖2:
圖2 后澆帶施工過程中的鋼筋鋪設實物圖片
1)由前文的介紹可以知道,后澆帶的灌注在施工前要進行預留,在灌注過程中按照規(guī)定的時間進行澆灌,通常后澆帶的寬度為800mm左右,間隔一般為30m左右。為了保證工程質(zhì)量,后澆帶的澆灌要貫穿整個結(jié)構(gòu)的橫截面,但為了保證鋼筋的搭接頭位置,后澆帶的澆筑不一定在一條直線上進行。
2)后澆帶的四種澆灌形式要根據(jù)具體斷面情況來定,平直縫通常結(jié)合止水帶使用,一般多用于地下室外墻建筑。
3)在后澆帶澆筑前進行基礎墊層處理時,為了便于處理施工后的縫隙和垃圾廢水等,應盡量使其較低。在雨季施工時,為了保證工程質(zhì)量,要根據(jù)地下水量的多少來設置集水坑,便于及時排出內(nèi)部積水。
4)后澆帶的施工過程中,為了防止垃圾污染物或人為因素對其造成影響,要采取一定的保護措施,如設置圍護欄桿;對于剛澆筑好的表面用木板遮蓋;用砂漿設置擋水帶等等。
5)在鋼筋使用前要先對鋼筋表面進行清理,因為后澆帶各截面尺寸比較小,要按每個斷面的接頭不超過50%來錯開,鋼筋加工必須準確,保護層墊塊尺寸和數(shù)量也必須滿足設計要求,還要注意對于通氣孔、伸縮縫、吊裝孔等預埋鋼筋的位置要準確,更不能遺漏。
6)后澆帶施工縫處理應自下而上逐層進行,混凝土強度達到設計要求后,視工程特點按規(guī)定逐層拆除模板。
7)養(yǎng)護工作:通過實踐發(fā)現(xiàn),在使用混凝土進行后澆帶澆筑時,在凝固過程中要注意進行及時的養(yǎng)護,這個過程會受到外界很大的影響,需要對外界環(huán)境進行,否則會對質(zhì)量產(chǎn)生影響。對于混凝土的養(yǎng)護會對后澆帶有極大的穩(wěn)固作用,一般步驟有灑水、披覆濕的草簾等,保持濕潤的狀態(tài)在一星期以上。冬季施工要根據(jù)不同的情況進行蓄熱處理。
1)后澆帶在澆筑時,兩側(cè)要按照設計要求來進行支模,并且按照設計要求來對施工縫進行留設,在澆筑后也要對施工縫進行處理。
2)在澆筑后澆帶時,會有板的支撐。當設置后澆帶后,一些單項板或者雙向板可能會出現(xiàn)三邊固定、一邊自由的現(xiàn)象,這會使板的受力情況發(fā)生改變,為了避免出現(xiàn)裂縫或翹板現(xiàn)象,應該使板支撐保留到澆筑結(jié)束后,且達到要求才能進行拆除。
3)要保證混凝土填實,不能有孔洞出現(xiàn)。在澆筑時,提前一天將混凝土濕潤。
綜上所述,對于保證房屋建設工程中后澆帶施工的質(zhì)量來說,施工工藝對其有著極其重要的影響。在施工前必須要制定好合理的施工工藝流程,注意眾多細節(jié),嚴格按照施工各項指標進行控制,對各個階段的質(zhì)量進行監(jiān)測才能保證整個工程的質(zhì)量,整個過程中對于施工工人的專業(yè)和經(jīng)驗要求都比較高,技術貫穿于整個施工過程,雖然較為艱巨,但在未來的施工中,只要最大化的避免這些問題,結(jié)合后澆帶留設建筑房屋是一個很好建筑的方法,這種工藝會對我國建筑的發(fā)展做出重要貢獻。