林 海
福州市第三建筑工程公司
混凝土在硬化過程中存在著放熱的過程,如果不注意控制溫度,混凝土將出現(xiàn)開裂的問題。針對(duì)這一問題,目前采用后澆帶施工技術(shù)可以很好地避免該現(xiàn)象的發(fā)生。在施工現(xiàn)場,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定施工規(guī)范中,應(yīng)在基礎(chǔ)層、墻體和橫梁的相應(yīng)位置設(shè)置臨時(shí)施工縫,并設(shè)置后澆帶(如圖1所示)。同時(shí),在施工過程中應(yīng)進(jìn)行合理劃分等技術(shù)措施。采用合理劃分施工段、設(shè)置后澆帶、優(yōu)化混凝土配合比等技術(shù)措施,以此控制裂縫的產(chǎn)生,從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。本文從實(shí)際工程出發(fā),以漳州龍海市海灣太武城三期A區(qū)房建項(xiàng)目施工為例,就在房建工程超長結(jié)構(gòu)施工中使用后澆帶施工技術(shù)的問題展開研究,為解決現(xiàn)澆大體積混凝土容易產(chǎn)生裂縫的問題提出施工技術(shù)措施,以期為類似工程施工提供參考。
圖1 后澆帶施工
為了減小因混凝土收縮、環(huán)境溫度變化、沉降不均勻等因素產(chǎn)生的影響,在梁、板(包括基礎(chǔ)板)或墻體等結(jié)構(gòu)中預(yù)留一定寬度并經(jīng)過一定時(shí)間后再澆筑混凝土帶定義為后澆帶。從定義可知,后澆帶的設(shè)置是為了避免混凝土在澆筑過程中由于沉降不均勻或者溫度差異過大而引起的裂縫,由此需要在建筑工程施工中合理地布置后澆帶。對(duì)于大面積澆筑的混凝土結(jié)構(gòu),由于其整體的澆筑面積過大,混凝土硬化過程中會(huì)釋放大量水化熱,因此需要設(shè)置后澆帶,并根據(jù)其分布位置將整體結(jié)構(gòu)劃分為不同的部分,分別進(jìn)行澆筑;以此減小甚至消除因混凝土開裂或施工引起的結(jié)構(gòu)均勻沉降等施工質(zhì)量問題。
在房屋建筑施工中,建筑結(jié)構(gòu)是一個(gè)整體,但是在混凝土建筑中,建筑面積太大時(shí),需要將整體拆分為幾個(gè)部分并暫時(shí)分開澆筑施工,待分部完成施工后對(duì)中間留縫部分澆筑混凝土,將部分連接件按澆筑成一體的混凝土結(jié)構(gòu),由此解決建筑結(jié)構(gòu)差異沉降的問題。后澆帶將結(jié)構(gòu)暫時(shí)分為幾部分,構(gòu)件內(nèi)部經(jīng)過收縮之后,在一定時(shí)間再后澆筑施工縫的混凝土并將各部分連接為整體。為了保證混凝土施工后的完整性,應(yīng)注意調(diào)整三方面的內(nèi)容:首先是調(diào)整高度差,調(diào)整高度差的目的是為各部分預(yù)留沉降差,先對(duì)各部分進(jìn)行沉降計(jì)算,計(jì)算后根據(jù)需求,降低某一部分的標(biāo)高設(shè)定以及提高另一部分的標(biāo)高設(shè)定,通過這種方式為各部分預(yù)留高度差,以此使得各部分在施工后仍然保持標(biāo)高近似的狀態(tài),以降低因建筑各部分因高差多大而產(chǎn)生開裂的問題;其次,調(diào)整時(shí)間差,通過合理安排時(shí)間的順序,保證建筑各部分沉降趨于一致;第三是調(diào)節(jié)壓力差,其是通過降低土壓力的方式來降低地基附加壓力,比如通過使用十字交叉梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方式,在一定程度上能增加土壓力,這樣可以使上下下部的沉降接近。
(1)沉降差異后澆帶。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和人口聚集程度的日益增大,高層住宅建設(shè)項(xiàng)目不斷增加。在高層建筑中,可以通過設(shè)置沉降后澆帶以解決裙樓與主體建筑之間的沉降差異,這種方式在實(shí)際應(yīng)用中非常有效;(2)伸縮后澆帶。在房屋建筑工程施工中,混凝土澆筑面積過大時(shí),由于水泥水化熱的存在,其對(duì)混凝土體積的影響非常大。為避免混凝土硬化后的因體積變化而產(chǎn)生收縮和開裂,可通過設(shè)置伸縮式后澆帶來解決這個(gè)問題;(3)溫差后澆帶。在建筑物的澆筑過程中,當(dāng)短時(shí)間內(nèi)溫度差異太大時(shí),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響,主要是會(huì)增大混凝土在硬化過程中產(chǎn)生裂縫的概率。因此,為了降低溫差過大所帶來的不利影響,可以設(shè)置溫度后澆注區(qū),以解決由于溫差過大而引起的混凝土開裂的問題。
本工程位于福建省漳州龍海市港尾鎮(zhèn)卓崎村;建筑使用年限為50 年。地下1 層,地上為10 層住宅,總建筑面積為72535m3,標(biāo)準(zhǔn)層層高3.0m。主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆柱梁、板鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。地下室防水等級(jí)為二級(jí),地下室種植頂板、水泵房、柴油發(fā)電機(jī)房等設(shè)備用房、屋面防水等級(jí)為一級(jí),兩道設(shè)防。為了滿足業(yè)主設(shè)置的建筑物功能的要求,本項(xiàng)目地下室需要進(jìn)行整體式澆筑施工。具體的結(jié)構(gòu)形式為大底盤和多塔式結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)形式主要為一定數(shù)量樁基礎(chǔ)或筏板式基礎(chǔ)的組合。在混凝土強(qiáng)度要求方面,地下室施工要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到C40級(jí)別,滲透系數(shù)為0.85MPa。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了三條垂直方向和四條水平方向的后澆帶。
施工防水采用了尺寸為360mm×4mm鋼板(如圖2所示);施工縫采用快速易封閉的鋼筋網(wǎng),上下均鋪設(shè)了直徑為14mm的加強(qiáng)鋼筋。施工縫由于表面粗糙不光滑,因此不需要進(jìn)行鑿毛,清洗雜物后可直接進(jìn)行二次混凝土澆筑。在二次澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意施工接縫處需要貼合完整,不可出現(xiàn)裂縫,確保施工縫兩側(cè)的混凝土在澆筑時(shí)振搗密實(shí)。澆筑完畢后,靠近施工縫處300mm 范圍的混凝土,還需對(duì)其表面進(jìn)行手動(dòng)收光,保證該處光滑。
圖2 施工縫構(gòu)造
為了控制和降低大體積混凝土在澆筑和硬化期間的收縮、徐變以及水泥水化熱產(chǎn)生,減少裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目使用到的原材料性能來進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配合比的目的??赏ㄟ^如下方法來實(shí)現(xiàn):(1)添加抗裂防水劑或聚丙烯纖維材料,彌補(bǔ)混凝土抗壓不抗拉的缺陷,增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度,提高結(jié)構(gòu)的綜合性能;(2)選擇將礦粉、粉煤灰等活性物質(zhì)摻入水泥以降低水化熱;(3)通過配合比試驗(yàn),預(yù)先調(diào)試不同配合比的力學(xué)性能,選擇與性能相匹配的混凝土配合比;(4)摻入高性能混凝土減水劑,以減少水的消耗;(5)在制作混凝土?xí)r,適量添加膨脹劑,以補(bǔ)償混凝土的收縮變形。
由于后澆帶的主要功能是避免因結(jié)構(gòu)沉降或溫差過大引起的異常收縮和膨脹,因而通常都采用現(xiàn)澆式的施工。為了避免超長結(jié)構(gòu)后澆帶在施工過程中出現(xiàn)混凝土泥漿損失的問題,施工過程中混凝土進(jìn)行分層澆筑。為了避免損壞建筑物的正常性能,澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)要求:(1)澆筑的過程中應(yīng)保證混凝土的密實(shí)度,通過使用鋼釬振搗的方式,在振搗時(shí)布置三道振搗點(diǎn),分別在澆筑部位的上層、坡腳和坡中,每次振搗時(shí)間控制在十秒左右,充分振搗并及時(shí)排出多余水量;(2)澆筑結(jié)束后,在3h~6h內(nèi)應(yīng)使用壓力水對(duì)后澆筑區(qū)域的部分沖洗,在澆筑結(jié)束一天后對(duì)后澆筑區(qū)進(jìn)行人工鑿毛處理;(3)在進(jìn)行后澆帶混凝土澆筑施工時(shí),針對(duì)后澆帶混凝土澆筑施工時(shí)涉及的收縮參數(shù)的問題,應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行判斷;(4)后澆帶混凝土澆筑時(shí),應(yīng)注意保證施工位置的施工縫處于濕狀態(tài),且濕狀態(tài)至少保持24小時(shí)?;炷翝仓捎枚握駝?dòng)和二次抹灰技術(shù),排出混凝土內(nèi)部的滲水、水和氣泡;(5)遇水膨脹鋼板止水帶應(yīng)放置在地下室底板和外墻上。綁扎時(shí),止水帶應(yīng)緊貼后澆帶一側(cè)的混凝土表面,并用長度為5cm 的水泥釘固定堅(jiān)實(shí)。止水帶的厚度應(yīng)為底板厚度的一半,且應(yīng)沿長度方向連續(xù)設(shè)置,不可出現(xiàn)有遺漏或斷開點(diǎn),止水帶應(yīng)避免接縫。剪力墻和屋面的混凝土澆筑方法與地下樓板的混凝土澆筑方法相同,因此應(yīng)特別注意混凝土的復(fù)振時(shí)間,以保證混凝土的密實(shí)度和后澆帶的混凝土接縫的平整度。磚胎模與底板外緣平齊,比后澆帶兩側(cè)寬100mm,以使外墻豎向施工縫平面呈現(xiàn)“Z”形,從而增加墻體的抗?jié)B性。在后澆帶混凝土充分干燥后,然后再對(duì)墻面缺陷進(jìn)行處理并封閉螺孔,然后進(jìn)行防水附加層施工,防水附加層寬度在后澆帶兩側(cè)應(yīng)大于300mm。
為了防止混凝土地面溫度快速上升和下降而引起的收縮裂縫,以及水分蒸發(fā)引起的表面干縮裂縫,本項(xiàng)目采取了保溫保濕養(yǎng)護(hù)的措施。待混凝土終凝后,在表面覆蓋塑料薄膜或土工氈布,目的在于保持混凝土水分,避免水分蒸發(fā)過快,并及時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。具體做法為:總的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于兩星期。混凝土應(yīng)在白天每兩小時(shí)澆水一次,在混凝土澆筑三天之后,晚上澆水兩次。后期維護(hù)中,每天早晚至少澆水四次。在干燥水分蒸發(fā)過快的天氣里,應(yīng)適當(dāng)增加澆水次數(shù)。
溫度控制主要包括混凝土內(nèi)外溫差、警界限溫度、最高溫度波動(dòng)率、截面溫度梯度以及模具溫度等方面。底板按倉塊的要求進(jìn)行溫度監(jiān)控。
為有效避免混凝土結(jié)構(gòu)受溫度影響產(chǎn)生收縮變形和裂縫等問題,須按相應(yīng)的規(guī)范和要求進(jìn)行施工,嚴(yán)格控制后澆帶施工質(zhì)量,避免使房建工程結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位(如梁、柱及連接處)發(fā)生問題,控制方法如下:(1)為了提升建筑工程混凝土施工澆筑后的整體性,主要措施就是降低溫差,等內(nèi)部溫度降低完成收縮后便可對(duì)進(jìn)行下一部分的澆筑振搗操作。主要做法是,在墻、梁、底板等重要部位處預(yù)留后澆帶的位置,將整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)拆分為多個(gè)等分,待靜置一段時(shí)間降低溫差后再進(jìn)行澆筑。(2)如在施工過程中遭遇低溫天氣,混凝土溫度過低,將嚴(yán)重影響其硬化;此時(shí)可以在水泥中添加一定量的鋁粉,通過鋁粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出熱量,以提升混凝土的溫度,從而提高強(qiáng)度。(3)基于施工現(xiàn)場的實(shí)際情況和模板消耗的數(shù)量,預(yù)先對(duì)后澆帶的位置和澆筑流程進(jìn)行合理設(shè)計(jì),確保工程質(zhì)量。(4)由于混凝土存在著溫差過大的情況下出現(xiàn)裂縫的特性,需要在房屋施工中降低溫度收縮帶來的影響。而采用后澆帶施工技術(shù)可以很好地解決這一負(fù)面影響。后澆帶施工技術(shù)具有解決不良沉降、降低溫差的優(yōu)點(diǎn)。因此,在溫差特別大的房屋建筑中,可以間隔設(shè)置一條后澆帶,這樣做可以大大降低收縮應(yīng)力。合理采用后澆帶施工技術(shù)可以有效降低裂縫的發(fā)生,其實(shí)踐價(jià)值巨大。目前,后澆帶施工技術(shù)在房屋施工中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
在超長混凝土結(jié)構(gòu)中,通過合理設(shè)置現(xiàn)澆混凝土配合比,同時(shí)采取后澆帶施工技術(shù),及時(shí)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,可有效抑制超長結(jié)構(gòu)的變形,提高混凝土結(jié)構(gòu)抵抗溫度變化的能力,降低溫度和收縮引起的結(jié)構(gòu)裂縫。最終實(shí)現(xiàn)加快施工進(jìn)度、提高施工效率和縮短工期的目的。