后浇带封闭时间问题的研究

后浇带封闭时间问题的研究

崔东东170吴献王佳叶军

（沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳，110168）

[摘要]：在大体积混凝土施工过程中会经常使用后浇带，而后浇带的封闭时间对大体积混凝土的强度、质量等有很大的影响，如果后浇带的封闭时间掌握不好，将会引起大体积混凝土开裂等问题。

本文就国内外关于后浇带封闭时间的研究及发展做了一些综述。

[关键词]：后浇带；封闭时间；沉降量；沉降曲线；大体积混凝土

后浇带[1]也称后浇缝，是在施工期间保留的临时性变形缝。该缝根据具体条件，保留一段时间后，再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。后浇带按其作用可分为三类[2]：一是用于解决高层建筑主楼与低层裙房之沉降差的沉降后浇带；二是用于防止混凝土因温度变化拉裂而设置的温度后浇带；三是用于防止混凝土凝结收缩开裂而设置的收缩后浇带。后浇带的封闭时间与许多因素有关，如后浇带的类型，施工工期等，如何确定封闭时间，从而在最有利的时间封闭后浇带，将对大体积混凝土的施工质量产生重要影响。

1 国内关于后浇带封闭时间的研究

1.1 我国现行规范对后浇带封闭时间的有关规定

后浇带在设计中得到广泛应用，但我国现行的规范、规程[3-7]对后浇带的尺寸、构造均有较详细的规定，然而对后浇带的封闭时间没有提出明确规定和要求，有的要求不少于2周、有的要求不少于6周、或不少于60天。一般混凝土在浇筑一个月左右，完成收缩的40%，60天内完成收缩的65%，20年后完成收缩的98%[8]。若提前封闭后浇带，由于后浇带混凝土不能完全释放收缩能力，将会导致裂缝的出现。

1.2 实际工程设计中对后浇带封闭时间的确定

在实际工程中后浇带混凝土的浇筑时间应根据设缝目的及工程情况而定，而不是规定的14天、42天或60天后。所有后浇带的后浇混凝土都必须在混凝土干缩基本完成后浇灌[9]，因此，人们主要根据对所掌握的沉降后浇带、收缩后浇带、温度后浇带混凝土干缩基本完成的经验时间来确定何时封闭后浇带。由于规范条例的不明确，在实际工程设计中，对于后浇带混凝土的封闭时间大多根据经验设计，并没有成熟的理论支持。

1.3 有关后浇带封闭时间的经验设计研究

根据后浇带的不同类型确定后浇带封闭时间：

后浇带的类型不同，后浇带混凝土的浇筑时间也不同[10]：收缩后浇带视先浇筑部分混凝土的收缩完成情况而定，一般为施工后60天；沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行混凝土的浇筑[11]；温度后浇带应在一年中的低温季节浇灌。最有利的浇筑时间是在结构的沉降和收缩尽可能的充分释放后再进行后浇带混凝土的施工，这样才有利于充分发挥后浇带的应有作用。

根据沉降曲线确定后浇带封闭时间：

如在文献[12]中提到的关于主楼和裙房的沉降后浇带，《全国民用建筑工程设计结构技术措施》第3.3.12条规定：如沉降观测记录在高层封顶时，沉降曲线平缓可在高层封顶1个月后封闭后浇带。沉降曲线不缓和则宜延长封闭后浇带的时间。对于如何确保沉降观测记录的准确性，机械工业部第二勘察研究院[13]总结出了一套为解决后浇带提前封闭提供可靠依据的沉降观测方法，认为当高层建筑剩余沉降量产生的变形能被基础底板消化时是提前封闭后浇带的最佳时间，一般情况下，施工高度超过主楼2/3时，可考虑封闭后浇带。

1崔东东，男，1984年11月，硕士在读，沈阳建筑大学土木工程学院，邮编：110168

根据基础下面土层情况或基础类型确定后浇带封闭时间：

当基础支承于基岩时，因沉降量小，可在缝两侧混凝土达到6星期龄期后浇筑；当基础支承于非基岩时，宜等主体结构完工，待沉降相对稳定后，再浇筑后浇带混凝土[14]。若同为后浇沉降、温度、收缩带时，当高层采用天然地基，或以摩擦为主的桩基时，由于高层沉降量较大，应待高层主体结构完成后，再浇筑后浇带；当高层主楼基础座在卵石层或基岩上，或以端承桩为主的摩擦桩时，由于高层沉降量较小，可根据施工期的观测，确定在高层主体结构施工到一定高度时，浇筑后浇带；若收缩后浇带单独设置，浇筑混凝土的时间宜在设置后浇带后的两个月之后，这样估计可以完成混凝土收缩的60%以上；若温度后浇带单独设置，浇筑混凝土的时间宜选择在温度较低时，不要在热天补齐冷天留下来的温度后浇带[15]。对于高层建筑基础的后浇带保留时间：仅用于控制温度和收缩应力的后浇带，保留时间不宜少于60天；对于箱形基础，保留时间还应满足在顶板浇筑完混凝土后至少14天[16]。

后浇带混凝土的浇筑时间的影响因素有许多，还要考虑不同水泥品种，不同水灰比，不同的温度条件养护的混凝土收缩完成的时间[17]，只有综合考虑各种因素，才能确定出适宜的后浇带混凝土浇筑时间。

1.4 有关后浇带封闭时间的计算理论研究

通过计算混凝土收缩量来确定后浇带封闭时间：

由于施工工期的要求，许多工程中要求提前封闭后浇带。在文献《超长预应力混凝土结构后浇带现场应力监测试验研究》中讨论了后浇带提前封闭的安全性。当结构中的构件产生变形运动时，构件之间、构件内部各质点之间都会产生相互影响，相互牵制，这就是“约束”。构件本身各质点之间的相互约束作用称为“内约束”或“自约束”，配筋对混凝土构件的收缩是一种典型的“内约束”；而构件与构件之间的相互牵制作用被称为“外约束”。而后浇带混凝土与先前浇筑的混凝土之间就是一种“外约束”。结合实验数据，分析外约束对混凝土收缩的影响，文中以设后浇带的梁板结构为例，分析“外约束”对混凝土收缩的影响.如图1所示阴影部分表示后浇带，△1 、△2表示后浇带两侧结构自由状态下的缩量，△1/ 、△2/表示后浇带两侧结构在外约束作用下的真实收缩量，L 、L 1、L 2分别表示结构总长度及两侧混凝土结构的长度。

图1 结构分段后变形示意图

各段协调变形后的最终收缩量计算公式如下：

211

212121/1)

)(()(1L L L L L L t E L L E s 212212121/

2)

)(()(1L L L L L L t E L L E s +⋅--++∆+∆=∆ 式中：E s 为钢筋的弹性模量；E （t ）为t 时刻混凝土的弹性模量；t 为混凝土的龄期。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》推导的结构被后浇带截断后，各段协调变形后的最终收缩量的计算公式计算得出的结果与通过试验获取的结果比较可知某些工程的后浇带提前封闭是安全的。

通过计算沉降值来确定后浇带的封闭时间：