后浇带的设计原理与施工工艺

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后浇带的设计原理与施工工艺

摘要:后浇带是混凝土结构施工阶段设置的“临时性”伸缩缝,其对控制混凝土凝结硬化过程中产生的温度应力和干缩应力有着重要的作用,能有效地防止裂缝的产生,以下从后浇带的设计原理和施工工艺进行了论述。

关键词:混凝土,后浇带,施工工艺

Abstract: After pouring with concrete structure construction stage set of “temporary” expansion joints, condensation plays an important role of the thermal stress and shrinkage stress in the hardening process, can effectively prevent the crack control of concrete production, the following from theafter pouring with the design principles and construction techniques are discussed.

Keywords: concrete, poured band, construction techniques.

1.概述

自从混凝土这种人工合成材料问世以来,混凝土构筑物的裂缝问题就一直困扰着土木工程师们,按照裂缝对结构使用功能的影响来分,可分为有害裂缝和无害裂缝。引用王铁梦先生对裂缝问题的认识,即裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的,工程师的全部艺术是把裂缝控制在无害范围内,减少无害裂缝,控制不出现、少出现有害裂缝。为了达到这一目标,常规做法是严格按照规范规定设置永久性伸缩,但这样做对立面效果有一定影响、且构造复杂、造价也较高,为了克服这一缺点,可采取在施工时设置“临时性”伸缩缝——后浇带的方法。

2.后浇带的设计原理

2.1后浇带的定义与理论依据

后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,按照设计或施工规范要求,在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝,将结构暂时划分为若干部分,经过构件内部收缩,在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土,将结构连成整体。

后浇带的理论依据如下:混凝土在凝结硬化过程中由于干燥收缩和温度变化会产生变形,如果混凝土处于自由的非约束状态,这种变形一般不会对结构产生不利影响,但实际使用中的混凝土总是受到基础、相邻构件的的牵制,而处于不同程度的约束状态。因此混凝土会由于约束作用而产生拉应力,当其超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。后浇带就是在浇筑阶段将基础底板、墙、梁等构件在相应的位置人为的断开,使后浇带两侧的混凝土结构能够在无约束的条件下自由变形,在规定时间后再浇筑后浇带处的混凝土,使之成为成为一个整体,以适应长期作用的的较低温差和较小收缩。

2.2后浇带设计的规范依据

JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程12.1.10条规定,当采用刚性防水方案时,同一建筑的基础应避免设置变形缝。可沿基础长度每隔30~40m 留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇缝,缝宽不宜小于800mm,且宜设置在柱距3 等分的中间范围内。后浇缝处底板及外墙宜采用附加防水层;后浇缝混凝土宜在其两侧混凝土浇灌完毕 2 个月后再进行浇灌,其强度等级应提高一级,且宜采用早强、补偿收缩的混凝土。

GB50108-2008地下工程防水技术规范5.2.2规定,后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42d后再施工;高层建筑的后浇带施工应按规定时间进行。5.2.4规定,后浇带应设在受力和变形较小的部位,其间距和位置应按结构设计要求确定,宽度宜为700-1000mm。

2.3后浇带设计中应明确的问题

首先,要根据工程类型、结构平面布置、结构受力特点以及规范要求确定后浇带的位置、尺寸。后浇带布置在结构受力和变形较小的部位,一般布置在柱距3 等分的中间范围内,宽度与构件厚度有关,墙板厚度较小时的,缝宽取800mm,墙板厚度较大时,缝宽取1000mm,并在设计图纸中明确标明;其次,后浇带接缝形式有平直缝、阶梯缝、企口缝,应根据工程实际选择,后浇带内的钢筋原则上必须贯通,不许断开;此外还有明确后浇带部分混凝土的浇筑时间,一般应在两侧混凝土浇筑60天后再施工。

2.4工程中后浇带的设计

江南大学经管大楼总建筑面积9413m2,总长104.95m,总宽34.5m,1-5号轴线长31.2m,5-9号轴线长27.7m,9-11号轴线长46.05m。显然,江南大学经管大楼的长度已经超过不需设置伸缩缝的最大长度,考虑到1-5号轴线部分的层高与6-11号轴线部分的层高相差较大,需要设置一道沉降缝。综合以上因素,决定在5-6号轴线之间设置一道沉降缝,兼做伸缩缝。此时6-11号轴线还有73.05m 的长度,显然如果不采取相应措施,势必会产生较大的干缩应力和温度应力,但基于美化建筑立面和简化构造措施的考虑,不便在6-11号轴线之间再设置一道伸缩缝。因此,设计决定在9-10号轴线之间设置一道后浇带,距离9号轴线3.5m,距离10号轴线5.5m,带宽800mm,自基础至屋面层每层均设,这样后浇带两侧的长度分别为42.55m和30.5m,均满足设计要求。

3.后浇带的施工工艺

3.1模板支设

后浇带处的模板与其所在构件的模板同时支设,对于较厚的底板、大梁等属于大体积混凝土的后浇带,两侧须设置钢丝网模板和支撑以防止混凝土漏浆而使后浇带断不开;对于有防水抗渗要求的地下室底板可以支设启口模板,以防后浇

带处渗水。

3.2结构混凝土浇筑

后浇带两侧混凝土浇筑时浇筑厚度应严格按规范和施工方案进行,以免因浇筑厚度过大而造成钢丝网模板的侧压力过大而向外凸出,产生尺寸偏差;采用钢丝网模板的垂直施工缝,在混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离,以防止混凝土在振捣时水泥浆流失严重。为保证混凝土密实,垂直施工缝处应采用钢钎捣实。

对于采用钢丝网模板的垂直后浇带,当结构混凝土达到初凝时,应用压力水冲洗,清除浮浆、碎片并使冲洗部位露出骨料,同时将钢丝网片冲洗干净。混凝土终凝后拆除钢丝网,并立即用高压水再次冲洗施工缝表面。

后浇带在未浇注混凝土前不能拆除部分模板、支柱,否则会导致梁板形成悬臂造成变形。

3.3后浇带混凝土浇筑

后浇带混凝土的浇筑必须在规定的时间进行,决不能为赶工期而提前浇筑;后浇带混凝土浇筑前要用水将垂直施工缝表面清洗干净,保持湿润24h,并排除混凝土表面积水,浇筑后浇带混凝土前,宜在施上缝处铺一层与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。后浇带处的混凝土强度等级应提高一级,且宜采用微膨胀或低收缩混凝土。

后浇带混凝土应一次浇筑,不得留施工缝;混凝土浇筑后应及时养护,养护时间不得少于28天。

3.4后浇带处的防水构造

对于地下室底板,在后浇带处要特别注意防水,处理不当容易造成渗漏。防水处理通常有设置企口缝和止水带两种方法。企口缝通过曲折的接缝阻止水的渗透,止水带的设置有三种,一种是在平直缝的中部水平设置膨胀止水条,第二种是在平直缝的底部铺贴外贴式止水带,并确保止水带与缝两侧混凝土连接牢靠,第三种是设置一条竖向曲折的接缝,在接缝的转折处预埋膨胀止水条。

4.结语

后浇带的施工技术就是在混凝土的浇筑过程中将结构人为的断开,从而释放混凝土凝结硬化过程所产生温度应力和干缩应力,经过规定的时间后,再用膨胀性混凝土将后浇带浇好,以抵抗长期作用的的较低温差和较小干缩,这就是“抗放兼备,以放为主”的设计原则。在后浇带的施工中,要根据工程实际确定后浇带的位置、尺寸、接缝形式、浇筑时间,要严格按照相关规范的要求施工,以确保工程质量。

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