施工技术
摘要:在现浇钢筋混凝土结构中,采用后浇带可以解决由于混凝土温度收缩、或主体沉降差而产生的内力或变形过大等问题,起到消除收缩裂缝、或沉降变形裂缝的作用。 本文首先介绍了混凝土后浇带的工作原理和设置原则,并结合工程施工实例,探讨了混凝土后浇带的主要施工技术,研究了确保后浇带施工质量的方法。
关键词:混凝土;后浇带;设置;施工技术
1 后浇带的种类
1.1 施工后浇沉降带
当高层主楼与低层裙房地基均较好时,可以采用施工后浇沉降带。由于差异沉降不是很大,而且沉降完成较快,后浇带灌注混凝土后,剩余的差异沉降不会引起结构的开裂。如果天然地基持力层或桩基持力层落在岩层或卵石层上,这时,沉降差很小,高层与低层基础可连成整体,可以不必设施工后浇沉降带。当地基土压缩性高、厚度较大时,高层与低层差异沉降很大,这时,宜设置传统的沉降缝,使高层与低层安全脱开,也就是不再设置施工后浇沉降带。
1.2 施工后浇收缩带及施工后浇温度带
施工后浇收缩带及施工后浇温度带是为解决钢筋混凝土收缩变形及温度应力而单独设置的,实际工程中,往往要求一个后浇带能同时解决沉降、收缩、温度应力三方面的问题。
2 后浇带的设置原则
后浇带的设置应遵循“抗放兼备,以放为主”的设计原则。普通混凝土容易开裂,后浇缝的设置能把大部分的约束应力释放,待收缩变形或沉降变形完成后,再用膨胀混凝土后浇并连成整体,以抗衡残存的应力;后浇带间距应合理,纵向或横向的后浇带间距一般为30m~40m,后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700mm~1000mm为宜;后浇带处的梁板受力钢筋不许断开,必须贯通。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小,后浇带水平方向可不设置在同一截面上,但应自上而下对齐,竖向不宜错开。
3 后浇带的工作原理
3.1 消化沉降差
高层建筑和裙房的结构及基础设计成整体,但在施工时用后浇带把两部分暂时断开,待主体结构施工完毕,已完成大部分沉降量(50%以上)以后再浇灌连接部分的混凝土,将高低层连成整体。设计时基础应考虑两个阶段不同的受力状态,分别进行强度校核。连成整体后的计算应当考虑后期沉降差引起的附加内力。同时还可以采取以下调整措施:(1)调压力差。主楼荷载大,可采用筏板基础以降低土压力,并加大埋深,减少附加压力;低层部分采用较浅的十字交叉梁基础,增加土压力,使高低层沉降接近;(2)调时间差。先施工主楼,待其基本建成,沉降基本稳定,再施工裙房,使后期沉降基本相近;(3)调标高差。
3.2 减小收缩影响
新浇混凝土在硬化过程中会收缩,已建成的结构也会热胀冷缩。由于混凝土绝大部分的硬化收缩量在施工之后1~2个月内完成,若没有设置后浇带,收缩变形将受到约束,在结构内部就会产生温度应力,严重时构件会出现裂缝。设置后浇带后,收缩影响会大大减小。
4 工程实例及其施工技术措施
厦门五缘湾某办公楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构,桩基采用静压预应力高强混凝土管桩(PHC500-125-AB),总建筑面积为112400m2,建筑高度为99.9米,其中地下两层为停车场,建筑面积36928m2;地上两层裙房,三栋塔楼,均为办公,A、C栋26层,层高3.6米,B栋24层,层高3.9米,地上建筑面积75472m2。本工程三栋塔楼与纯地下室之间设计沉降后浇带,其他的为伸缩后浇带,后浇带宽800mm,一层后浇带长约760m。下面介绍本工程后浇带施工的几点主要技术措施。
4.1 底板、楼板及墙体的后浇带施工
4.1.1 地下室底板后浇带:本工程地下室底板后浇带垫层施工时,将后浇带处垫层做加强处理和防水特殊处理。在后浇带底部设置250mm×250mm的排水沟,两端设置集水坑,为清理垃圾进行冲洗和排除浇筑混凝土时产生的泌水提供方便。因地下水位较高且遇雨季施工,在后浇带两端设置集水坑,并做坡度为0.5%的垫层泛水处理,以便及时排除雨水和养护用水,避免钢筋锈蚀。
4.1.2 顶板、其他梁板后浇带:后浇带两侧的梁板结构被后浇带断开,成为悬挑结构,并且还要承受上部其他结构的自重和后续工程施工荷载,单靠正常施工的模板支撑系统远远满足不了该部位的强度和刚度。因此,后浇带的模板应与其他模板断开,后浇带部位的模板支撑宜采取二次拆模的施工工艺。否则可能造成梁板上部裂缝、后浇带部位下挠等质量事故。本工程采取以下措施确保后浇带处模板支撑系统安全:(1)后浇带处模板支撑要相对,单独计算,后浇带两侧应保留承重荷载支撑不少于两排(梁板支撑均应保留),立杆间距应根据计算确定,以便于其他部位及支撑及时拆除,正常周转。(2)对于后浇带部位保留第二次拆除的梁、板模板及支撑,必须保证该部位的梁板混凝土强度达到设计强度的100%以上,和上一层梁、板单独能承受上部施工荷载时,最下一层才能拆除,必须根据同条件养护试块的试压强度报告来计算,计算时可考虑扣除该部位悬挑梁、板自身所能承受的荷载,其余荷载由后拆模板支撑体系来承受,同时应有可靠的纵横向水平拉杆拉结以防支撑体系失稳。后浇带的支模和拆模,不管采用何种施工工艺,都要进行计算,编制专项施工方案来指导具体施工,以确保模板及支撑体系具有足够的承载力、刚度和稳定性。
4.1.3 地下室外墙后浇带:地下室底板后浇带的两端头和地下室外墙后浇带砌360mm砖墙封堵,砌筑砂浆强度不应小于M
5. 0,内外用防水砂浆进行抹灰,并根据设计要求做防水处理。其作用:一可防止雨水、施工用水进入后浇带;二可作为挡土墙,不影响基坑四周及时回填土方;三可作为后浇带处模板使用。
4.2 后浇带的保护措施
对于底板后浇带,在后浇带两端两侧墙处各增设临时挡水砖墙,其高度高于底板高度,墙壁两侧抹防水砂浆,为防止底板周围施工积水流进后浇带内,在后浇带两侧50cm宽处,用砂浆做出宽5cm,高5~10cm挡水带,后浇带施工缝处理完毕并清理干净后,顶部用木模板或铁皮封盖,并用砂浆做出挡水带,四周设临时栏杆围护,以免施工过程中污染钢筋,堆积垃圾;基础承台的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入后浇带内。保护措施可采用木盖板覆盖在承台的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽出500mm以上;地下室外墙竖向后浇带的保护措施可采用砌砖保护。
4.3 后浇带混凝土的浇灌时间
不同类型后浇带混凝土的浇筑时间不同:伸缩后浇带视先浇部分混凝土的收缩完成情况而定,一般为施工后42d--60d;沉降后浇
现浇钢筋混凝土结构后浇带
谢国章 福建 厦门 361009
施工技术
带宜在建筑物基本完成沉降后进行,根据设计要求,本工程沉降后浇带在主体封顶后,即全部填充墙砌筑完成后才进行后浇带施工;伸缩后浇带在两侧混凝土浇筑后60天,才进行后浇带施工。
4.4 后浇带混凝土的浇灌
4.4.1 后浇带两侧有两条施工缝,为确保其浇灌质量,在主体混凝土浇筑时,必须采取可靠的技术措施和编制专项施工方案,确保接槎部位的混凝土浇筑质量,为后期后浇带的施工质量打下坚实的基础。主体混凝土施工时主要应注意以下两点:(1)采用钢丝网及加强钢筋作侧模的竖向施工缝,在主体混凝土浇筑过程中应有可靠的技术质量保证措施(一般采用加强钢筋固定),防止侧向压力过大而使钢丝网向外凸出,造成水泥浆严重流失,为此应控制混凝土分层浇筑高度和振动棒与侧模的间距,根据施工时间经验,振动棒与侧模的间距控制500mm为宜,为确保该部位混凝土密实和防止水泥浆流失,垂直施工缝处宜采用钢钎捣实。(2)采用木模的竖向施工缝,在主体混凝土尚未达到终凝时,应及时将施工缝处的木模拆除,拆除时应避免该处混凝土受到损伤,可采用高压水将混凝土竖向表面冲毛,并露出骨料,或根据现场情况和规范要求,拆除后人工凿毛;对采用钢丝网模板的竖向施工缝,主体混凝土达到初凝时,用高压水进行表面冲洗,清除浮浆、碎片,使冲洗部位露出骨料,同时将钢丝网片冲洗干净,并将冲洗清理下来的浮浆及垃圾及时清除干净。
4.4.2 后浇带混凝土的强度要求:本工程后浇带的混凝土强度等级提高一级,且采用早强、收缩补偿型混凝土。
4.4.3 浇灌混凝土前基层处理:浇灌混凝土前应把施工缝处的钢丝网或木模拆除干净,对后浇带处的钢筋进行整理、调直、除锈、施焊,将接槎处混凝土的浮浆、污垢及松散部位进行一次彻底清除,水平后浇带采用二次拆模的,应清理接触面,重新安装模板和支撑,做到接缝严密,支撑牢固,并使模板充分湿润,使新旧混凝土紧密结合,不易产生渗漏水。钢板止水带应与主体混凝土同时浇筑,应保证位置准确、固定牢靠。遇水膨胀止水条应在后浇带混凝土浇灌前放置,遇水膨胀止水条应具有缓涨性能,其7天的膨胀率不应大于最终膨胀率的60%。施工中应防止由于雨水或施工用水浸泡使遇水膨胀止水条过早膨胀,及时做好防止浸泡措施,并将止水条牢固固定在预留槽内或缝表面的中间位置。
4.4.4 混凝土的浇灌:后浇带混凝土浇灌时应将其表面浮浆、杂物清除,先铺净浆,再铺30~50mm厚1:1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑。施工中特别要控制进行界面剂和给浆处理后,应及时浇灌混凝土,否则水泥砂浆凝固和界面剂固化后,新老混凝土不能密切结合,将留下裂缝和渗漏隐患。地下室及水平板面浇灌宜采用一端向另一端分层斜面浇灌,有利于泌水的排除和新旧混凝土的结合,不易产生裂缝。剪力墙、竖向后浇带每层浇灌完毕后,应停止一天左右时间待混凝土沉降稳定后,再浇灌其上部水平后浇带,防止连续浇灌引起混凝土沉降而导致裂缝产生。
5 结束语
后浇带的设计和施工直接影响到结构的安全性与经济性,必须根据设计、规范及工程实际情况,合理确定施工后浇带的位置,并从模板支设、混凝土浇筑、后浇带的保护、后浇带混凝土的浇灌等几方面采取有效的施工技术措施,以确保后浇带的施工质量。通过设置后浇带,使大体积混凝土可以分块施工,加快了施工进度,减少了收缩变形和沉降差,提高了结构的整体施工质量。
参考文献
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喷孔中间段设5mm排水孔;蒸汽不得直接吹向混凝土和模板。整个养护过程由专用测温表和专人测温,分别对养护棚内和环境温度进行监控,防止因温差过大造成梁体开裂。
②在冬季施工时,梁体混凝土浇筑完毕后,立即覆盖养护罩,蒸汽养护分为四阶段:
a静停:混凝土浇筑完毕后静停4~6小时。在冬季,当环境温度低于+5℃时,浇筑完毕后应进行低温预养,预养温度为5~10℃。
b升温:升温速度每小时不超过10℃;测温频率为1次/半小时。
c恒温:棚内各部位的温度差不超过5℃,梁体芯部(梁端深入30mm处)混凝土温度不应大于60℃。在前期总结芯部温度与表层温度的关系,当有试验数据证明时,采用跟踪梁体表层温度(棚内温度)监测代替梁体芯部的温度监测;恒温温度为40℃~45℃,恒温时间由试验决定。
d降温:降温速度不得大于10℃/h,应该从恒温温度降至与自然的气温相差不大于15℃。
③升温时间、恒温时间和降温时间由工程部根据具体情况定,养护制度由工程部以工艺通知的形式下发到施工作业班组。
④梁体在拆模后,温度低于5℃箱梁表面涂抹脱模机;温度高于5℃。采用自然养护,混凝土桥面应采用保温或保湿材料加以覆盖,洒水次数以能保证混凝土表面充分湿润为度,保湿养护时间不得少于14d。如早期采用蒸汽养护,混凝土已达到设计强度后,后期仍需要自然养护,蒸汽管道布置见图6.2。
⑵蒸汽养护措施不能及时到位,为了箱梁生产能正常进行,两侧翼缘板下各设5个火炉盆以对梁体进行保温。
6.3 预应力管道压浆、封端冬季施工
6.3.1 基本要求
⑴压浆作业必须在环境温度高于+5℃的条件下进行。
⑵压浆完毕须保温3天。
⑶压浆前对梁体进行预加热。
6.3.2 准备工作
⑴入冬以前应用高压风将全部存梁的管道内的水吹干净,以免冻裂梁体。
⑵压浆前对拌合用水进行保温措施。
6.3.3 水泥浆的配制和拌合及压浆
刚入冬是白天气温在0℃以上,晚上气温为负值时,原材料采用土工布覆盖保温以减少温度损失,压浆管采用土工布包裹,减少温度损失。
当室外温度在-5℃以上时,搅拌水泥浆应对水泥浆进行预热,预热方法是对拌合用水进行加热,增设积水桶,并采取∪型加热器对桶内水进行加热,水的加热温度不低于10℃,保证水泥浆被压入管道时的温度在5℃以上,水泥、外加剂不得直接加热,在使用前覆盖帆布进行保温。搅拌时先投入压浆济进行搅拌均匀,再加水泥。
施工完毕应及时清理管道,保证每次灌注是管道畅通。
6.3.4 梁体养护
压浆前梁体四周采用采用帆布覆盖,并在梁体腹板外侧各设置3台热风机保温,共6台。热风机由专人看管,确保帆布篷内温度不低于5℃,压降完毕后三天内热风机保持开启状态。
7 结束语
简支梁冬季施工需从以上几个方面入手,从钢筋加工、原材料骨料温度的简易保温、混凝土搅拌用用温度控制等多方面着手,提升混凝土出机温度,在混凝土运输过程中做好保温措施减少混凝土在运输过程中热量损失,采用蒸汽养护防止因温差过大造成梁体开裂等,而确保预应力混凝土工程的质量。
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