探析混凝土后澆帶的設計以及施工要點

葉鑫

摘要：本文結合工程案例分析探討了混凝土后澆帶的設計以及施工要點，并提出相對應施工措施以供同行參考。

關鍵詞：后澆帶，差異沉降；施工措施

1后澆帶設計原則及間距

混凝土澆灌后，經24～30h可達最高溫度，最高水化熱引起的溫度比入模溫度約高30～35°C，然后根據不同速度降溫，經10～30d降至周圍氣溫，在此期間約有15%～25%的收縮，往后到3～6個月收縮完成60%～80%，至一年左右，收縮完成95%。施工一年后，除結構維護不良、遇有大風、曝曬，引起濕度急劇變化、急劇降溫及由于激烈溫差而引起裂縫外，一般結構將處于裂縫“穩定期”。

結構長度是影響溫度應力的因素，為了消減溫度應力，取消伸縮縫，在施工中采用施工后澆帶可有效地減少溫度收縮應力，然后再澆灌施工后澆帶使結構成整體。只要使澆灌后澆帶前后結構混凝土因溫差和收縮應力疊加值小于混凝土抗拉強度，就達到了利用施工后澆帶辦法控制裂縫，不設置永久伸縮縫的目的。

2后澆帶寬度及封閉時間

理論上，后澆帶只需1cm就已足夠保證溫度收縮變形，但為了考慮施工方便，并避免應力集中，后澆帶寬在800～1 000mm，應通過建筑物的整個橫截面，分開全部墻、梁和樓板，使兩邊都可自動收縮。后澆帶選擇在結構受力影響較小、結構截面簡單、施工方便的位置曲折通過。后澆帶應設置在距主樓邊柱外的第二跨內，框架梁和板的1/3跨處，剪力墻洞口上方連梁的跨中或內外墻連接處，一般鋼筋貫通不切斷。也可在后澆帶處將鋼筋完全斷開，通過鋼筋的搭接實現應力傳遞，這種后澆帶消除約束應力積聚的效果更好，對超長結構宜將后澆帶處鋼筋斷開，由于是在同一區段內100%搭接，應注意其搭接長度1.6 la(laE)與后澆帶寬度的關系。

通過后澆帶釋放混凝土的收縮應力，后澆帶保留時間越長越好，但必須在施工期間不致影響設備安裝。當后澆帶是為了減少混凝土施工過程的溫度應力時，保留時間不應少于2個月;當后澆帶是為了調整結構不均勻沉降而設置時，后澆帶中的混凝土應在兩側結構單元沉降基本穩定后再進行澆筑。后澆帶內的混凝土采用強度等級提高一級的微膨脹混凝土。

3后澆帶結構缺點

后澆帶的作用已被諸多工程實踐所肯定，并為現行規范所采納，然而，在實際操作過程中，后澆帶往往帶來下列系列問題。

1)留于基礎底板或外墻的后澆帶，特別是沉降后澆帶，將經歷整個結構施工的全過程，直到結構封頂，對于高層、超高層建筑，至少需要幾個月以上的時間，后澆帶中將不可避免地落入各種各樣的垃圾及雜物，由于底板鋼筋較粗較密，使清理工作非常艱難，若清理不干凈，勢必影響工程質量，導致滲水。

2)后澆帶貫穿整個地上、地下結構，遇梁斷梁、遇墻斷墻、遇板斷板，給施工帶來很多不便;同時兩側結構長期處于懸臂狀態，會產生不利的內力和變形。

3)在后澆帶澆筑混凝土前，需將兩側混凝土鑿毛，施工比較麻煩，處理不好會在每條后澆帶處造成兩條貫穿裂縫，引起漏水。

4)在地下工程大底板澆筑之后，陸續澆灌外墻及上層頂板，拆除底部支撐時，整體底板能夠起到基坑圍護支撐作用，但后澆帶的存在將底板分成若干塊，換撐時底板抗水平荷載能力不足，將導致基坑支護發生過大變形。

4解決措施

根據后澆帶設計原理、針對上述后澆帶處理不當造成的后果，結合工程實踐經驗，提出如下解決處理措施。

1)基礎底板后澆帶在澆筑墊層時相應位置局部降低100～200mm;后澆帶兩側混凝土澆筑完畢后，及時清理掉后澆帶兩側的浮漿，根據后澆帶位置調整整個地下室集水井位置，在后澆帶的兩端靠近外墻處各設置一集水井，同時在基礎底板后澆帶封閉前用木模板覆蓋并固定，防止雜物垃圾掉落其中。待可封閉相應后澆帶時，用高壓水槍從后澆帶中間向兩側沖洗后澆帶，并用吸取式抽水泵在集水井中抽水，將后澆帶垃圾全部沖入集水井中，再清理集水井，可達到較滿意效果。

2)地下室外墻后澆帶留設時，為防止后澆帶附近回填土及施工垃圾的落入并便于清理、鋼筋除銹、支拆模板，采用外砌凈寬800mm以上的磚砌體，上蓋模板遮擋。

3)后澆帶兩側結構長期處于懸臂狀態，所以模板支撐在本跨不能全部拆除;同時框架主梁跨度較大，梁的鋼筋直通不切斷。為避免懸臂狀態下產生不利內力和變形，采用梁底與梁頂配筋相同的措施。

4)地下室底板、外墻后澆帶留設時，鋼筋不切斷上下或兩側各增加8@200鋼筋網片扎牢，中間采用3mm厚鋼板止水帶，后澆帶兩側模板采用不拆除的與鋼筋骨架連接的快易收口網，無需再鑿毛后澆帶兩側混凝土。后澆帶的混凝土采用比原結構強度提高一級的微膨脹混凝土，以補償收縮作用。

5)地下室各層結構作為基坑開挖階段的水平支撐系統時，解決后澆帶位置水平傳力問題的方法:水平力傳遞可通過在框架梁或次梁內設置小截面型鋼(一般采用I30)，因型鋼的抗彎剛度遠小于混凝土梁的抗彎剛度(約為1%)，因而不含約束后澆帶兩側單體的自由沉降。為解決后澆帶的豎向支承問題，通過在后澆帶兩側設置立柱樁和鋼立柱，對后澆帶兩側的懸臂梁進行支承。同時因后澆帶兩側的結構樓板處于三邊簡支、一邊自由的不利受力狀態，在施工重載車輛的作用下易產生裂縫，可考慮在后澆帶兩側內退一定距離增設兩道邊梁。

5工程實例

客天下B區高層洋房項目一期工程總建筑面積約15萬m2，由地上9棟獨立剪力墻結構(1~3、5~6、8～10、12號樓，分別為18、18、23、23、23、25、18、16、16、16層)與中心地下室(3層)組成，地下室最長約180m，最寬約150m。其中8號樓長63.2m，超過規范伸縮縫最大間距45m的限值。由于地下室為人防、車庫、機電設備用房等，使用功能需相連，為解決9棟建筑物與中心地下室差異沉降及防止建筑物開裂，保證正常使用功能，在地下室與9棟建筑物間分別設置了沉降后澆帶，在8號樓中間和中心地下室縱橫向每間隔30m左右設置了1 000mm寬的溫度伸縮后澆帶。

整個工程由兩家施工單位施工，施工界面以中心地下室1～4號后澆帶為界，1～4號后澆帶地下室至9、11號樓，包括1、2號后澆帶與9、11號樓，為一家單位施工，設為Ⅰ施工區。其余為另一單位施工，設為Ⅱ施工區，包括3、4號后澆帶。

本工程后澆帶采取如下措施:

1)該工程的所有后澆帶都是在主體構封頂，沉降觀測穩定后，在同一時期進行清理封閉。后澆帶兩側施工在3、4月，封閉時在9～10月間，歷時5～6個月，滿足規范與實際封閉條件。采用微膨脹混凝土進行澆灌，補償了混凝土收縮應力，同時進行養護。

2)地下室頂板框架主梁因跨度較大(8.4m)，采用梁底與梁頂鋼筋配筋相同，支撐模板不拆除的措施，避免后澆帶處于懸臂狀態下，產生不利內力和變形。

3)在底板、外墻后澆帶留設原則同2)、4)的措施，用12mm厚木模板進行覆蓋固定，外墻后澆帶處外砌凈寬800mm的磚砌體，厚300mm。

4)對當前許多工程在后澆帶范圍內增設加強鋼筋的做法，因加大了對后澆帶兩側混凝土的約束，與設置后澆帶的初衷相違背，設計時不予采用。

5)由于地下室挖土施工順序問題，先行施工Ⅰ區，Ⅰ區后澆帶施工時采用了以上4條措施，但沒有采取墊層局部下降與調整集水井相結合的方法。施工Ⅱ區時考慮封閉底板后澆帶清理垃圾帶來的困難以及可能引起滲水的后果，采用墊層局部下降150mm，集水井調整在后澆帶端部，集水井下部的混凝土與后澆帶兩側混凝土一起澆搗的措施。

后澆帶封閉3個月后，發現Ⅰ區2號底板后澆帶和10、11號樓與中心地下室間的底板后澆帶出現滲水，進行了注漿修補;Ⅱ區底板及所有外墻后澆帶未出現裂縫和滲水現象，以上措施施工便捷，效果非常明顯。

6結語

1)本文對超長混凝土結構工程與高低建筑間采取常規的后澆帶進行了綜合分析，對后澆帶存在的不足，特別是底板、外墻后澆帶采取了對應的解決措施。

2)通過實際工程，對Ⅱ區地下室底板、外墻后澆帶的施工采用增加止水鋼板、調整地下室集水井位置與后澆帶處墊層下降100～200mm厚相結合等處理方法，使Ⅰ區、Ⅱ區后澆帶施工效果形成了明顯的對比，實踐證明是非常有效的措施。

3)對當前許多工程后澆帶范圍內增設加強鋼筋(大直徑的縱向受力鋼筋)的做法沒有采用，增設加強鋼筋增大約束，喪失了后澆帶的作用。

參考文獻:

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