淺議地下室樓蓋結(jié)構(gòu)后澆帶的設(shè)計(jì)探析

彭學(xué)林

(東莞市盛和房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，廣東 東莞 523960)

淺議地下室樓蓋結(jié)構(gòu)后澆帶的設(shè)計(jì)探析

彭學(xué)林

(東莞市盛和房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，廣東 東莞 523960)

隨著城鎮(zhèn)化的普及和人們生活質(zhì)量的提升，人們對建筑功能的要求越來越高。本文主要探討了建筑地下室樓蓋結(jié)構(gòu)中后澆帶的設(shè)計(jì)問題，指出了超長混凝土結(jié)構(gòu)中常以后澆帶減少混凝土的收縮裂縫。給出了后澆帶的配筋和寬度設(shè)計(jì)是影響后澆帶作用發(fā)揮的主要因素。

城鎮(zhèn)化；地下室樓蓋；后澆帶設(shè)計(jì)；收縮裂縫

1 引言

隨著城鎮(zhèn)化的實(shí)施，越來越多的超高層建筑和大跨度空間結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)的同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性問題日趨復(fù)雜。地震作為首要的災(zāi)害之一，是地殼在快速釋放能量過程中所產(chǎn)生的震動(dòng)，地震的產(chǎn)生是由于地球內(nèi)部的巖層在永不間斷的運(yùn)動(dòng)變形，地球內(nèi)部的巖石存在著相互摩擦，自古以來我國就是一個(gè)地震的多發(fā)國家，我國的許多地區(qū)都有遭受過地震。其他可能產(chǎn)生不利影響的因素，如超長混凝土中的后澆帶設(shè)計(jì)也可能通過混凝土開裂鋼筋銹蝕而給結(jié)構(gòu)帶來不能估算的安全隱患。

通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)中裂縫的出現(xiàn)很大程度上降低了建筑物的美觀程度，同時(shí)對建筑物的安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成一定的安全隱患。本文所探究的后澆帶，在以往的建筑中所起到的主要作用，是為了應(yīng)對建筑物本身因素造成的不均勻沉降、減少混凝土變形收縮、溫度變化產(chǎn)生的裂縫，介紹了超長混凝土后澆帶概括，探討了地下室結(jié)構(gòu)對后澆帶的作用，給出了后澆帶的間距和后澆帶施工技術(shù)要求的后澆帶設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。

2 超長混凝土后澆帶概述

越來越多的城鎮(zhèn)都興建了大量的高層建筑和大跨結(jié)構(gòu)。伴隨著的結(jié)構(gòu)形式與受力特點(diǎn)也日益復(fù)雜化，諸多案例表明大量建筑裂縫在不斷出現(xiàn)，裂縫對建筑物的使用和結(jié)構(gòu)的安全性造成巨大影響。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的后澆帶，主要作用是用來改善構(gòu)筑物尤其是混凝土由于自身的因素給結(jié)構(gòu)帶來的變形差，同時(shí)可以減少收縮和溫度裂縫，與結(jié)構(gòu)中的沉降縫、變形縫等原理基本相同，同時(shí)也要注意由于設(shè)計(jì)方法和施工工藝的不同，相反的導(dǎo)致在裂縫集中在后澆帶附近。

設(shè)置后澆帶目的在于解決超長混凝土建筑由于收縮而出現(xiàn)的裂縫，設(shè)計(jì)人員要注意的是裂縫是很難完全避免的，要了解裂縫出現(xiàn)的原因。主要原因就是，在建筑過程中和工程完工后的前后所面臨溫度差往往很大。在不同溫度條件下，鋼筋混凝土受外界環(huán)境影響會(huì)出現(xiàn)不同程度的收縮與膨脹，裂縫就出現(xiàn)了。

為了防止收縮和膨脹裂縫的產(chǎn)生，在建設(shè)的過程中，應(yīng)先做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。一般情況下，可以對梁、墻和板進(jìn)行留設(shè)收縮和膨脹可能產(chǎn)生裂縫的后澆帶，將結(jié)構(gòu)劃分為幾個(gè)部分，待各部分混凝土構(gòu)件先行物理和化學(xué)作用下收縮或膨脹，將混凝土內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行提前釋放和凝結(jié)以便及時(shí)填充，確保穩(wěn)定后將多個(gè)結(jié)構(gòu)連接起來，在這個(gè)過程中，我們就把留設(shè)的施工裂縫稱為后澆帶。

實(shí)踐證明，在工程建設(shè)過程中，合理使用后澆帶可以在很大程度上有效防止裂縫的出現(xiàn)，改善建筑物的自身沉降問題、同時(shí)也能解決因超長結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象。針對建筑后澆的設(shè)計(jì)，一般步驟可以簡化為:先要依據(jù)建筑物的實(shí)際情況，如柱網(wǎng)尺寸等，確定后澆帶的位置和類型，分析是自身沉降還是溫差的問題引起，確認(rèn)采用沉降后澆帶還是溫度后澆帶；然后就要依據(jù)建筑的數(shù)據(jù)，結(jié)合建筑物強(qiáng)度，確定后澆帶澆筑時(shí)間；接著計(jì)算后期沉降可能會(huì)引發(fā)的內(nèi)部應(yīng)力；最后確認(rèn)后澆帶的數(shù)量、位置、構(gòu)造、封閉時(shí)間等。

3 地下室結(jié)構(gòu)對后澆帶的作用

當(dāng)整體地下室比較大時(shí)，常常伴隨著與后澆帶共同設(shè)計(jì)。后澆帶作為整體結(jié)構(gòu)中的一部分，能夠起到后澆帶兩邊緩解不矜持沉降引起的不利影響。尤其是框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系的建筑，核心筒的豎向荷載遠(yuǎn)比周邊柱的豎向荷載大，對于地下土質(zhì)情況往往相近，此時(shí)極有可能是核心筒的豎向變形比較大，而周邊柱的豎向變形相對較小，產(chǎn)生一定的不均勻沉降，對整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全將產(chǎn)生不利影響。是設(shè)計(jì)后澆帶前應(yīng)明確地下室樓蓋體系選擇：

(1)塔樓嵌固端的位置影響樓蓋體系的選擇，也影響整體結(jié)構(gòu)計(jì)算以及樓層構(gòu)造要求。從平面圖上判斷，結(jié)合平面長邊和短邊的尺寸，綜合考慮后澆帶的布置，塔樓地下室相關(guān)范圍內(nèi)距離地下室側(cè)壁的距離很近，地下室側(cè)壁可為塔樓提供有利的側(cè)剛支持。結(jié)構(gòu)計(jì)算判斷，以地下室底板作為嵌固端的無側(cè)限地下室作為基本假設(shè)，所計(jì)算的塔樓首層側(cè)向剛度小于相關(guān)范圍地下一層側(cè)向剛度的一半。上述條件，已經(jīng)滿足以地下室頂板作為嵌固端的最基本要求，后續(xù)塔樓設(shè)計(jì)以及地下室樓蓋選型及相關(guān)的構(gòu)造要求將按首層嵌固端為基本條件。

(2)地下室頂板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁大板結(jié)構(gòu)。一般除洞口位置布置次梁，其余位置僅設(shè)置框架梁，樓板厚度200mm，板跨較大支座處通過支座加腋控制合理的配筋率，施工圖階段采用雙層雙向配筋且滿足每個(gè)方向鋼筋配筋率不小于0.25%的要求。上述條件滿足地下室頂板作為塔樓嵌固部位的構(gòu)造要求。

4 后澆帶設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）后澆帶的間距。

后澆帶留設(shè)期間，通常情況下要保證后澆帶間混凝土結(jié)構(gòu)在混凝土早期收縮變形的條件下，滿足所需的性能，比如不開裂或僅產(chǎn)生微小的容許裂縫。影響結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生收縮和溫度應(yīng)力的因素較多，如混凝土材料在該地環(huán)境下本身的收縮量、環(huán)境溫度隨時(shí)間的變化情況、以及結(jié)構(gòu)的剛度特性等影響。為了定性地研究后澆帶留設(shè)間距問題，經(jīng)過諸多文獻(xiàn)綜述的總結(jié)，必須引入適當(dāng)?shù)暮喕图俣āＫ裕僭O(shè)后澆帶留設(shè)期間，環(huán)境溫度不發(fā)生變化或者發(fā)生的變化在容許范圍內(nèi)，在此階段混凝土的變形僅由材料自身的收縮引起的前提下進(jìn)行。

同時(shí)，后澆帶作用還與后澆帶內(nèi)鋼筋是否拉通和鋼筋量有著密切的關(guān)系。后澆帶內(nèi)的鋼筋斷開，則其兩側(cè)樓板在后澆帶封閉之前完全沒有直接地聯(lián)系，可以作為兩個(gè)相互獨(dú)立的單元。否則，鋼筋應(yīng)該作為受拉構(gòu)件將傳遞兩部分樓板的拉力。

（2）后澆帶施工技術(shù)要求。

采用商品混凝土?xí)r，需嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁為提高流動(dòng)性而隨意加水影響其配合比，應(yīng)由混凝土攪拌公司按配合比要求嚴(yán)格添加適量減水劑；施工模板支撐系統(tǒng)要獨(dú)立穩(wěn)定安全，由于一般情況下已施工過的后澆帶兩側(cè)梁板結(jié)構(gòu)變成了懸挑構(gòu)件，同時(shí)要承受60天以上上部結(jié)構(gòu)層的豎向荷載，因此該部位支撐要經(jīng)過計(jì)算獨(dú)立設(shè)置，確保強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求；認(rèn)真做好后澆帶澆混凝土前的保護(hù)及處理。后澆帶兩側(cè)澆筑混凝土之后，樓板頂面要求覆蓋彩條布，按要求砌筑保護(hù)堤，作為鋼筋保護(hù)和施工現(xiàn)場安全防護(hù)。由于主樓和半地下室施工間隔期較長，需做好施工縫混凝土界面處理和鋼筋的防銹處理等要求。

5 結(jié)論

總而言之，高層建筑地下室后澆帶的設(shè)計(jì)和施工必須嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，不得出現(xiàn)任何的馬虎與大意。溫度變化和建筑物不均勻沉降會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生很大影響，通過設(shè)置沉降后澆帶和溫度后澆帶，可以簡化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了建筑物的整體性。在具體的施工作業(yè)中，工作人員還需要對建筑行業(yè)中的需要，根據(jù)建筑物的相關(guān)實(shí)際情況，做到具體問題具體分析，確保工程建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度。

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1007-6344（2016）07-0095-01