建筑工程后澆帶設計施工質量控制措施探析

王棟梁

在工程建設中，常常產生后澆帶裂縫而使工程后期治理難的問題，導致增加了治理成本，影響工程使用，甚至危及安全。根據工程實踐和管理經驗，在對后澆帶的類型及特點深入分析的基礎上，提出了從設計和施工兩方面控制質量而防止后澆帶裂縫的具體措施，以期確保工程質量。當前，在建筑工程中廣泛使用后澆帶，后澆帶技術已成為解決鋼筋混凝土結構裂縫的主要技術，但由于設計、施工質量控制措施不當，導致產生有害裂縫，使后期治理裂縫及滲漏非常困難，嚴重降低了工程的耐久性和安全性，為保證工程質量和安全，廣大工程技術人員對建筑工程后澆帶的設計、施工質量控制應引起高度重視。

一、建筑工程后澆帶概述

后澆帶就是鋼筋混凝土結構中預留的、不與兩側混凝土同時澆筑、在滿足預留時間及溫度等有關要求，澆筑混凝土的臨時施工縫。在鋼筋混凝土結構施工過程中，常因溫度應力、收縮應力、不均勻沉降等因素導致有害裂縫的產生，為預防產生有害裂縫，按照設計、施工技術標準、規范及強制性條文，將后澆帶預留在梁及墻和基礎底板的相應位置，在經過自然沉降和結構內部收縮，以及養護期滿且達到設計要求以后再澆筑混凝土，將結構連成整體。

二、建筑工程后澆帶的類型及特點

在建筑工程的超長混凝土結構中，為避免設縫產生雙墻和雙柱不利于平（立）面設計，以及為預防因溫度應力、收縮應力、不均勻沉降而引起的混凝土結構開裂，通常要求不設縫，一般常用的方法是預留施工后澆帶來防止產生有害裂縫。

后澆帶主要有三類，即溫度后澆帶、收縮后澆帶和沉降后澆帶。溫度后澆帶和收縮后澆帶的基礎以上至房頂的所有構件均需斷開，但基礎為整體不應斷開，將建筑物劃分為相對獨立的各個部分；而沉降后澆帶從基礎到房頂全部斷開，各不相連，分成幾個段落，自成系統。

1.溫度后澆帶的特點

溫度后澆帶是為防止因溫度變化產生的拉應力超過抗拉強度后造成混凝土內部拉裂而預留的后澆帶。

澆筑后在硬化中的混凝土性能尚未完全穩定，已建成的結構也常因熱膨脹冷收縮規律而造成結構裂縫。其硬化收縮一般在30-60d內完成大部分收縮。而溫度變化產生的溫度應力對結構的影響時間長、危害也大，當結構變形受到約束處的拉應力超過抗拉強度時，構件內部將出現有害裂縫。據國內外的調查，溫度變化引起的結構裂縫占據變形裂縫的主導地位。

2.收縮后澆帶的特點

收縮后澆帶是為防止在強度增長過程中的鋼筋混凝土結構，因溫度應力和收縮應力造成裂縫而預留的后澆帶。

收縮后澆帶是為充分發揮混凝土早期收縮大的特點，采取“以放為主”，使混凝土早期收縮變形能提前及早釋放，這不僅可適當增大伸縮縫間距，還能減小混凝土收縮變形。但由于環境溫度對結構影響較大，故收縮縫最大間距應按混凝土設計規范設計且不宜超限過大，同時還應采取可靠措施，保證溫度敏感部位的構造配置。

在此需引起工程技術人員高度注意的是，由于后澆帶和收縮縫的作用不同，決定了后澆帶不能代替收縮縫，更不能將二者等同。因此，施工期間的混凝土自身收縮只能由后澆帶解決，環境溫度變化而引起的結構應力集中、后澆帶則不能解決。

3.沉降后澆帶的特點

沉降后澆帶是為解決連體建筑的結構高低差異大，地基土壤承載力差別大的各部分之間，以及新舊建筑毗鄰連接處所產生的不均勻沉降而預留的后澆帶。

高層建筑主樓與低層裙房或地下室相連時，是設后澆帶還是永久變形縫。應當充分考慮并對地基持力層的土體情況、基礎類型、上部結構布局要求等情況作出全面分析，再按照相關技術標準、規范規定綜合評判確定，當地基存在有較深的持力層、土體存在有較高的壓縮性，或高層主樓與低層裙房之間存在有較大高差，以及高層主樓荷載較大等情形時，此時高層主樓與低層裙房之間就存在較大的沉降量差異，則不宜設置施工后澆帶而宜設置沉降后澆帶；當采用樁基礎，以及在巖石或微風化頁巖等較好的持力層上設置高層主樓基礎時，基礎沉降量差異較小，此時的基礎或地下室可連成整體，宜采用施工后澆帶來釋放高層主樓與低層裙房之間的沉降差異。

三、建筑工程后澆帶設計質量控制措施

1.后澆帶設置條件

（1）溫度后澆帶設置條件。當筏形與箱形基礎長度超過40m，不設永久性沉降縫和溫度收縮縫時，應設置溫度后澆帶。（2）收縮后澆帶設置條件。當高層建筑地下室不宜設置變形縫，長度超過伸縮縫最大間距時，以及超長大體積混凝土和超長結構混凝土施工時，均應設置收縮后澆帶。（3）沉降后澆帶設置條件。當高層主樓與低層裙房間不設置沉降縫時，或筏形與箱形基礎長度超過40m，不設永久性沉降縫和溫度收縮縫時，或當相鄰建筑物距離較近，建筑物的平均沉降不大于40cm時，均應設置沉降后澆帶。

2.后澆帶預留位置

后澆帶預留位置應根據基礎持力層情況、基礎形式、上部結構布置要求等情況，按照相關標準、規范規定來確定，通常設置在不允許留設變形縫或對結構無嚴重影響的部位。

（1）溫度（收縮）后澆帶位置。宜預留在梁或板跨中1/3處、此處彎距較大、但剪力較小，也可設在梁或板的彎矩和剪力均較小的反彎點附近，還可設在連梁跨中等結構受力較小處，且宜沿樓層自上而下垂直對齊，豎向不宜錯開。（2）沉降后澆帶位置。通常設置在高低變化的低結構部位，沿高層結構貫通設置。當設置在高層主樓與低層裙房之間或基礎沉降差異大之部位時，宜設置在低層裙房一側用于控制沉降差。當高層主樓的地基承載力和變形量與基礎底部面積之間符合要求時，宜在高層主樓相鄰的低層裙房的第一跨內設置沉降后澆帶。當具備土質較均勻的地基時，或具備結構剛度較好的低層裙房及基礎以上的地下室和裙房結構層數在兩層以上時，以及具備后澆帶一側與高層主樓連接的裙房基礎底板厚度與高層主樓的基礎底板厚度相同三種情形時，高層主樓地基承載力不變而使沉降量不增大，高層建筑基底面積不變而使高層主樓與低層裙房間的沉降差減小，在距高層主樓邊柱的第二跨內可設置沉降后澆帶。同時，縱向鋼筋的配筋率宜適當增大，以加強高、低建筑相連部位的構造，從而降低澆筑后澆帶混凝土后產生的沉降差異對結構內力的不利影響。

3.后澆帶的混凝土強度

后澆帶混凝土強度等級應由具有資質的試驗室計算試配確定。收縮混凝土宜采用無收縮混凝土或摻入微膨脹劑的補償收縮混凝土、防止后澆帶澆筑后產生的混凝土收縮應力和環境溫度變化產生的溫度應力造成的裂縫，強度等級比兩側提高一個等級，且抗滲等級不應低于兩側混凝土。

4.后澆帶的寬度

后澆帶的設置寬度應便于施工操作，一般以800-1100mm為宜，實際寬度的確定還需綜合后澆帶的具體位置和厚度及其他情況后確定。當后澆帶設置在墻、板處，其厚度小于300mm或大于300mm及以上時，其縫寬分別為800mm或小于1100mm；當后澆帶設置在地下室底板時，一般取1100mm為后澆帶寬度，當底板后澆帶厚度超過1500mm及以上時，可取1200mm為后澆帶寬度。

5.后澆帶的配筋

后澆帶是工程質量控制的薄弱之處，除采取可靠的技術措施外，還應采取適量配置加強鋼筋等構造措施，以確保質量。一般主筋不宜斷開而宜貫通，若須先斷開后搭接，其接頭應錯開搭接、接頭率不宜超過50%，主筋搭接長度為其直徑的45倍及以上，附加鋼筋按設計要求設置。鋼筋是斷開還是貫通，還應根據后澆帶的類型確定。

（1）收縮后澆帶的配筋。其鋼筋應斷開，采用搭接接頭。根據后澆帶處鋼筋受力特點，為使梁筋全部不斷開而對混凝土收縮形成的約束大幅度減小，以及避免鋼筋搭（焊）接過多而處理困難的問題，宜先斷開梁的上部或下部鋼筋以及腰筋、再錯開搭接，或必要時先搭接再焊；為降低板筋未斷開位置的混凝土收縮所受到的約束，防止產生過大拉應力出現開裂，導致降低結構抵抗溫度變化能力的問題，宜將梁板結構中的板筋斷開，梁筋貫通。實際工程中，由于受到施工場地限制，有時無法留設后澆帶，如一些工程地下室通道的頂板、底板均與主樓相連等情形。此時，可先完成結構主體再施工通道，但必須預留與主體相連的鋼筋，后期采用焊接連接。（2）沉降后澆帶的配筋。其鋼筋應貫通，不應斷開；或鋼筋事先不貫通，在兩側伸出受力鋼筋，但不相連，而在基礎混凝土澆筑21-28d后再將伸出的鋼筋等強焊接。

6.后澆帶的截面形式

后澆帶的截面形式應有利于兩側己澆筑混凝土與后澆筑混凝土的結合面結合緊密，其截面形式一般選用直縫以外的其他形式，以保證澆筑混凝土后的新、舊混凝土結合面粘結牢固。有時為了方便施工，直縫可用于厚度小于300mm的墻、板；階梯縫或上下對稱坡口縫適用于厚度大于300mm的墻、板；凹形縫可用于厚度大于600mm的墻、板；企口縫可用于梁和基礎。此外，按設計繪圖要求，在繪制結構設計施工圖時，應繪制基礎后澆帶截面形式的施工詳圖。施工時，按詳圖施工。

7.后澆帶的模板支設

后澆帶部位梁、板的模板支架系統需計算確定且獨立設置，宜采用模板直縫拼接，與主體結構模板支架分離，以便分別拆除。

（1）后澆帶支架獨立設置。后澆帶部位與兩側主體結構的模板支架同步分別獨立支設，與主體結構分離。同時，在澆筑后澆帶混凝土前，嚴禁擾動后澆帶支架系統，待滿足拆模條件后，再拆除后澆帶處原有承重模板；后澆帶立桿間距與水平拉桿間距、步距根據計算確定，但兩側架體寬度不宜小于1.2m，且每側至少保留兩排立桿，水平拉桿步距和間距按層高設置且連接不少于2道，搭接長度不小于1跨；支撐用的鋼管腳手架立桿和水平拉桿也應分別設置在后澆帶部位和其他部位兩個不同位置上，以便分別拆除。否則，會因拆除模板而使后澆帶兩側的混凝土構件產生斷裂或下沉。（2）后澆帶模板直縫拼接。后澆帶模板宜斷開單獨設置，此部位的模板安裝寬度宜大于后澆帶寬度，每邊不小于1.2m，并直縫拼接，不得與后澆帶部位以外的模板、木龍骨和立桿連接，保證在拆除其他模板時，后澆帶的模板能完全保留下來。

四、建筑工程后澆帶施工質量控制措施

1.后澆帶混凝土澆筑時間

澆筑后澆帶混凝土須嚴格執行操作規定，宜分層連續澆筑厚度不大于500mm，不留垂直施工縫，振搗至新舊混凝土緊密結合。

設計上一般要求后澆帶在主體結構完成60d后再澆筑混凝土，此時主體結構的變形量已完成70%左右，建筑物自身已可承擔后澆帶混凝土澆筑后其結構變形產生的應力，可使結構不產生或少產生裂縫；如設計無要求，則至少保留后澆帶28d。三類后澆帶混凝土澆筑時間分別如下：

（1）溫度后澆帶。一般在兩側混凝土澆筑60d后封閉，澆筑時的環境溫度不宜高于澆筑兩側混凝土時的環境溫度，基礎大體積混凝土后澆帶在溫差一致時澆筑。

（2）收縮后澆帶。一般在兩側混凝土澆筑45d后封閉，此時混凝土收縮變形一般已完成60%左右，能有效地限制收縮裂縫。

（3）沉降后澆帶。一般高層建筑主樓與低層裙房的基礎同時施工，上部的結構可同時施工，也可先高層主樓再低層裙房，但應在高層主樓結構封頂后28d，以及高層主樓已完成大致60%以上沉降量后再澆筑后澆帶混凝土，此時將高、低層之間連接成整體，可減小高、低層之間沉降差異；當基礎持力層在巖石上或微風化頁巖上，以及采用樁基和高層主樓施工達到一定高度時，后澆帶混凝土可適當提前澆筑，但應根據沉降觀測，待沉降差異值趨于穩定后方可施工，以縮短施工周期，提前周轉模板，降低成本。

2.后澆帶混凝土澆筑溫度

澆筑后澆帶的混凝土應采取可靠措施降低其入模溫度，施工時宜選擇氣溫較低時段施工，且溫度不得高于澆筑主體混凝土時的溫度，同時還應選擇對澆筑時間和溫度無不利影響的水泥品種。秦嶺-淮河一線以南地區，優選10月至次年3月環境溫度在5℃-20℃期間和其他季節低溫時段施工，此時澆筑的后澆帶不易再裂縫。否則，結果相反。

3.后澆帶的保護

澆筑后澆帶兩側混凝土后，基礎底板后澆帶處設集水井，用機械抽（排)水，避免積水銹蝕鋼筋；底板后澆帶上面兩側要砌擋水墻并抹灰，防止雨水、施工用水和垃圾進入后澆帶內。頂板后澆帶要及時采取四周圍擋封閉和頂部覆蓋措施進行保護，避免產生垃圾入內、鋼筋被污染及踩踏變形移位和脫扣等問題，影響后續清理及受力。澆筑后澆帶混凝土前，應清除后澆帶內垃圾與雜物，縫內鋼筋做好除銹及復位和扎牢脫扣，按500個點/㎡的標準用風鎬鑿毛新、舊混凝土結合面、沖洗干凈、干燥后涂刷界面劑，保證新舊混凝土結合牢固。

4.后澆帶的養護

后澆帶應在混凝土澆筑完畢后12小時內加以覆蓋灑水保濕養護，并由專人負責養護，防止產生收縮裂縫。防水混凝土后澆帶和上部結構后澆帶一般養護不少于28d，填充后澆帶至少連續濕潤養護14d。

5.后澆帶的拆模

后澆帶的兩側混凝土施工后，嚴控其四周施工荷載，并不得堆放材料，同時做好兩側的臨時支護，保證其穩定可靠。在后澆帶澆筑混凝土前，不能將后澆帶兩側相應寬度內的模板、支撐拆除，否則會導致梁、板形成懸臂造成變形。在后澆帶拆模前，還應防止因支撐底座下沉及松動、位移引起模板支架變形，從而造成結構開裂。拆除后澆帶兩側1.2m以外的混凝土結構模板支架應從其拆模規定。拆除后澆帶的模板及支架，應待混凝土強度達到設計強度要求后，經技術負責人批準方可按拆模方案拆除。

五、結語

總之，建筑工程后澆帶的問題較為復雜，而影響后澆帶質量的因素也較多，既有設計、施工因素，又有材料、管理因素，還有水文地質、環境氣候、工程性質及使用功能和其他相關因素，在這些因素中，設計、施工因素是影響后澆帶質量至關重要的因素。因此，在實際工程中，要牢牢把握設計、施工關鍵環節的質量控制措施，確保設計和施工質量，方能保證工程正常發揮設計功能和使用功能，最終實現全面提高工程質量的真正目的。