后浇带设置对混凝土结构裂缝的影响探讨

胡均雨，谭莉，周良辰

（1. 聊城昌润住房开发建设有限公司，山东 聊城 252000；2. 聊城市建设工程质量监督站，山东 聊城 252000）

后浇带设置对混凝土结构裂缝的影响探讨

胡均雨1，谭莉2，周良辰1

（1. 聊城昌润住房开发建设有限公司，山东 聊城 252000；2. 聊城市建设工程质量监督站，山东 聊城 252000）

本文针对工程中出现的因后浇带设置不当而产生的裂缝，从后浇带的带宽、间距、位置三个方面的设置，及释放约束与释放变形两个角度，探讨了其对混凝土结构裂缝的影响，提出了实际工程应用中应综合考虑约束与变形进行后浇带设置。

后浇带；约束；变形；开裂

0 前言

我们对超长混凝土结构的概念大多来自于 GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》[1]，对钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的设置，结构某一个方向的长度超过规范中伸缩缝最大间距即认为属于超长结构，两个方向都超长属于双向超长结构。美国 ACI 对超长混凝土结构的定义是混凝土结构长度达到必须考虑混凝土收缩和温度变化等引起的裂缝问题时，结构可以认定为超长混凝土结构，现在国内的工程界更多的人也在慢慢认可后者对于超长的定义，设计师们对于伸缩缝的设置也逐渐地不局限于规范的要求。

1 后浇带的定义

永久性伸缩缝的存在对于结构的连续性及防水功能都造成不利的影响，现在多采取设置后浇带的方式来解决这一弊端。后浇带也被称为临时性伸缩缝，是施工期间保留的临时性释放变形的措施，保留一定时间后，再进行混凝土浇筑，进行封闭填充，浇筑后形成连续整体的无伸缩缝结构，或者能扩大永久性伸缩缝间距从而减少永久性伸缩缝。中国建筑材料科学研究院从 1990 年开始探索并提出了“取消伸缩缝的设计方法”[2]，利用后浇带释放部分变形，同时利用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土来抵御一部分变形，以达到无缝施工的目的。这也是目前工程中所采用的超长无缝施工技术的由来。

后浇带的种类从一般可分为收缩后浇带、温度后浇带及沉降后浇带，主要用来释放施工期间板长方向的干燥收缩变形、板长方向的冷缩变形及因建筑物沉降差异产生的高度差。

中国建筑材料科学研究总院的赵顺增、刘立等提出的“膨胀加强带”的概念[3]，使超长结构设计更合理，也更先进，其提出的三种划分方式包括连续式膨胀加强带、间歇式膨胀加强带及后浇式膨胀加强带，其中后浇式膨胀带的做法类似于我们前面所说的后浇带的做法；间歇式膨胀加强带属于取消后浇带，设置临时施工缝的一种做法；连续式膨胀加强带属于取消后浇带，可以连续施工的一种做法。

2 后浇带设置依据

目前来看，各国对于后浇带的设置都还处于比较模糊和利用经验的阶段，美国混凝土协会基于混凝土裂缝控制的目的，在大体积混凝土施工时，必须考虑水化热温升导致的温度应力，需要对配筋、温度场及温度应力进行验算，而对于超长结构伸缩缝设置方面没有明确的规定，设计师们凭借自己的经验，综合考虑各种因素设置后浇带。日本在规范中设定对露天混凝土结构的变形缝最大间距为 30m，并需要根据建筑物的长度、平面形状及立面形状配置伸缩缝。德国在裂缝控制方面对于需要考虑温度应力的结构，设定了温差的限值，对与超长结构抵御收缩变形的后浇带设置也无规定。英国的规范规定了钢筋混凝土结构，在露天环境下的最小变形缝间距为 7m。我国 GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》规定：对于现浇地下墙体等混凝土结构的变形缝最大间距为 30m，露天为 20m，具体应用中仍遵循抗放结合的准则[4]。

GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》第 8.1.3 条条文说明中指出，后浇带是避免结构施工期产生收缩裂缝的有效措施，但间隔期及具体做法不确定性很大，难以统一规定时间，由施工、设计根据具体情况确定。设置后浇带可以适当地增大伸缩缝间距，但不能完全替代伸缩缝。JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》[5]提出了后浇带的大致做法和要求：后浇带设置位置应在受力较小的部位，后浇带间距应为 30～40m，宽度 800～1000mm，后浇带留置时间不低于 45d。GB 50108—2011《地下工程防水技术规范》[6]规定后浇带混凝土留置时间应大于 42d，其混凝土强度应比两侧混凝土高一个等级，带宽宜为 700～1000mm。JGJ 6—1999《高层建筑箱型与筏形基础技术规范》[7]规定主楼与裙楼的基础为整体时，应考虑沉降差异在主楼与裙房基础之间设置沉降后浇带。GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》[8]也规定了当高层建筑与相连的裙房之间不设沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带。虽然众多规范提及了后浇带的做法及要求，然而实际工程千差万别、结构迥异，需要根据具体的情况具体考虑，更多的设计师则遵循着以往在该地区类似工程的施工经验，并无具体的计算与科学的考量。

3 后浇带设置对混凝土结构裂缝的影响

所有混凝土裂缝产生的原因归根到底取决于两个方面，一个是约束，一个是变形，二者缺一不可，而且都与开裂概率成正相关性。谈裂缝离不开约束，以往对后浇带的理解，认为后浇带是用来释放变形的，这里边有一定的误区，想要解决裂缝问题，仅仅减小收缩变形是不科学的，只有从辩证的角度对待约束与变形才能更好的解决混凝土收缩开裂问题。

在某一大型住宅小区工程中统计了裂缝出现的概率和位置，结果发现紧邻楼座的车库顶板位置是开裂的重灾区，分析原因发现，该小区施工楼座在前，车库在后，车库施工的时候，施工单位认为楼座的沉降已经稳定，所以没必要设置沉降后浇带，并且设计院也同意了其做法，结果导致了沿楼座四周的顶板开裂。这个案例里边，施工单位及设计院都是只考虑了沉降后浇带释放沉降变形效用差的作用，而没有考虑其释放约束的作用（图 1）。

图 1 未释放约束产生的开裂

在另一工程的底板发现了裂缝，找寻裂缝的开裂规律发现，裂缝都位于塔吊基础周围，塔吊基础的厚度与底板的厚度差别较大，存在大的变截面，两个部位的变形和约束程度都不一样，这时候为了防止底板开裂，往往需要在塔吊基础周围设置后浇带，用来释放塔吊基础对底板混凝土的约束。

另外笔者对比了后浇带带宽对裂缝控制的影响，分别在同一工程中设置了 600mm、800mm、1000mm、1200mm 四种带宽，最后发现四种带宽对最后的开裂没有明显的影响。笔者认为后浇带混凝土的膨胀率对抵御开裂更为关键。混凝土的限制膨胀率应该超过 0.03%。

4 结论

综上所述，笔者认为在超长混凝土无缝施工中，后浇带的设置应综合考虑其释放约束和释放变形的作用，在变截面等约束度差异位置也应留置后浇带；在带宽设置方面更应重视和考虑后浇带混凝土的膨胀率，而其实在 GB 50208—2011《地下防水工程质量验收规范》5.3 后浇带中 5.3.4 强制性条文规定：采用掺膨胀剂的补偿收缩混凝土，其抗压强度、抗渗性能和限制膨胀率必须符合设计要求，足以看出后浇带混凝土的膨胀率的重要性。只是在实际工程中，大部分人并没有重视起来，因此，需要认真对待、尽可能减少裂缝的出现。

[1] GB 50010—2010．混凝土结构设计规范[S]．

[2] 游宝坤，李乃珍．膨胀剂及其补偿收缩混凝土[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005，42-46．

[3] 赵顺增，游宝坤．补偿收缩混凝土裂渗控制技术及其应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2010．

[4] 王铁梦．建筑物的裂缝控制[M]．上海：上海科技出版社，1987．

[5] JGJ 3—2010．高层建筑混凝土结构技术规程[S]．

[6] GB 50108—2008．地下工程防水技术规范[S]．

[7] GB 50119—2003．混凝土外加剂应用技术规范[S]．

[8] JGJ 6—1999．高层建筑箱型与筏形基础技术规范[S]．

[9] GB 50007—2011．建筑地基基础设计规范 [S]．

［通讯地址］聊城昌润住房开发建设有限公司（252000）

胡均雨（1977—），男，工程师。