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在施工过程中,采用超长结构后浇带施工技术,可以大幅度减少建筑伸缩缝的数量,同时保证建筑在使用过程中充分发挥自身功能,提升超长建筑本身的美感。本文作者基于丰富的建筑工程施工经验,对建筑工程中后浇带的定义、功能作用和分类进行了详细阐述,在此基础上,对目前正在进一步推广使用的建筑工程超长结构后浇带这一施工技术的优缺点和施工要点进行深入分析。
根据国家标准《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)的释义,后浇带的定义为:为适应环境温度变化、混凝土收缩、结构不均匀沉降等因素影响,在梁、板(包括基础底板)、墙等结构中预留的具有一定宽度且经过一定时间后再浇筑的混凝土带。在建筑工程施工现场,对后浇带的通俗理解为:后浇带是指在整体现浇的钢筋混凝土结构中,只在结构施工期间留存的临时性的带状缝隙,用于消化结构沉降和温度收缩变形。
当前,后浇带的功能作用主要是解决建筑工程的沉降差和混凝土结构收缩的问题。
1.1.1 解决沉降差的问题
一般而言,建筑结构的主体、基础的设计以及裙房结构都会作为一个整体进行设计和施工,但在实际施工过程中,为了有效保证建筑工程整体的最佳状态,往往需要利用后浇带来将两个部分暂时分开,当完成主体结构的施工之后,可以有效地释放剩余的大部分沉降量,再用混凝土浇灌的方式将其连接成为整体。再浇灌连接部分的混凝土,将高低层连成整体。这种施工方式能够最大限度保障建筑结构的安全性,避免出现严重的沉降差问题。
1.1.2 有效缓解温度收缩对结构的影响
混凝土结构在浇筑完成之后会有一个硬结的过程,在此过程中会释放热量并产生收缩,而已硬结完毕的混凝土结构则会热胀冷缩,这些变化在施工完成30d~60d 之后会达到一个峰值,导致混凝土结构内部产生巨大的温度应力,如果释放不及时或处理不当,就会导致结构出现裂缝。采用超长结构后浇带技术,能够有效缓解温度收缩应力带来的问题,待内部温度应力释放完全之后再浇筑后浇带,能够有效减少裂缝的产生。
根据后浇带的主要功能,可以将其分为三种类型,即沉降后浇带,温度后浇带和伸缩后浇带。
1.2.1 沉降后浇带
随着我国城市化进程的进一步推进,城市人口越来越密集,高层建筑成为容纳日益增长的城市人口的主要载体,但高层建筑与裙楼两者荷载存在巨大差异,导致两者之间的沉降差极大,在裙房和主体建筑之间设置沉降后浇带,能够有效解决这个问题。
1.2.2 温度后浇带
钢筋和混凝土都有热胀冷缩的特性,在建筑工程建设过程中,一旦施工环境的温度变化过大,就会对工程的结构产生影响,其主要表现为应力分布不均匀,导致混凝土产生裂缝,影响建筑结构的安全。设置温度后浇带,可以使得结构中的温度应力合理释放,防止因温度变化过大而造成的混凝土开裂现象。
1.2.3 伸缩后浇带
在建筑工程施工过程中,如果建筑结构的面积过大或尺寸过长,其混凝土用量就越大,工程结构受温度的影响就越大,而大体量混凝土浇筑完成后,极易因为内外温差不同而产生收缩裂缝,伸缩后浇带的设置即为了解决这一问题。
在我国城市化建设进程中,随着建筑工程施工技术的快速发展,后浇带施工技术也取得了长足的进步。目前,建筑工程后浇带施工技术的施工工艺已经非常完善,相关规范和要求也非常的全面,研究与应用案例都很充足。
但是,随着我国建筑工程的体量越来越大,普通的结构后浇带已经无法满足当前及以后的建筑需求。目前后浇带的留置宽度有800mm、1000mm、1200mm三种规格,以700mm~1000mm 为宜,但在大尺寸建筑当中,采用这种规格的结构后浇带,会导致后浇带数量过多,不利于建筑结构的整体性。在此背景下,超长结构后浇带应运而生,且已经成为当前建筑结构后浇带施工技术的研究重点[1]。
超长结构后浇带的概念是相对于普通后浇带而言的,可以简单理解为普通后浇带的扩展,适用于大尺寸建筑,该技术能够有效减少建筑伸缩缝的应用,增加建筑施工的便利性,降低裂缝出现的频率,提高建筑的整体性和结构安全性,增加建筑施工的一体化程度,保持建筑的整体美观度。
超长结构后浇带在应用过程中的主要缺点有施工周期较长和存在渗漏隐患。
2.1.1 施工周期长
大体量或大尺寸建筑在基础和底板施工时,其后浇带施工消耗的时间较长,留置出后浇带之后,需要等待90d~180d的时间,让后浇带两侧的建筑沉降达到一定程度之后方可对后浇带进行浇筑,在此期间,可能对施工现场造成一定的阻碍,延长了施工周期。
2.1.2 存在渗漏隐患
后浇带留置时,通常会提前把钢筋绑扎完成,随着施工的进一步推进,底部钢筋的密度会不断加大,给后续的清理工作带来一定的难度,同时,在浇筑前夕,需要对后浇带及其两侧的垃圾进行清理,在清理的过程中可能会使建筑结构出现裂缝或断裂现象,情形严重时,会发生渗漏,给后续的建筑施工和使用埋下安全隐患。
对于超长结构后浇带存在的弊端,只要在施工过程中加以注意和管控,增加对细节处的关注度,保证施工过程的科学性和规范性,确保成品质量,相应的缺陷是可以避免的。
超长结构后浇带施工工序为:后浇带清理→钢筋绑扎→模板搭设→检查验收→混凝土浇筑→养护,本文就超长结构后浇带施工过程中的工序和注意事项进行详细阐述和分析。
2.2.1 钢筋施工
对于建筑工程而言,钢筋的作用是不可替代的,尤其对于后浇带这种关键部位的钢筋材料,在开工之前务必要仔细检查钢筋的数量、型号、规格和位置接口等指标。下料之前,要做好后浇带放线工作,确保钢筋的定位准确,底层钢筋绑扎完成之后要安装好聚苯板和橡胶止水带,消除渗漏隐患。全部钢筋绑扎完成后要采取一定的加固措施,以免钢筋在模板搭设或混凝土浇筑过程中出现移位的现象,导致整个后浇带钢筋分布不均,无法合理受力。
2.2.2 模板施工
超长结构后浇带施工时,其施工所用模板与其他模板略有不同,在模板设计和制作阶段,要充分考虑到后浇带需要进行独立施工这一特性,提高模板和支撑的承载力,确保施工的安全性。在开工前,最好用挡板将后浇带施工区域隔离出来,进行封闭施工。施工过程中,要合理控制和管理模板的稳定性,保证不同挡板之间的联系性和支撑稳固程度。施工完毕之后,要合理拆除剩余模板,增加模板的实际利用效率。
2.2.3 混凝土浇筑控制
超长结构后浇带一般采用微膨胀混凝土进行浇筑,一般在旁侧混凝土浇筑完成45d 之后浇捣,地面以上的楼层则需要60d 以后。在浇筑过程中,必须严格控制混凝土浇筑厚度,若浇筑厚度过大,很容易导致混凝土外凸,在侧压力的影响下,模板会逐渐向外突出,导致混凝土成型后尺寸不满足要求;浇筑厚度过小,则会影响结构的稳固性。浇筑时,对混凝土必须进行分层分段振捣,保证混凝土均匀分布,减少浆液流失。浇筑完毕之后要及时进行覆盖,做好相应的保湿养护工作,并及时进行防渗与防水强度试验,确保后浇带的施工质量。
2.2.4 养护控制
混凝土成型之后的最终质量,与浇筑完成之后的养护管理是密不可分的。在后浇带预留结束后需要对其两侧进行保护,设置相应的止水坎并进行加盖封闭,防止其他污水流入其中。另外,后浇带基础底板的混凝土垫层也要高度重视,注意其标高情况,最好在10cm 左右进行降低处理,这样可以对沉渣进行有效过滤,降低其对后浇带性能的不利影响。
2.2.5 验收管控
超长结构后浇带的施工质量关系到整个建筑结构的安全性能,必须确保施工质量符合相关要求,在施工完毕之后,必须严格按照钢筋混凝土设计和施工验收的相关规范对其进行质量检查与验收。在施工过程中,应配备专业的质检人员对施工过程中的所有建材进行严格的质量把关;工程结束之后,应进行全方位的质量检查,重视细节位置的质量检测,如:底板后浇带等隐蔽部位,应要求质检人员留存图像资料,同时地梁、墙板交接处等部位都要重点检测,发现问题及时修正[2]。
建筑工程超长结构后浇带施工技术,不仅能够减少伸缩裂缝的出现,还能够加强施工的便利性,但任何一项施工技术都需要根据现场施工条件来进行选择,建筑工程超长结构后浇带也不例外,在具体的项目建设中,首先要做好后浇带的设置设计工作,施工时注意对各道工序的质量管控,加强后期的养护控制与验收,提高建筑工程施工质量和使用质量,合理使用超长结构后浇带施工技术,以推动建筑工程施工技术的进一步发展。