陈君慧
(福建升恒建设集团有限公司,福建 福州 350001)
当房屋建筑中混凝土结构较大时,可能会由于荷载作用、环境温度、材料性质、施工技术、地基沉降等因素的影响,在结构内部形成较大的拉应力,导致结构裂缝的产生,严重时甚至会导致结构破坏。使用后浇带技术,能够显著增强混凝土结构的抗裂性,对于大体积混凝土结构的裂缝防控效果较好。在应用后浇带技术时,应严格按照设计和施工方案,采用正确的工艺流程,保证大体积混凝土结构的施工质量。为此,以某混凝土结构为主体的办公楼为例,分析应用后浇带技术存在的问题并提出预防措施。
某办公楼项目共有两栋楼,设一个配电房。1号楼是4层建筑,楼高设计为23m,一层的功能为“门厅”,第二层和第三层均是办公区,四层为多功能厅。2号楼共7层,楼高设计为35.2m,首层是“门厅”,第二层至第6层设为办公区,第7层为展示区。此项目共有地上、地下两个施工区域,地上建筑面积为11611.49m2,地下建筑面积为11273.51m2。地下主要为停车场及设备用房。
项目主体采用混凝土结构,主楼基础设计为“筏板基础”。地下区采取“下柱墩”与“筏板基础”联合的型式。地下停车区内,使用的底板有三种规格:第一种底板厚450mm;第二种底板厚500mm;第三种底板厚600mm。底板、侧壁各处位置,均选择C35类型的混凝土。后浇带的设计间距介于30m至40m之间。参照工程进度方案,在沉降完成时对封顶位置开展后浇带浇筑施工。
在该项目后浇带施工完成后,发现存在混凝土开裂、后浇带预留区域不规范、后浇带间距参数不适用等问题,严重影响施工质量[1]。
(1)混凝土开裂。办公楼项目施工规划期间,应重点落实裂缝预防工作。但在该项目施工期间,裂缝防控技术使用不当,回填材料用量不足,致使混凝土结构出现开裂问题。
(2)后浇带预留区域不规范。在施工期间,部分工程段预留的后浇带作业区域不规范,不符合设计图纸的规划。部分位置甚至未设立后浇带和施工缝。
(3)后浇带间距参数不适用。办公楼项目起初在后浇带间距设计时,给出的参数并不符合工艺要求。有4个点位的间距参数为10m,后3个点位的间距达到80m。而矩形建筑项目进行后浇带工艺处理时,其间距应处于30至40m以内。
(1)混凝土施工操作的规范性不足。参与该项目施工的人员,并未严格遵守施工技术的各项要求,致使裂缝预防处理不当,回填量不足,导致裂缝出现。
(2)施工期间,施工人员表现出工程施工的随意性,并未重视后浇带、施工缝的设置,致使出现后浇带未设立和设立不当的问题。
(3)技术理解不深入。施工人员在设计后浇带间距时,未能参照技术规范进行设计,出现技术理解不到位的情况,致使间距参数设计具有一定随意性,缺乏参数取值的规范性。
从留置施工带、清理杂物、设立支模等各个环节,逐一进行工艺规划。后浇带施工工序具有工期需求长、不利条件多等特点,若未加以有效处理,极易出现开裂问题。而常规后浇带施工工艺,并不能够完全杜绝结构开裂问题。为此,需制定更合理的施工工艺方案,切实增强裂缝防控效果,确保结构耐久性。施工工艺改进方案,主要使用“自防水”、“无缝处理”两种工艺。一方面,应规范设立膨胀加强带,确保加强带的适用性。同时应规范设计钢筋分布点位,合理设计膨胀加强带的间隔长度等参数。将加强带的宽度参数定为2m,在加强带两边,分别添加密孔铁丝网,有效阻隔混凝土膨胀应力[2]。另一方面,在调配混凝土材料时,通过科学的配合比设计,选择合理的施工用料配比,以此有效改进混凝土性能。此外,混凝土施工中,需侧重关注混凝土性能,选择水化热不高的水泥。采用混凝土温控措施,保证混凝土入模温度,避免温度变化过大,降低结构开裂的可能性。
该项目地下区,使用补偿收缩型的混凝土,适当添加HEA抗裂防水剂,能够减少裂缝形成。设置多个膨胀加强带,能够有效增强结构自身的防水性,以此增强成型结构性能。在设立膨胀加强带时,带宽取2m,两侧使用短筋连接了钢丝网,以此有效阻挡混凝土,防止混凝土混入加强带。施工使用的混凝土级别为C35,向其中添加的防水剂占比为8%,混合完成的材料用于浇筑。在施工期间,到达加强带的施工点位后,需改用C40混凝土,防水剂添加量增加至12%。依照此种配比方法,进行循环浇筑处理,以此保证混凝土结构性能。底板浇筑后,应在终凝之前,完成2次原浆收面处理,确保混凝土成型效果,防止温度、收缩裂缝产生的问题。施工浇筑完成,主要使用麻袋覆盖,增加浇水频次等措施增加混凝土表层的湿润性[3]。
(1)混凝土材料选用。在混凝土进行调配时,严格按照配合比配料。砂和石的使用量偏差率应小于2%,其他各类材料的掺入量偏差应控制在±1%以内。使用的各种材料均应达到质量要求。
(2)混凝土拌和。全面测定砂料、石料内部的含水比例,依据测定的实际含水率,合理调整混凝土和水的添加量。创建混凝土抽查质检机制,由专业人员测定混凝土中防水剂的用量,保证配合比满足设计需求。测定中发现的问题,需及时加以改正。使用的拌和设施,以搅拌机为准。拌和处理时,应增强混凝土处理的均匀性。有效控制拌和处理用时,拌和时间相比一般混凝土增加至少30s。
(3)混凝土浇筑。施工中,严禁往槽泵、罐车等位置擅自加水,以此保持材料配合比的平稳性。参照现场施工规范,与拌合站建立联系机制,依据材料需求,按量配制混凝土,保证混凝土足量供应,防止出现混凝土浪费问题。当材料坍落度不合要求时,需及时查明原因,更换符合要求的混凝土。浇筑期间,采取分段、分层浇筑的形式,逐步浇筑混凝土。参照工程结构形式、钢筋疏密性,规范控制各层浇筑参数。使用插入式振动器时,按长度×1.25的比例,用作分层浇筑高度。此参数最大值为500mm。该项目使用“收缩自防水”类型的混凝土时,应保证材料充分的振捣,不应出现漏振、振捣不到位等问题。采取“快插慢拔”的方式,尽量减小振捣棒的出离幅度。振捣间隔时间处于20s至30s之间。均衡设计振捣插点,依据插点位置,按序改变振捣棒的位置,保证各处振捣到位。相邻振捣插点的间隔距离,小于振捣棒处理半径长度的1.5倍,可设在300mm至400mm之间。振捣棒具有作用力较大的特点,其与模板间隔最小值为200mm,以防止因间距较小出现模板位置偏差的情况。在上层振捣处理中,需将振捣棒深入混凝土中,放入量介于50mm至100mm之间,以此打破各层形成的接缝,增强各层结合质量[4]。
(4)混凝土养护。依照结构设计,地下室底板的各个边侧均有反边。此种结构形式,在材料浇筑完成1h后,会形成积水区。为此,在底板终凝时,应合理设定养护时间。选择蓄水养护形式,养护时间保持2周。依照之前蓄水方式,进行自然养护处理,可有效改善材料性能。当部分位置蓄水有困难时,可改用麻袋覆盖养护形式。在此期间,可参照环境温度、混凝土状态,尽快采取淋水处理。
(1)在后浇带跨体内,使用梁板脚手架增加混凝土柱支撑结构。后浇带未开展施工时,在施工区域内的两侧位置,添加临时使用的支撑设施,以此防止混凝土浇筑形成的承载力超限问题。后浇带各个点位的梁、板,在其下方位置,添加一排构造柱,此柱间距取8.0m,柱体截面边长均为250mm,其与后浇带边缘位置间隔小于3m。上层侧面的梁模板应进行必要的支架加固,保持后浇带两侧的受力平衡性,防止受力不均产生过大变形。待主体沉降均匀后进行后浇带混凝土施工。后浇带处理前,需清理用于拦截的钢丝网,并对后浇带混凝土进行凿毛,保证止水钢板外露宽度,接着使用高压水枪冲洗两侧施工缝,清扫至提前预留的清扫口。接缝表面涂刷水泥浆,并恢复后浇带内的钢筋,进行后浇带混凝土浇筑。
(2)后浇带未成型时,需给予全面性的养护处理。后浇带区域的养护,采取麻布覆盖、浇水养护等多种措施,养护1周至2周时间。在养护期间,后浇带区域四周,分别架设围栏,严防人为踩踏。在后浇带两边施工时间达到14d后进行拆模处理,添加养护液,保证涂抹均匀,进行至少4周养护。
(3)后浇带的防水处理,主要是防止地下室出现渗漏情况。在各处接缝位置,添加钢板止水带,长度30cm,厚度0.3cm。外部露出的止水带不可超过115cm。依照后浇带一般长度,合理设计钢板尺寸规格,必要时借助混凝土结构,有效控制底板后浇带施工形成的沉降问题。外墙后浇带位置的防水,应设置混凝土挡土板。在挡土板表层铺设防水卷材。卷材外露长度不可大于50cm。铺设完成后再添加一层防水涂料。顶部后浇带防水层施工完后,应配置Φ4@300×300的钢筋网片,并浇筑70mm厚的C20细石混凝土保护层。增强后浇带整体的防水性。
(1)混凝土内层和表层的温度差值不可达到25℃。如果温差较大,极易形成温度应力,使混凝土出现开裂现象。针对温度裂缝问题,可使用HEA膨胀混凝土。借助改进材料性能,控制综合温度差值,以此减少混凝土裂缝数量。
(2)加强混凝土质量监管。混凝土各类掺料中,水泥具有较强的水化热特性,会释放较多热量,引起混凝土温度增长。混凝土的内层与外层,形成了较大的温度差异,会增加裂缝形成的可能性。该项目采用的水泥类型,水化热相对较低,并添加了Ⅰ级粉煤灰。
综上所述,后浇带的设置应遵循“抗防兼备,以防为主”的原则。因为普通混凝土存在开裂问题,设置后浇缝的目的就是将大部分的约束应力释放,然后用膨胀混凝土填缝以抗衡残余应力。后浇带在未浇注混凝土前不能将部分模板、支柱拆除,否则会导致梁板形成悬臂造成变形;施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,该位置虽弯矩大,但剪力很小。总之,使用后浇带施工技术开展房建项目施工时,应结合项目的实际情况给出可行的施工方案,并根据存在的问题采取有效的预防措施,确保施工质量。