高國強(qiáng)
近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國城市化的腳步也越來越快。很多大型建筑在城市中拔地而起,超長混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量成為建筑工程的施工重點(diǎn)。為了避免超長混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,影響結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性,必須采取有效的措施對建筑工程超長混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行裂縫的控制?,F(xiàn)階段,通過后澆帶施工技術(shù)的應(yīng)用,解決了超長混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工問題,提高了建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能和防水能力。因此,研究分析建筑工程超長混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶施工技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
在建筑工程中,應(yīng)用后澆帶施工技術(shù),可以有效的避免混凝土因?yàn)槌两祷蛘咦冃味霈F(xiàn)裂縫,保障了建筑工程的施工質(zhì)量。通過設(shè)置后澆帶,可以在混凝土澆筑施工之后,最大限度的對溫度、收縮以及沉降等影響混凝土的因素進(jìn)行控制。進(jìn)行后澆帶的設(shè)計(jì)和施工時,必須在后澆帶設(shè)置一段時間之后,再對后澆帶進(jìn)行澆筑混凝土,通常后澆帶設(shè)置的位置一般集中在建筑物和裙房的銜接處。根據(jù)建筑混凝土結(jié)構(gòu)中,后澆帶的作用不同,可以將后澆帶的類型分為以下幾種類型:
(1)沉降后澆帶:通過后澆帶的設(shè)計(jì),控制由于地基差異所造成的結(jié)構(gòu)沉降不均勻問題。
(2)溫度后澆帶:通過后澆帶的設(shè)計(jì),使混凝土澆筑后產(chǎn)生的溫度應(yīng)力進(jìn)行充分的釋放,并可以在后澆帶澆筑施工完畢后,混凝土可以有效地抵抗溫度應(yīng)力的影響。
(3)收縮后澆帶:通過后澆帶的設(shè)計(jì),使混凝土澆筑后產(chǎn)生的收縮變形進(jìn)行充分的釋放,并可以在后澆帶澆筑施工完畢后,混凝土可以有效地抵抗收縮變形作用力的影響。
某城市地鐵控制中心大樓項(xiàng)目,建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)功能使用的不同分為三個區(qū)域,其中主體結(jié)構(gòu)高105m,地上建筑26層,地下建筑3層,控制中心大樓高30m,其中地上建筑7層,地下建筑3層,純地下結(jié)構(gòu)3層。
工程整體基礎(chǔ)為平板式筏形,長度123.85m,寬度為113.7m。根據(jù)后澆帶功能的不同,將工程的整體結(jié)構(gòu)劃分為15個施工區(qū)域(如圖1所示),其中需要進(jìn)行溫度后澆帶施工的區(qū)域長約2246m,沉降后澆帶施工的區(qū)域長約583m。
對于建筑工程的主結(jié)構(gòu)和裙樓之間,究竟是設(shè)置永久性的變形縫,還是設(shè)置沉降后,應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況,通過對地質(zhì)條件、基礎(chǔ)形式以及建筑結(jié)構(gòu)的上層結(jié)構(gòu)布置等因素進(jìn)行分析,綜合考慮確定。本工程經(jīng)過現(xiàn)場地質(zhì)勘察,建筑基礎(chǔ)為泥巖,相對基礎(chǔ)持力層較好,所以采用設(shè)置后澆帶,實(shí)現(xiàn)主結(jié)構(gòu)和裙樓的連接。
圖1 本工程后澆帶設(shè)置示意圖
本工程在13、14號施工區(qū)域存在塔樓,塔樓的高度約為105m,在此位置為了解決沉降差的問題,此處的沉降帶設(shè)置為沉降后澆帶,待地上的結(jié)構(gòu)施工完畢后,再進(jìn)行混凝土的澆筑施工;對于其他部分的后澆帶,主要是為了對混凝土澆筑后的溫度進(jìn)行控制,所以主要為溫度后澆帶,只需要在地下結(jié)構(gòu)施工完畢后,就可以進(jìn)行混凝土的澆筑施工。兩者的區(qū)別在于,溫度后澆帶的主要作用就是控制混凝土在水平方向上產(chǎn)生伸縮變形,而沉降后澆帶不僅具有溫度后澆帶的作用,而且還實(shí)現(xiàn)了對建筑物各部分垂直方向的沉降變形進(jìn)行控制。
在進(jìn)行后澆帶設(shè)計(jì)過程中應(yīng)主要以下施工要點(diǎn):
(1)為了確保后澆帶施工過程中方便快捷,同時避免應(yīng)力的集中出現(xiàn),一般在施工過程中,后澆帶的寬度約為80~100cm。
(2)一般在建筑物結(jié)構(gòu)受力較小的位置設(shè)置后澆帶,例如梁、板跨度的1/3處。在設(shè)置過程中,應(yīng)自上而下對其設(shè)置,且采用貫通不斷的方式設(shè)置后澆帶內(nèi)的鋼筋。
(3)對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部,應(yīng)當(dāng)每間隔20~30m的距離,設(shè)置一道后澆帶,并通過提升縱向鋼筋的配筋率,對塔樓和裙樓連接部位的構(gòu)造進(jìn)行加強(qiáng),從而確保后澆帶澆筑施工完畢后,可以有效的抵抗剩余沉降所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
(4)本工程由于所處城市的地下水水位較高,因此采用平直縫加收口網(wǎng)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行后澆帶的接縫設(shè)計(jì),并在后澆帶下放增設(shè)了防水層,具體構(gòu)造如圖2所示。
圖2 后澆帶示意圖
本工程的筏形基礎(chǔ)厚度約為130cm,面積較大,屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。如果在較短的時間內(nèi),對混凝土進(jìn)行連續(xù)澆筑,可能會因?yàn)闇囟葢?yīng)力,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形,產(chǎn)生較大的裂縫影響工程的建設(shè)質(zhì)量。因此,需要在基礎(chǔ)地板上進(jìn)行后澆帶的設(shè)置。如果采用傳統(tǒng)的軟質(zhì)鋼絲網(wǎng),在混凝土成型之后,界面剔鑿施工不僅消耗大量的施工時間和人力,而且很難達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,因此本工程選用了快易收口網(wǎng)作為后交代的澆筑模板。
快易收口網(wǎng)是一種新型的混凝土模板,采用薄形熱浸鍍鋅鋼板作為制作材料,經(jīng)過科學(xué)的加工,形成單向U形密肋骨架和單項(xiàng)立體網(wǎng)絡(luò)的模板,它不僅具有優(yōu)良的力學(xué)性能,而且自重較輕,被廣泛應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中。如表1所示,快易收口網(wǎng)與傳統(tǒng)模板的對比。
本工程對后澆帶所使用的混凝土采用膨脹混凝土,并摻加一些硫鋁酸鈣類和一氧化鈣類膨脹劑。在澆筑時注意,混凝土的強(qiáng)度等級要比兩側(cè)混凝土的強(qiáng)度至少高一級。對于溫度后澆帶澆筑時,應(yīng)確保兩側(cè)的混凝土齡期達(dá)到60d,并在地面層樓面施工完畢后,再進(jìn)行澆筑施工;對于沉降后澆帶,則在兩側(cè)的混凝土處于穩(wěn)定狀態(tài)后,再進(jìn)行澆筑施工。
表1 快易收口網(wǎng)模板與傳統(tǒng)模板的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
在進(jìn)行后澆帶施工過程中,為了確保后澆帶施工的質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按照施工的相關(guān)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行,相關(guān)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下:
(1)為了避免后澆帶部位的鋼筋受壓變形彎曲,或者受到建筑垃圾的影響,因此應(yīng)在后澆帶的周圍設(shè)置臨時的欄桿,對其進(jìn)行圍護(hù)。
(2)在后澆帶澆筑施工之前,應(yīng)對后澆帶的界面進(jìn)行初步的處理,清除一切雜物、水泥薄膜,確保施工縫內(nèi)沒有任何異物。同時還應(yīng)對兩側(cè)的混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理。并進(jìn)行混凝土澆水,確保兩側(cè)混凝土處于濕潤狀態(tài)下24h。如果未能有效的按照以上措施對混凝土進(jìn)行處理,將嚴(yán)重影響新老混凝土的粘粘強(qiáng)度,導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
(3)在后澆帶的接縫處理過程中,應(yīng)根據(jù)接口的形式,在堵頭板上裝凸條,避免出現(xiàn)自然斜槎的問題,導(dǎo)致影響混凝土的澆筑和振搗施工,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(4)混凝土澆筑完畢后,必須等到混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的75%以上時,才能按照由上而下的順序?qū)鬂矌У哪0搴椭芜M(jìn)行拆除。
(5)雖然在進(jìn)行后澆帶澆筑的過程中,混凝土的澆筑量較少,但是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行澆筑施工,并做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,確保其始終處于濕潤的環(huán)境當(dāng)中,從而提高混凝土的抗?jié)B性能和強(qiáng)度。
綜上所述,隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建筑工程項(xiàng)目也日漸增多。在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過程中,超長混凝土結(jié)構(gòu)的施工問題十分重要,它的施工質(zhì)量好壞關(guān)系著整棟建筑的建設(shè)質(zhì)量好壞。本文結(jié)合實(shí)例分析了后澆帶施工技術(shù)在超大混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,通過合理的設(shè)計(jì)后澆帶,并加強(qiáng)后澆帶施工管理,可以有效的解決混凝土因收縮、溫度以及沉降等造成的裂縫,確保了建筑工程的施工質(zhì)量。因此,相關(guān)工作者必須重視后澆帶施工技術(shù),提高自身專業(yè)能力,科學(xué)合理的在超長混凝土結(jié)構(gòu)中進(jìn)行后澆帶施工,推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。