【摘要】建筑的周期不僅在于施工的一段時(shí)間,而是要延伸至施工結(jié)束后建筑物的整個(gè)運(yùn)行壽命。在這過(guò)程中,由于天氣、地殼運(yùn)動(dòng)、溫度等自然原因,建筑物的物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生一定程度的變化。因此,在建筑施工過(guò)程中就應(yīng)將這種物理變化考慮在內(nèi),為其變化留出“余地”,同時(shí)又保證建筑物的安全性與可靠性。“后澆帶”便是常見(jiàn)的預(yù)防沉降縫等裂縫出現(xiàn)的措施。本文,筆者就建筑施工過(guò)程中后澆帶的功能作用以及施工技術(shù)做出簡(jiǎn)要的說(shuō)明與解析。
【關(guān)鍵詞】建筑施工;后澆帶;功能作用;施工技術(shù)
建筑施工過(guò)程中裂縫出現(xiàn)的原因多種多樣,常見(jiàn)的有設(shè)計(jì)過(guò)程本身存在問(wèn)題、材料內(nèi)部的問(wèn)題、混凝土配比出現(xiàn)問(wèn)題、構(gòu)成建筑物的要素對(duì)溫度的敏感程度、地基的沉降作用以及施工設(shè)備的應(yīng)用等。這些主觀的客觀的因素共同作用導(dǎo)致建筑物的安全系數(shù)不斷變化,為了盡可能保持工程項(xiàng)目的安全系數(shù),我們常常需要采取一定措施預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。后澆筑從物理學(xué)的角度出發(fā)將建筑物分為結(jié)構(gòu)塊,在不影響整體強(qiáng)度等性質(zhì)下針對(duì)性的逐塊優(yōu)化,使工程項(xiàng)目的質(zhì)量得以進(jìn)一步提高。下面對(duì)其功能、作用原理以及施工技術(shù)注意事項(xiàng)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
1、后澆帶的定義及分類
國(guó)家建筑施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)后澆帶的定義如下:為適應(yīng)環(huán)境變化、混凝土收縮、不均勻沉降等影響、在建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程中預(yù)留一定的寬度并且經(jīng)一段觀察其后在進(jìn)行澆筑。后澆帶大致可分為三類,沉降后澆帶、溫度后澆帶和伸縮后澆帶。首先,沉降后澆帶主要針對(duì)高層建筑物,由于其主樓與裙房的高度差距較大,對(duì)地基沉降作用較為敏感故需設(shè)置沉降后澆帶[1]。接著,溫度后澆帶是針對(duì)大部分建筑物,由于溫度對(duì)其建筑材料的影響常常會(huì)使建筑物出現(xiàn)裂縫,故需設(shè)置溫度后澆帶,最后是伸縮后澆帶,對(duì)于占地面積較大的建筑物在溫度的影響下可能會(huì)出現(xiàn)伸縮現(xiàn)象,因此在施工過(guò)程中要為其留出空間,即伸縮后澆帶。
2、后澆帶的功能作用
上文已經(jīng)介紹過(guò)后澆帶的主要功能是解決沉降差以及溫度差等問(wèn)題,以下進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明:
2.1解決沉降差
高層建筑通常由主樓與裙房?jī)刹糠謽?gòu)成,但在施工過(guò)程中并非將兩者放在一起施工而是用后澆帶將兩者分開(kāi)形成結(jié)構(gòu)塊,在主樓的結(jié)構(gòu)施工任務(wù)完成且澆灌工作已完成一半以上時(shí)才能對(duì)后澆管帶進(jìn)行澆灌工作,將主樓與裙房連接為一個(gè)整體。設(shè)計(jì)過(guò)程中同樣需考慮兩個(gè)階段各結(jié)構(gòu)塊基礎(chǔ)不同的受力情況,施工前期必須做好荷載校核工作。但這種做法的局限在于建筑物地基所在的土質(zhì)較為穩(wěn)定,建筑物的沉降過(guò)程包含在施工期間內(nèi)。除上述分析受力情況進(jìn)行澆筑帶的計(jì)算,還可采取以下輔助措施:
2.1.1調(diào)整壓力差
調(diào)整壓力差主要采用的是靈活運(yùn)用基礎(chǔ)的方法。由于主樓的荷載較大因此選用整體基礎(chǔ)能夠降低土壓力,減少來(lái)自于外界的附加壓力;裙房結(jié)構(gòu)由于荷載相對(duì)較輕,因此采用較淺的十字交叉梁基礎(chǔ),能夠增加土壓力使得高低層的沉降程度接近,從整體上減弱了沉降現(xiàn)象[2]。
2.1.2調(diào)節(jié)時(shí)間差
由于主樓工程量較大施工起來(lái)較為繁瑣,因此可以先施工主樓,因?yàn)槠浣ㄖ芷谙鄬?duì)較長(zhǎng)。在此過(guò)程中,地基的沉降作用基本完成,此時(shí)在進(jìn)行裙樓的施工便使得兩者后期沉降步調(diào)基本一致,同樣從整體上減弱了沉降現(xiàn)象。
2.1.3調(diào)表高差
在施工設(shè)計(jì)階段經(jīng)沉降計(jì)算可以將主樓的標(biāo)高定的相對(duì)較高,裙樓的標(biāo)高定的相對(duì)較低,為施工期間內(nèi)發(fā)生的地基沉降作用預(yù)留出空間,使得兩者最終保持與期望值相一致的高度。
2.2減小溫度收縮
溫度收縮主要發(fā)生于混凝土,新澆混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程會(huì)發(fā)生收縮。而根據(jù)熱脹冷縮的原理。已建成的結(jié)構(gòu)在遇熱時(shí)發(fā)生膨脹,遇冷時(shí)會(huì)收縮。前者的收縮大部分發(fā)生在施工完成后的一至二個(gè)月,而溫度的影響幾乎持續(xù)建筑物的整個(gè)生命周期。當(dāng)建筑物產(chǎn)生收縮膨脹作用時(shí)其結(jié)構(gòu)本身會(huì)產(chǎn)生低于發(fā)生這種形變的內(nèi)力,當(dāng)性變的程度超出建筑物的自我調(diào)節(jié)能力范圍,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。留出后澆帶后,在占地面積較大或高度較高的建筑物的施工過(guò)程中,混凝土可以自由收縮,減少了因此產(chǎn)生的收縮應(yīng)力;對(duì)于溫度應(yīng)力,由于混凝土在配置的過(guò)程中就將此問(wèn)題考慮在內(nèi),對(duì)于受溫度影響而產(chǎn)生的應(yīng)力,混凝土的抗拉強(qiáng)度足以抵抗因此可不予考慮。此外,后澆帶保留的時(shí)間一般不應(yīng)低于一個(gè)月,在此期間,混凝土的收縮變形基本完成??紤]到溫度的作用,后澆帶的澆筑時(shí)間應(yīng)選擇氣溫較低(但溫度應(yīng)在后澆帶混凝土臨界溫度之上)時(shí),后澆帶混凝土采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)的輕微膨脹的混凝土澆灌密實(shí)并加以保護(hù)防止新老混凝土之間由于物理性質(zhì)的細(xì)微差別引起的裂縫[3]。
3、后澆帶的施工技術(shù)分析
3.1設(shè)計(jì)階段
3.1.1明確間距
后澆帶的施工應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行。但在具體的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑物的狀態(tài)與當(dāng)?shù)刈匀粭l件做出細(xì)微調(diào)整。通常情況下,長(zhǎng)方形建筑的中間距離應(yīng)不大于40厘米,距離下限應(yīng)根據(jù)建筑物所在區(qū)域內(nèi)的天氣情況和氣候裝套敲定,一般不超過(guò)30厘米。
3.1.2選擇合適的寬度
在建筑施工的過(guò)程中為了方便安全的情況,一般會(huì)將建筑物分為幾個(gè)建筑塊,但這并不意味著忽視建筑物的整體性,因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)塊本就是相互關(guān)聯(lián)的。對(duì)于基礎(chǔ)以及樓板來(lái)說(shuō),承重鋼筋一般不允許切割,但若其跨度過(guò)寬引起建筑物潛在的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題就要對(duì)其進(jìn)行加工,切割過(guò)后應(yīng)當(dāng)與后澆帶相互焊接避免由于承重構(gòu)件受損導(dǎo)致其受力不均而使得兩旁的地基下沉。
3.1.3選擇合適的位置
后澆帶位置的選擇較為靈活,應(yīng)結(jié)合建筑物的施工情況整體確定。一般選擇混凝土構(gòu)件受力最小的部位[4]。剪力墻通常不設(shè)置后澆帶,因?yàn)楹鬂矌Э赡芷茐钠湓械牧W(xué)結(jié)構(gòu);梁和板之間是設(shè)置后澆帶的最佳部位,原因在于此部位的彎矩較大,設(shè)置后澆帶一定程度上降低了建筑物發(fā)生形變的概率。
3.2施工階段
3.2.1時(shí)間選擇
對(duì)于一般建筑物,由于建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題發(fā)生的沉降作用會(huì)在一至兩個(gè)月內(nèi)完成,但對(duì)高度有要求的建筑物,其主樓與裙樓的施工應(yīng)當(dāng)分開(kāi)進(jìn)行,使得兩者的沉降步調(diào)一致。
3.2.2材料選擇
在進(jìn)行后澆筑的過(guò)程中,預(yù)留的空間需要進(jìn)行全方位的清理,除去積水,并保證與混凝土接觸的兩壁充分濕潤(rùn)。后澆筑混凝土通常要求穩(wěn)定性較好。為了保證后澆筑區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)度等于或高于其他部位,混凝土中應(yīng)加入早強(qiáng)性的減水材料。
結(jié)語(yǔ):
總的來(lái)講,建筑施工過(guò)程中后澆帶的應(yīng)用是保證建筑物活動(dòng)穩(wěn)定性的重要措施,特別是在預(yù)防縫隙的作用上有著更為顯著的作用。上文列舉僅供參考,實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)視具體情況而定。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
王志強(qiáng),河北建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,河北保定。