浅析超长混凝土结构后浇带的应用

关键词：超长混凝土；后浇带；裂缝；沉降

1 引言

建筑工程中，混凝土结构的裂缝较为普遍，裂缝的类型也很多。以前的结构设计和建筑施工中，采用伸缩缝来处理裂缝。但是设置的伸缩缝，会永久停留在建筑物中，使建筑功能受到限制。近年来随着建筑业的迅速发展，很多超长混凝土结构都不设置伸缩缝，而是通过设置后浇带来缓解混凝土收缩和温度作用带来的不利影响。后浇带的设置可以减少混凝土收缩，又可增加建筑面积，加快施工进度，节约投资。根据后浇带用于解决混凝土伸缩问题，以及调整高、底层之间的沉降差的不同作用，分为伸缩后浇带和沉降后浇带两种，

2 后浇带设置的原理

混凝土在变硬过程中会发生收缩，温度的变化会引起热胀冷缩，当这种变形受到约束后，结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力都超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土开裂，最终形成收缩裂缝或温度裂缝。

后浇带设置要遵循“先放后抗”的原则。为了削减温度应力，防止产生伸缩缝，将总温差分为两部分。在第一部分温差经历的时间内，将结构分为多段，与施工缝结合，能减少收缩应力。施工后期，浇筑成整体，以承受第二部分的温差和收缩，此时两部分的温差和收缩应力叠加后小于混凝土设计抗拉强度，后浇带就是利用这种方法来控制裂缝，而不需要设置伸缩缝。从理论上分析，是通过设置后浇带，将大尺度板式结构“化整为零”，使其在较短的时间内释放温度收缩应力，当完成后浇带的施工后，结构又“化零为整”，大幅度减少温度收缩应力对结构的影响，而不需要设置过多的永久性变形缝。后浇带是一种特殊的施工缝，只在施工期间存在，它是一种临时性的伸缩缝。它的目的是取消结构中的永久性伸缩缝，所以也可以说它是一种设计中的伸缩缝和沉降缝。

3 后浇带设计

3.1 后浇带的形式

后浇带按形状可以分为平直缝、阶梯缝、企口缝三种形式。

平直缝的优点：施工时安装、拆除模板方便，经常应用于不厚的工程中，便于处理事故；缺点：该形式的后浇带渗水路线较短，界面结构的质量不容易保证。

阶梯缝的优点：支模简单，容易拆除，抗渗路线长，混凝土结构与水压方向垂直，界面结合能保证质量，抗渗性好，后期施工、清理也比较容易。

企口缝的优点：混凝土结构面与水压方向也垂直，界面结合面好，抗渗路线长；缺点：支模费工时，浇筑时不易密实，死角多，拆模清理较困难，成型后要注意保护边角，若不注意，会影响后期施工接缝质量，大体积的厚混凝土中可采用企口缝，较薄的混凝土结构中不宜采用。

为了支模方便，超长钢筋混凝土结构的板一般很薄，应设置平直缝；当梁高较低(≤ 600mm)时应设置阶梯缝，而梁高较高(>600 mm)时应设置企口缝。

3.2 后浇带的位置

后浇带应设置在结构构件受力较小处，一般在梁、板跨度内的三分之一处，因为该处构件弯矩和剪力均较小，对主体结构的影响较小。

对于伸缩后浇带，参考《混凝土结构设计规范》(GB 50007—2002)的条文，当混凝土结构伸缩缝间距过大时，可采用设置伸缩后浇带的方法，适当地增大伸缩缝间距。根据工程实践经验，通常后浇带的间距不大于30m；浇灌混凝土的间隔时间通常在两个月以上。每30m—40m间距留出施工后浇带，带宽为800mm— 1000mm，钢筋采用搭接接头，混凝应在两个月后浇灌，浇灌的混凝土要掺杂一定量的膨胀剂，使得强度等级提高5MPa。

对于沉降后浇带，规范规定：当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，应在裙房一侧设置后浇带，后浇带的位置应设在距主楼边柱的第二跨内。此时，混凝土用量要根据实际测量的沉降值进行计算，当后期的沉降差满足要求时，才可以进行浇注。后浇带宽度为800mm—1000mm，当主楼部分的结构封顶两个月，要按照《建筑变形测量规程》对建筑进行沉降观测，当变形指数满足要求时，才能浇灌混凝土封闭。

另外，在确定后浇带的位置时，设计人员还要考虑其他因素：尽量避免让后浇带通过卫生闯、淋浴间等对防水要求较高的房间；与后浇带平行的梁不要和后浇带重叠，这样会给施工带来难度。

3.3后浇带的宽度及钢筋处理构造

理论上，后浇带的宽度只要1cm宽就够了。但为了保证到施工质量，后浇带的宽度一般设置0.6m—1m左右，工程实践中较多采用1m。后浇带的设置，是为了释放早期的收缩应力，所以当后浇带处钢筋连续时，后浇带的宽度和钢筋处理方式会影响后浇带的释放收缩应力作用；后浇带处的钢筋全部断开，混凝土结构就会被分成几个独立的部分，此时后浇带的宽度对结构的变形没有影响；后浇带处的钢筋部分甚至全部拉通时，钢筋会加大约束结构变形，阻碍两侧构件向刚度中心变形，产生约束拉力，这会影响发挥后浇带的作用，所以，如果后浇带钢筋不能全部断开，必须减少后浇带间距。

钢筋中的约束拉力受后浇带钢筋的宽度和面积的影响，钢筋宽度越大、面积越小，约束拉力就会越小，就越有利于发挥后浇带作用，也能更好的控制结构裂缝。

对于结构中没有设置后浇带的部位，却也想要达到后浇带的性能，可通过减少后浇带面积、增大宽度、减少钢筋的总量来实现。梁中上部的钢筋、腰筋以及板墙中的钢筋切断后要错开搭接，但是不能切断梁中下部的钢筋。另外，对于板，可在板上加强钢筋，板上部的钢筋要切断搭接，板底部的钢筋与加强筋要保持连续，这样可以控制板上后浇带处开裂。

4 后浇带施工

后浇带施工流程如下：施工后浇带以外砼→拆其余部位模板→到设计规定时间后，施工后浇带砼→后浇带砼强度达到100%后，拆后浇带底模（侧模）。 

4.1钢筋施工      

按图纸要求施工，在后浇带绑扎完成后做好防护措施（加盖盖板），防止钢筋损伤及锈蚀。在浇注后浇带混凝土前对钢筋进行检查及除锈处理。后浇带钢筋绑扎，穿过后浇带的梁筋不断，板筋也不断。如板筋需断开，可互相搭接750mm，且搭接位置不应在同一断面上，在同一断面的接头数不能超过总数的50%。

4.2 模板施工   

（1）构造筏板：施工后浇带立面的模板，采用木模板拼接。模板竖向放置，用木方进行横向连接，后浇带两边模板由木方顶住，防止浇注砼时发生涨模。

（2）墙体后浇带：墙体后浇带模板由两块模板拼成，在两块模板的里外侧与水平钢筋相交处做半圆孔，模板套在钢筋上，两块模板的中间相交处夹住木模板，在浇注混凝土前将木模板起出，夹入橡胶止水带。为了抵抗住先浇筑砼一侧的墙体砼的侧压力，在靠近这一侧的模板的横向短木方的外侧套铁线，然后与这一侧墙体模板捆紧，在短木方靠近橡胶止水带的内侧用木方支顶。

在支设另一侧后浇带模板时，先支设的后浇带模板不拆，在两侧模板相对的横向短木方间用木方支撑住。由于后支的侧模板支顶在先浇筑完的砼墙体上，因此后支的侧模板的横向短木方不用再与墙体钢模捆紧。 

 （3）顶板后浇带模板：为保证施工后浇带立面的基础混凝土施工过程中的稳定，横加一条木方,在楼板浇注完成后在后浇带处加盖模板，防止杂物落入，施工过程中出现踩踏破坏。          

顶板后浇带模板的支设方法是在顶板后浇带模板支设前，在后浇带处也应先支板模，以支撑后浇带模板。         

后浇带所处的一跨内的梁板模板及支撑随后浇带两侧模板一起支护，排距不大于1m（包括梁板支撑均应保留）。该部分模板支撑系统要相对独立，以便于其他模板及支撑的正常拆除和周转，在后浇带砼达到100%设计强度时，才能拆除。

4.3混凝土浇注

    按图纸设计要求，后浇带混凝土采用微膨胀混凝土，其强度比构件混凝土强度提高一个标号，浇注完成后应浇水养护不少于14天。 膨胀剂主要有以下性能：膨胀率大，质量稳定，对混凝土有一定的增强作用。

后浇带混凝土浇注部位分为以下几个方面  

（1）构造筏板：在浇注混凝土之前，必须除去混凝土表面的浮浆，将其凿成毛面，要彻底清除其中的垃圾、杂物，并隔夜浇水使其湿润，铺设水泥浆以确保后浇带混凝土与先浇捣的混凝土连接良好。同时检查钢筋绑扎是否达到图纸要求，有无生锈等问题，一切完好后方可浇注砼。

在后浇带混凝土界面清理完成，露出坚硬表面后，将止水胶条沿后浇带伸展方向展开，并每隔一米用高强钢钉将其固定，当止水胶条安装完毕后，撕下止水条上的隔离纸后即可进行后序混凝土施工。  

（2）地下室外侧剪力墙：凿毛及清理后浇带成型混凝土表面，检查钢筋及模板支撑情况是否满足施工要求。安装止水胶条，在预先留好的定位钱槽，将止水胶条镶嵌在预留槽中并用钢钉固定，即可进行混凝土施工。 

（3）楼板：凿毛及清理后浇带成型混凝土表面，检查钢筋、模板及预埋管线情况是否满足施工要求，完成准备工程后方可浇注混凝土。 

（4）施工缝：施工缝用钢丝网及小模板挡牢。墙柱水平施工缝采用同混凝土标号的水泥砂浆做接浆处理，接浆厚度50mm。楼板、梁、楼梯水平施工缝和墙体竖向施工缝刷同混凝土强度等级的水泥素浆处理。施工缝处在继续浇筑混凝土前，混凝土表面要剔毛，剔除浮动石子，用水冲洗干净并充分润湿，下料时要避免靠近缝边，机械振捣点距缝边30cm，缝边人工插捣，使新旧混凝土结合密实。

5结语

随着我国建筑业的发展，建筑产业规模越来越大，超长结构越来越多，而温度收缩裂缝是混凝土结构中很常见而且日趋增多的裂缝。后浇带能够解决裂缝问题，而且不会占用面就，使得结构中少缝甚至无缝，因此近年来很受到设计人员和施工人员的重视。

对于超长混凝土结构，通过设置后浇带可以避免结构发生裂缝，控制建筑的沉降。设计者应根据具体混凝土收缩和温度变形的特性，收缩变形的成因和特点，根据后浇带“先放后抗”的设计原则进行设计、施工，保证结构的质量。

参考文献：

【1】朱江龙. 后浇带施工技术质量控制探讨【J】.建材发展导向，2009,7（3）

【2】张义荣，胡开法，叶丹.浅析超长钢筋混凝土结构的后浇带设置【J】.山西建筑，2010,36（1）.

【3】张玉明. 超长混凝土框架结构裂缝控制研究【D】.东南大学，2006

【4】韩国良.后浇带施工德 处理方法【J】.包钢科技，2007,33（3）.

【5】李华. 现浇混凝土结构中后浇带施工的几点体会【J】.内蒙古科技与经济， 2008（19）