建筑工程后浇带施工中梁、板结构受力变化问题分析及解决措施探讨

　　摘要：本文根据实践，对建筑工程后浇带施工过程中梁、板结构受力体系变化问题及施工时采取相应的应对解决措施进行了分析探讨，并结合工程实例对其进行了详细的计算和论证，解决了后浇带施工中梁板结构不稳定而导致的质量问题。
关键词：后浇带；结构受力；问题分析；解决措施


1前言
为了避免因混凝土收缩、沉降不均匀等不利因素引起的开裂等质量问题，常采取设置伸缩缝、沉降缝等措施，在一些不便于设置伸缩缝、沉降缝的情况下，用设置后浇带的方法来代替。关于后浇带的设计与施工，在《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（JGJ3-2002）》、《高层建筑箱形与筏形基础技术规范（JGJ6-99）》、《地下工程防水技术规范（GB50108-2001）》以及不同版本的有关建筑结构构造技术资料中，对后浇带宽度、钢筋贯通与否、混凝土强度等级要求、接缝形式、防水等方面的构造要求都作了较为详尽的规定。按照有关“规范”规定：后浇带的后浇混凝土须在主体结顶45d以上再浇注（有设计注明的除外）。而对后浇带两边梁板的混凝土浇注完毕到后浇混凝土浇筑前的这段时间里，那些正好通过后浇带并被截断的梁、板应作怎样的技术处理却很少提及。

2后浇带在设置期间出现的问题分析
在主体结构中后浇带设置宽度常见的有1000mm和800mm两种，在后浇带处钢筋不论是连通还是断开，都会使通过后浇带处的梁、板由原先的连续结构体系变为悬挑结构体系，梁、板按原有结构体系计算所配置的钢筋就有可能不能满足施工阶段的要求。在施工过程中，有些做法是在断开的梁端加竖向支撑，使其成为一端固定、一端简支的结构。
由于施工人员对此种做法理论依据缺乏足够的了解，容易出现一些问题。如：后浇带两边的梁板在混凝土浇注完成并达到设计强度后，便拆除梁板下的支撑模板，然后再象征性地在悬挑端加上一个支撑。由于后加的支撑与梁端之间连接不严密或支撑基础不牢，当竖向支撑真正承受荷载时此梁在其根部会出现裂缝而形成质量缺陷。除此以外，有些施工人员的做法是将此梁按一般的悬挑梁施工，待其混凝土强度达到100%（或28d）便拆除支撑。由于施工现场管理不严格，施工时在临时悬挑梁板从属区域内堆放施工材料或是将上部分隔墙直接砌筑上去，从而使得悬挑所承担的实际荷载超出其承载力而造成梁上部出现裂缝甚至破坏。


3后浇带截断的梁、板结构施工解决措施
针对以上问题，笔者在实践中作了一些探索，具体做法是：将后浇带截断的梁、板看作是悬挑构件，根据施工过程中的实际荷载组合来进行校核，看其配筋是否满足要求。若满足要求便将其看作普通的悬挑构件进行施工管理；若不满足，可以采取增加上部附加钢筋或是加竖向支撑等措施来使其满足要求。当采用前一措施时，应注意以下问题：

①在梁的支座处，上部钢筋一般都较多，有时是多排布置，但不论是几排，校核计算时取值与实际布置一定要保持一致。
②纵向受力钢筋布置成多排时，排与排之间的间距要严格按“规范”要求设定，若间距过大会使得梁板的实际承载力降低。
③由于梁在支座处钢筋都很密，在浇注混凝土时宜从侧边进行浇注并震捣密实，以保证混凝土的浇捣质量。
④底模和端部的竖向支撑，宜在混凝土达到100%设计强度后再拆除；若上一层对应的悬挑梁支撑直接落在下层梁端，并且在计算时未计入此部分荷载，此时宜适当延长拆除竖向支撑的时间。
⑤竖向支撑拆除后，应避免在此悬挑梁从属区域内堆放未放入施工活荷载的施工材料和机具设备等。
⑥此梁上部的填充墙应在后浇混凝土浇筑完毕并达到设计强度后再砌筑。
当采用后一措施时，应注意以下问题：
①不设后浇带，设膨胀加强带。
②可采用预留支撑支模体系。
③支撑中所用的扣件要防止发生滑移，否则会造成整个支撑体系失效。针对竖向支撑的形式，根据支撑基础的不同可以有如图1和图2两种形式。当下部有牢固基础（如桩基础承台面和地面已作硬化处理等），竖向支撑的基础不会有明显的沉降时，应采用图1中的支撑形式；当地面为软土时，竖向土支撑在工作时可能会有明显的沉降时，宜采用图2中的支撑形式。
校核过程宜在现浇带两边的悬挑构件施工之前完成，并将后期中所采取的措施与悬挑构件的施工方案结合起来一并考虑。

4工程应用实例
湖南某办公综合楼工程全长96m，共设有一道后浇带。施工后浇带是整个建筑物，包括基础结构施工中的预留缝，待主体结构完成，将后浇带混凝土补齐后，这种“缝”即不存在，这样在整个结构施工中既解决了高层主楼与低层裙房的差异沉降，又达到了不设永久变形缝的目的。
图3是办公综合楼的5层框架结构图，设计要求在施工时从基础到屋面均留设800mm宽后浇带，具体位置见图3。此后浇带应在主体结顶45d、砌体基本完成后，采用微膨胀混凝土配制的混凝土浇灌，后浇混凝土强度等级应比相应位置混凝土强度等级提高5MPa。梁的配筋率见表1。
1）校核B轴悬挑梁MN的危险截面Ⅰ-Ⅰ的正截面承载能力。由图4可知此悬挑梁的计算跨度为5.2m。
2）根据以往的施工经验，在后浇混凝土浇注之前，楼面施工活荷载标准值可取为2.0kN/m2。
3）用线弹性分析方法分别计算此构件Ⅰ-Ⅰ截面在恒载作用下的荷载效应M1和在施工活荷载作用下的荷载效应M2，受力图分别见图5和图6。
M1=252.944kM•m
M2=114.456kM•m
4)荷载组合：
M=1.2×M1+1.4×M2
=1.2×252.944+1.4×114.456
=463.7712kM•m
5)I-I截面参数见图7：
fy=fy’=300N/mm2，h=700mm，
as=60mm（两排），as’=35mm（一排），
h0=h-as=700-60=640mm，
fc=11.9N/mm2，=1.0，
AS=1884mm2，AS′=1256mm2。
6）按《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）中的相应公式（7.2.1-2）进行正斜截面承载力验算，验算结果表明需在悬挑梁上部增加附加钢筋（措施一）或设置竖向支撑（措施二）。
7）以M作为I-I截面弯矩设计值计算AS，并重新排列上部钢筋。已知：AS'=1256mm2，h=700mm，as=60mm（两排钢筋），as'=35mm（一排），ho=h-as=700-60=640mm,fc=11.9N/mm2,=1.0M=fcbx(ho-x/2)+fy'AS'(ho-as')即:463.7712×106=1.0×11.9×250×x×(540-x/2)+300×1256×(640-35)，所以x=175mm＞2as'=70mm。因为fcbx=fyAS-fy'AS'，故:As=fcbx/fy+As'=1.0×11.9×250×175)/300+1256=2991mm2。为了与原设计统一，选用1020的Ⅱ级钢筋。
8）校核悬挑梁的MN在危险截面I-I的斜截面承载力。经校核，原有配筋能满足要求（计算过程略）。
9）悬挑板的正截面承载力和斜截面承载力的计算过程同梁，具体校核过程略。
10）MN梁在I-I截面采用措施一后与原设计相比，梁上部附加钢筋数量增加偏多，根据I-I截面形状，1020也无法按两排排列，若排成三排，则需令as=80mm后重新计算（计算从略）；就本工程而言，可采用措施二：设计竖向支撑来解决。由于本工程基础为软土地基，故可选用图3中的竖向支撑形式。

5结语
由于按上述方法进行了严格校核并根据校核结果采取相应的处理措施，在临时悬挑构件上部均没有出现裂缝,但邻近工地施工中的一后浇带，由于未进行校核计算与相应处理，后浇带两边的悬挑构件上部均或多或少出现裂缝。这说明本文所述的方法具有可操作性和较好的使用效果。
只有严格遵循相关规范，并对实践中出现的问题科学分析，并及时提出解决问题的切实可行的方法措施，就能为整体施工质量打下坚实的基础，也可积累更多的施工经验，为解决同类相似工程问题提供借鉴。

参考文献：
[1]建筑结构荷载规范.GB50009-2001.[S].
[2]混凝土结构设计规范.GB50010-2002.[S].
[3]吴锡华.建筑物后浇带设计施工的思考[J].宁波大学学报（理工版）2001，14.
[4]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程.JGJ3-2002[S].

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