后浇带在超长现浇混凝土结构中的应用

　　摘要：本文结合笔者工作经验，简要分析了建筑结构在施工期间温度、收缩裂缝的基本特点 , 重点介绍了对超长混凝土结构如何有效设置后浇带及控制温度收缩应力的具体措施。

　　关键词：混凝土后浇带,超长混凝土结构,温度,收缩裂缝,设计措施

　　1 概述

　　建筑工程中，混凝土结构的裂缝较为普遍。施工期间由混凝土收缩和温度变化引起的收缩和温度裂缝以及共同引起的温度收缩裂缝是工程最常见的，尤其是超长混凝土结构的温度收缩裂缝。在结构设计和建筑施工中，常采用伸缩缝和后浇带方法处理。但是设伸缩缝后，由于该缝永久停留在建筑物中，使建筑功能受到限制，同时在伸缩缝处可能出现双柱、双梁和双墙，造成工程费用提高。

　　2.施工后浇带的功能

　　施工后浇带分别用于解决高层主楼与低层裙房间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形相减小温度应力等问题。施工后浇带是整个建筑物，包括基础及L型结构施工中的预留缝(“缝”很宽，帮称为“带”)，待主体结构完成将后浇带混凝土补齐后，这种“缝”即不存在，在整个结构施工中解决了高层主楼与低居裙房的差异沉降达到不设永久变形缝的目的。

　　后浇带按作用分3种：为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差设的沉降后浇带;为防混凝土凝结收缩开裂设的收缩后浇带;为防混凝土因温度变化拉裂设的温度后浇带。

　　3.后浇带设置的理论根据

　　混凝土在结硬过程中发生收缩、在温度变化时会热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。超长混凝土结构中较多见的是在收缩和温度应力共同作用下产生的温度收缩裂缝。

　　一般混凝土最终收缩应变约(3～5)×10-4 ，早期收缩快，半年可完成第一年收缩量的80～90%, 一年后仍发展但不明显。影响因素主要有混凝土强度等级、水泥品种、水灰比、坍落度、养护(保温、保湿)和体表比。

　　混凝土温度线膨胀系数一般为1.0×10 -5 / ℃，(混规)1 一般发生在混凝土结硬一直到房屋使用期间。影响因素有季节温差、内外温差和日照温差。

　　温度收缩裂缝的基本特点

　　(1)该裂缝由收缩和温度变形共同产生，分布一般为两种裂缝的组合，随环境湿度和温度而变化，裂缝的开裂和危害往往较单一的收缩或温度裂缝严重。

　　(2)根据具体工程裂缝出现的时间、发展与变化、以及分布、形状等特征。工程中较常见的是以收缩变形为主的温度收缩裂缝，一般发生在混凝土浇筑后一年内，且多见半月至数月之内。

　　(3)主要影响的部位及构件是在底层和顶部数层梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。

　　(4)梁板裂缝呈现不同分布，一般垂直于纵向分布在两侧面，两头细、中间宽、枣核形。裂缝为表面，深进或贯通。单向板缝等间距平行于短边。双向板缝较重于单向板缝，两个方向板缝纵横交错，不规则，缝多为贯通，板面缝一般宽于板底缝。

　　4.根据实际情况确定后浇带类型

　　设计采用何种类型的后浇带须根据工程类型、部位、现场施工和结构受力情况而确定。

　　后浇带缝宽与墙、板厚有关。对底板厚超过100cm以上的，可据后浇带处的接槎形式、钢筋搭接、施工难易程度等灵活掌握，当施工较困难时，缝宽可适当增加。

　　对于后浇带内的后浇混凝土，应使用无收缩混凝土，防止新老混凝土接缝收缩开裂。无收缩混凝土可在混凝土掺加微膨胀剂，也可直接采用膨胀水泥配制，配制的混凝土强度等级应比先浇混凝土高一个强度等级2。

　　后浇带后浇部分混凝土的浇灌时间，伸缩后浇带应据先浇混凝土的收缩完成情况而定，不同水泥、水灰比、养护条件的混凝土，一般应控制在施工后60天进行。如工期紧迫也是应在2周以上。沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后，再浇筑后浇带。

　　5.后浇带在设计中应明确的问题

　　当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第8.1.1条)1时，可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大，伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多，同时应注意加强屋面保温隔热，采用可靠高效的外墙外保温，并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置防震缝3时，伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较常见，需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外，应该加强地下室顶板及外墙的配筋，建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%，钢筋应尽可能选择直径较小的，一般10-16mm即可，间距尽量选择较密的宜不大于150mm，细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。

　　当地下室结构超长过多，单靠设后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时，可考虑采用补偿收缩混凝土，在适当位置设膨胀加强带。不仅可以增大伸缩缝最大间距，还可用膨胀加强带取代部分施工后浇带，来实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时，膨胀加强带的位置应设在结构温度应力集中部位，并制定严格的技术保障措施，保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确，结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。

　　对高层建筑主体与裙房之间是设永久变形缝，还是在施工阶段设沉降后浇带，应根据地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等综合确定。当地基持力层土质较好，如高层建筑基础做在基岩或卵石层上，或采用桩基时，高层建筑沉降变形量较小，可考虑施工后浇带将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高且厚度较大，高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大，荷载、沉降量较大，在采用天然地基的情况下，还是以设永久变形缝将高层与裙房彻底脱开为好。当高层与裙房之间设永久变形缝时，高层建筑的基础埋深一般应大于裙房基础埋深至少2米，不满足此要求应计算高层建筑的稳定性，并采取措施防止高层与裙房之间发生相互倾斜。笔者曾经参观过某工程，高层建筑地上十六层，纯地下车库一层，与高层建筑地下室贯通，其间设置了沉降缝，基础埋深基本相同，沉降缝间采用硬质材料填充。由于没解决好高层建筑与地下车库间的互倾问题，建筑投入使用后，发现沉降缝两侧墙体开裂，造成地下室渗漏。

　　6.结束语

　　本文所言现浇混凝土后浇带，只解决施工期间的混凝土在结硬过程中的自收缩、温度变化以及施工期间的基础不均匀沉降可能引起的裂缝。不能解决建筑物在使用期间所引起的结构应力集中而导致的裂缝，不能替代建筑物在使用期间而设置的伸缩缝和沉降缝。

　　为施工期间而设置的混凝土后浇带，设计和施工是否合理，直接影响到结构的安全性与经济性，设计和施工单位都应对此予以足够的重视。

　　【参考文献】

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　　[ 3 ] 黄世敏，杨沈等 建筑震害与设计对策 . 北京：中国计划出版社，2009.11

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　　[ 5 ] 游宝坤等 超长钢筋混凝土结构 UFA 无缝设计施工[J].建筑结构， 1998, 6

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