高层建筑施工后浇带的设置与施工

高层建筑施工后浇带的设计与施工 高层建筑后浇带的设置与施工 浙江凯恩房地产有限公司 张建雄 主题词：后浇带 设置 施工 在高层建筑物中，往往把高层主楼与低层裙房连在一起，从结构观点看，希望将高层与裙房脱开，这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱甚至双墙。在高层建筑设计中因功能需要把主楼与裙房连成整体并不允许设置沉降缝，此时为减少高层主楼与低层裙房之间因不均匀沉降引起的结构内力，或大面积浇筑混凝土引起的温度应力，在不增加造价和加大施工成本的情况下，采用施工后浇带是行之有效的方法。即在主楼与裙房之间用后浇带隔开，使其各自形成独立单体，既能在施工期间各自沉降，把主沉降差所引起的内力释放掉，同时也避免了同一楼层大面积混凝土浇筑引起的温度应力，然后用后浇带连成整体以满足建筑使用功能的要求。 施工后浇带分为沉降后浇带、伸缩后浇带和温度后浇带，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以及温度应力等问题。这种后浇带一般具有多种变形缝的功能，施工后浇带是整个建筑物包括基础及主体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，既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，又达到了不设永久变形缝的目的。 一、定义 为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝，按照设计或施工规范要求，在板（包括基础底板）、墙、梁相应位置留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土，将结构连成整体。后浇带是既可解决沉降差又可减少收缩应力的有效措施，故在工程中应用较多。 设置后浇带（施工缝）的位置、距离通过设计计算确定，其宽度考虑施工简便、避免应力集中，常为800～1200mm；在有防水要求的部位设置后浇带，应考虑止水带构造；设置后浇带部位还应该考虑模板等措施内容不同的消耗因素；后浇带部位填充的混凝土强度等级须比原结构提高一级。 二、作用 1. 解决沉降差。高层建筑和裙房的结构及基础设计成整体，但在施工时用后浇带把两部分暂时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降量（50％以上）以后再浇灌连接部分的混凝土，将高低层连成整体。设计时基础应考虑两个阶段不同的受力状态，分别进行强度校核。连成整体后的计算应当考虑后期沉降差引起的附加内力。这种做法要求地基土较好，房屋的沉降能在施工期间内基本完成。同时还可以采取以下调整措施：（1）调压力差。主楼荷载大，采用整体基础降低土压力，并加大埋深，减少附加压力；低层部分采用较浅的十字交叉梁基础，增加土压力，使高低层沉降接近。（2）调时间差。先施工主楼，待其基本建成，沉降基本稳定，再施工裙房，使后期沉降基本相近。（3）调标高差。经沉降计算，把主楼标高定得稍高，裙房标高定得稍低，预留两者沉降差，使最后两者实际标高相一致。 2. 减小温度收缩影响。新浇混凝土在硬结过程中会收缩，已建成的结构受热要膨胀，受冷则收缩。混凝土硬结收缩的大部分将在施工后的头1～2个月完成，而温度变化对结构的作用则是经常的。当其变形受到约束时，在结构内部就产生温度应力，严重时就会在构件中出现裂缝。在施工中设后浇带，是在过长的建筑物中，每隔30～40米设宽度为700～1000毫米的缝，缝内钢筋采用搭接或直通加弯做法。留出后浇带后，施工过程中混凝土可以自由收缩，从而大大减少了收缩应力。混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力，提高结构抵抗温度变化的能力。后浇带保留时间一般不少于一个月，在此期间，收缩变形可完成30％～40％。后浇带的浇筑时间宜选择气温较低（但应为正温度）时，可用浇筑水泥或水泥中掺微量铝粉的混凝土，其强度等级应比构件强度高一级，防止新老混凝土之间出现裂缝，造成薄弱部位。 三、设置依据和原则 　 施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位，一般在梁、板的变形缝反弯点附近，此位置弯矩不大，剪力也不大;也可选在梁、板的中部，弯矩虽大，但剪力很小。在施工后浇带处，混凝土虽为后浇，但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大，可一次配足钢筋;如果跨度较大，可按规定断开，在封闭混凝土前焊接好。后浇带的配筋，应能承担由浇筑混凝土成为—整体后的差异沉降而产生的内力，一般可按差异沉降变形反算为内力，而在配筋上予以加强，通常增加30%。后浇带的宽度应考虑便于施工操作，并按结构构造要求而定，一般宽度以800—1000mm为宜。 施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固，一般宜避免留直缝。对于板可留斜缝;对于梁及基础，可留企口缝或斜缝。一般情况下带裙房的高层建筑设置在裙房靠主楼的一侧，即连接跨间三等分的中间范围内。这样对主楼和裙房各自的主体施工不受影响，同时裙房的基础通常比主楼基础埋置浅，便于后浇带基础部位的施工。后浇带在基础部位留置的宽度不宜小于800mm，也不宜过大，应以能进行施工操作的空间为限度，一般情况下为1米宽。基础后浇带的配筋除按常规配置外，对后浇带两侧的基础还应按倒悬挑结构进行配筋验算，主要是考虑到不同的沉降应力作用。 JGJ6－2011《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》6.2.14 条设置施工缝和后浇带的相关规定。 GB50010－2010《混凝土结构设计规范》8.1.3 条规定对下列情况，如有充分依据和可靠措施，本规范表8.1.1 中的伸缩缝最大间距可适当增大： 1 采用低收缩混凝土材料，采取分仓浇筑、后浇带、控制缝等施工方法， 并加强施工养护； 2 采用专门的预加应力或增配构造钢筋的措施； 3 采取减小混凝土收缩或温度变化的措施。 当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。 GB50007－2011《建筑地基基础设计规范》8.4.20 条规定，带裙房的高层建筑筏形基础应符合下列规定： 1 当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。地面以下沉降缝的缝隙应用粗砂填实(图8.4.20a)； 2 当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置用于控制沉降差的后浇带，当沉降实测值和计算确定的后期沉降差满足设计要求后，方可进行后浇带混凝土浇筑。当高层建筑基础面积满足地基承载力和变形要求时，后浇带宜设在与高层建筑相邻裙房的第一跨内。当需要满足高层建筑地基承载力、降低高层建筑沉降量,减小高层建筑与裙房间的沉降差而增大高层建筑基础面积时，后浇带可设在距主楼边柱的第二跨内，此时应满足以下条件： 1）地基土质较均匀； 2）裙房结构刚度较好且基础以上的地下室和裙房结构层数不少于两层； 3）后浇带一侧与主楼连接的裙房基础底板厚度与高层建筑的基础底板厚度相同 3 当高层建筑与相连的裙房之间不设沉降缝和后浇带时，高层建筑及与其紧邻一跨裙房的筏板应采用相同厚度，裙房筏板的厚度宜从第二跨裙房开始逐渐变化，应同时满足主、裙楼基础整体性和基础板的变形要求；应进行地基变形和基础内力的验算，验算时应分析地基与结构间变形的相互影响，并采取有效措施防止产生有不利影响的差异沉降。 GB50108－2008《地下工程防水技术规范》5.2.4 条规定，后浇带应设在受力和变形较小的部位，间距和位置按结构设计要求确定，宽度宜为700~1 000mm。及5.2.5条至5.2.14条的相关规定。 一般原则 　 一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工，这样回填土后场地平整，便于上部结构施工。对于上部结构，无论是高层主楼与低层裙房同时施工，还是先施工高层，后施工低层，同样要按施工图要求预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板，要预留出施工后浇带，待主楼与裙房主体完工后(有条件时再推迟一些时间)，再用同等强度等级的微膨胀混凝土将它封闭起来，使两侧基础梁、上部结构的梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分，因为高层主楼完成之后，一般情况下，其沉降量已完成最终沉降量的60%-80%，剩下的沉降量就小多了，这时再补齐施工后浇带混凝土，二者差异沉降量就较小了，这部分差异沉降引起的结构内力，完全可以由不设永久变形缝的钢筋混凝土结构承担。对于施工伸缩后浇带，宜在后浇带相邻主体结构最后完成混凝土浇注的结构施工完45天至两个月后再封闭，这时估计混凝土收缩量已完成60%以上。  后浇带的设置应遵循“抗放兼备,以放为主”的设计原则。因为普通混凝土存在开裂问题,设置后浇缝的目的就是将大部分的约束应力释放,然后用膨胀混凝土填缝以抗衡残余应力。 结构设计中由于考虑沉降原因而设计的后浇带,在施工中应严格按设计图纸留设;由于施工原因而需要设置后浇带时,应视工程具体情况而定,留设的位置应经设计单位认可。后浇带的间距应合理,矩形构筑物后浇带间距一般可设为30～40m,后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700 ～1000mm为宜。浇带处的梁板受力钢筋必须贯通,不许断开。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带在未浇注混凝土前不能将部分模板、支柱拆除,否则会导致梁板形成悬臂造成变形;施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,该位置虽弯矩大,但剪力很小。后浇带的断面形式应考虑浇注混凝土后连接牢固,一般应避免留直缝。对于板,可留斜缝;对于梁及基础,可留企口缝,可根据结构断面情况确定。混凝土浇筑和振捣过程中,应特别注意分层浇筑厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣中水泥浆流失严重,应限制振捣器与模板的距离,为保证混凝土密实,垂直施工缝处应采用钢钎捣实。浇筑结构混凝土后垂直施工缝的处理 对采用钢丝网模板的垂直施工缝,当混凝土达到初凝时,用压力水冲洗,清除浮浆、碎片并使冲洗部位露出骨料,同时将钢丝网片冲洗干净。混凝土终凝后将钢丝网拆除,立即用高压水再次冲洗施工缝表面;在后浇带混凝土浇筑前应清理表面。后浇带混凝土浇筑 不同类型后浇带混凝土的浇筑时间不同:伸缩后浇带视先浇部分混凝土的收缩完成情况而定,一般为施工后60d;沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行。在一些工程中,设计单位对后浇带的保留时间有特殊要求,应按设计要求进行浇筑后浇带混凝土;后浇带混凝土必须采用无收缩混凝土可采用膨胀水泥配制,也可采用添加具有膨胀作用的外加剂和普通水泥配制,混凝土的强度应提高一个等级,其配合比通过试验确定。板支撑对地下室较厚底板、大梁等属大体积混凝土的后浇带,两侧必须设置专用模板和支撑以防止混凝土漏浆而使后浇带断不开,对地下室有防水抗渗要求的还应留设止水带或作企口模板,以防后浇带处渗水。后浇带保留的支撑,应保留至后浇带混凝土浇筑且强度达到设计要求后,方可逐层拆除。 四、施工缝和后浇带的一般施工方法 1、外墙及内墙迎水面有止水钢板的水平施工缝做法图示如下： 2、沉降后浇带及伸缩后浇带按设计要求进行施工，并沿后浇带通长及竖向高度两侧设置钢筋铁丝网隔离网带，具体做法图示如下： 3，后浇带迎水面沿后浇带通长及竖向高度止水钢板做法图示如下： 五、成品保护 　 基础后浇带的施工缝处理和保护是一关键施工工序，必须精心操作。施工缝设置要用堵头板，最好在堵头板上安装一些木方条，使施工缝形成马牙形，堵头板在混凝土强度接近1.2MPa时拆除，并立即刷去水泥浮浆和细骨料，形成毛面;或者在施工缝边预埋钢丝网，以免后凿费工费时。为了使施工缝处有良好的衔接，在施工缝面上适当预埋些短插筋，呈梅花形布置。施工缝接触面处理好后应立即采取保护，四周砖砌围护，顶部遮盖，并做好排水工作;或者用素水泥浆掺801胶拌和涂刷在钢筋表面上，防止施工缝接触面及钢筋表面受到污染，同时为后来的后浇带施工提供良好的空间环境。根据施工图集苏G01-2003的要求，一般沉降后浇带梁、板钢筋宜做50%加强，后浇带两侧板面如无负筋，应布设φ8@150的钢筋板带，以确保结构安全，但在历次检查中经常发现施工方会有疏漏。 　　一般情况下，后浇带两侧模板支撑不允许拆除，必须在后浇带合拢后根据拆模试块强度确定拆模时间。基础后浇带的浇筑合笼是在主体工程封顶后进行。也可通过对主楼和裙房进行沉降观测，在沉降基本稳定后就可以进行后浇带混凝土的施工作业。基础后浇带的混凝土应采用早强、快硬、无收缩的水泥配制或普通水泥掺早强剂和微膨胀剂(UEA或JMⅢ，其掺量为水泥用量的8%~12%)，以促成该混凝土产生万分之四到万分之六的线膨胀系数。所用的碎石和砂都要筛洗干净，其混凝土标号应提高一级(在掺早强剂的情况下)。在浇筑过程中混凝土要拌合均匀，入模后震捣密实，浇筑后加强养护。 　　基础以上楼板施工后浇带的模板支撑应自成体系，不受相邻结构模板支撑搭设和拆除的影响，因后浇带两侧的结构在施工过程中已变成悬挑构件，若不在后浇带两侧加以有效支撑承载结构荷载和上部施工荷载，则很容易造成质量安全事故。由于主楼与裙房的总沉降量不同，其差值应通过荷载计算确定。在主楼与裙房同时施工时，其沉降的差值应在低层层高中调整。当后浇带全部合笼后各层楼面的误差值，由施工人员在进行找平层施工时进行调整，以保证主、裙房各层楼面的一致，满足使用功能要求。 六、施工注意要点 1、后浇带混凝土施工完成后，应及时加强对后浇带里散落的砼、钢筋上的浮浆以及建筑材料等进行清理并对后浇带进行保护；具体保护做法是沿后浇带长度方向用2.5寸铁钉将18厚胶合板钉于80×60枋木上，使其沿通长方向形成一个整体遮盖于后浇带上，不至于让拆撑时的碎砼渣及以后的建筑材料及建筑垃圾掉入后浇带中；也起到保护工人施工安全的作用,具体遮盖图示如下： 2、后浇带砼未浇筑前拆模后的加固换撑，为保证后浇带处砼结构的稳定，需对水平结构后浇带拆模后进行加固支撑，并且原后浇带两侧的一排立管及所有纵向水平管不拆除与加固支撑拉接牢固，具体加固方法如下： 七、梁、板后浇带施工方法 1、梁、板后浇带支模 梁、板后浇带支模采用钢筋骨架铺钢丝网支护，参底板后浇带做法。 2、后浇跨的支撑方案 后浇带封闭前，后浇跨处梁、板模板的支撑不得拆除，同时后浇带跨内不得施加其他荷载，以保证结构安全。 3、梁、板及顶板后浇带保护 （1）、梁、板后浇带保护同底板，但楼板上砌筑500高的砖带。 （2）、顶板后浇带保护同楼板，为防止高空落物打击和雨水进入地下室，在顶板上架设防护棚和防雨棚。 4、墙体后浇带施工 （1）、墙体后浇带施工方法 墙体后浇带模板及支撑作法参照底板的做法。 （2）、墙体后浇带内侧的保护 墙体后浇采用外罩18mm厚复合板加以保护，用膨胀螺栓固定。其顶部应作防水保护措施。 （3）、墙体后浇带处侧的施工措施 外墙后带放置期间，为确保室外土方的回填和防水施工，对后浇带采取临时封闭措施：防水砂浆抹面，顶部采用胶合板覆盖。底部留设集水坑，发生集水时用小型水泵抽排。 八、后浇带部位钢筋施工 1、后浇带部位的钢筋必须按设计要求图纸施工不得任意甩搓和割断。 2、为了能在底板后浇带内进行支模、清扫等作业，在底板上层钢筋上留一个500×500出入孔，此部位的钢筋在后浇带浇筑前应进行封闭处理。 3、后浇带内裸露的钢筋刷107胶水泥浆包裹加以保护。 九、后浇带混凝土的浇筑和养护 1、后浇带混凝土的浇筑 1.1、砼的配合比设计应按施工图及相关规范进行。经设计、监理、建设等单位认可后方能施工。 1.2、后浇带的砼处理：将模板杂物清除、表面浮渣、松散砼剔除干净，钢筋及止水钢板铁锈和水泥浆清除干净，露出坚实粗糙的面，并冲洗干净，排除积水，用喷雾器喷水48小时使其充分湿润。后浇带及施工缝砼第二次浇筑前均应在新、老砼交接处进行接浆处理，砂浆要同砼强度等级一致，对于地下室底板后浇带要先铺一层150mm—200mm厚砂浆再进行砼浇筑，振捣砼时应充分振捣密实，使新、老砼紧密结合。 1.3、后浇带砼的强度等级采用比原砼强度高一个等级的膨涨性砼(即C40混凝土)。 1.4、混凝土要振捣密实，防止漏振，避免过振，采用斜面分层施工，振捣工作从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的质量。 2、后浇带的养护 待混凝土初凝后，用塑料薄膜加一层草袋覆盖，水化热峰值过后，砼温度下降后，可撒薄膜，覆盖草袋并洒水养护，两种养护时间总计不少于14天。 楼板及顶板后浇混凝土强度达到100%并经质检员认可后，方可拆除模板及支撑。 3、后浇带拆模后在今后的施工过程中迎水面施工缝如果有渗水现象，采用防水效果极佳的FS-888单液型聚氨脂发泡型堵漏剂进行注浆液防水，以达到防止渗水情况的发生。 　 主要参考文献： 　 1、《建筑施工手册》第五版 2、JGJ6－2011《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》 3、GB50010－2010《混凝土结构设计规范》 4、GB50007－2011《建筑地基基础设计规范》 5、GB50108－2008《地下工程防水技术规范》