房建工程后浇带施工技术研究

2024-02-23 12:27单莉娜甘肃第一建设集团有限责任公司甘肃兰州730070
砖瓦 2024年2期
关键词:后浇带支撑体系间距

单莉娜(甘肃第一建设集团有限责任公司,甘肃 兰州 730070)

随着我国经济的快速发展,人们对居住建筑的功能需求也越来越高,这就导致了房建工程逐渐朝着跨度大、层数高等方向发展,其构造随之变得越来越复杂,对其建造要求也越来越高。通常情况下,当混凝土施工达到特定的长度限值后,由于混凝土的收缩将出现开裂现象,从而对其防渗效果、使用性能以及结构的安全性造成不利的影响。

为了应对这一问题,在工程中通常采取设置后浇带的方法来控制开裂,另外,后浇带还能解决结构沉降及温度改变带来的影响;但设置后浇带也会引起一些问题,例如,各施工标准在设置后浇带的构造形式和布置间距等方面并不一致;后浇带的浇筑时间不明,也对控制开裂造成了很大的难度。为了保证建筑的施工质量,本文以某住宅楼房建工程为例,基于理论分析提出了后浇带合理的布置数量和间距,并提出了完善的后浇带施工技术。

1 项目概况

某住宅小区项目,项目单体主要包括地下室、高层单元楼和配套用房。其中,地下室为1 层,含有人防地下室;高层单元楼共17 栋,共有17 层、15 层和14 层三种楼层。地上和地下建筑面积分别为100950m2和38800m2。

本工程全部采用钢筋混凝土结构,第一层层高设计为4.15m,标准层和屋面层层高设计为3m,整体呈现为长方形。在纵向上共有17个跨度,每个跨度为4.2m,共71.4m;在横向上共3 个跨度,共16.8m,混凝土强度等级为C25,楼板厚度设计为110mm;边梁宽度和高度分别为250mm 和600mm;中梁宽度和高度分别为250mm 和400mm;纵向梁宽度和高度分别为250mm 和400mm;框架柱为正方形柱,边长为400mm;保护层厚度设计为20mm。

2 后浇带布置间距计算分析

由于在混凝土结构中后浇带布置间距与施工中混凝土最大拉应力密切相关,因此,为了防止其出现开裂的情况,混凝土收缩形变造成的最大拉应力不应大于其抗拉强度,该原则是后浇带布置间距计算的重要条件。在基于混凝土初应力下,需要按照下式计算后浇带的布置间距:

式中α表示混凝土的热膨胀因子;σ0表示初应力;εp表示最大拉伸值;E表示弹性模量;T表示结构的整体温度差;L和h分别表示混凝土结构的长度和厚度;c表示材料的比热值;β表示温度扩大因子。

结合式(1)~式(3)计算出当混凝土受到最大拉伸形变时后浇带的极限布置间距为:

式中Cx表示阻力因子。

根据工程实际情况设计两种方案对后浇带布置间距开展研究分析,方案1是在第9跨的位置布置1道,方案2是在第6、12跨各布置1道。

通过表1分析可知,在方案1中,因为是在第9跨布置了后浇带,所以在周围温度应力表现出了显著的积聚趋势,其最大温度应力数值为0.23MPa,在后浇带浇筑之前,收缩应力在纵向呈现出两边小、中间大的变化现象;在后浇带浇筑完成之后,由于受到后浇带的影响,其收缩应力分布呈现出两个显著不同的区段,其中,在第8跨和第10跨的位置收缩应力均为0.018MPa,超过了最大抗拉强度0.013MPa;此外,在这两跨位置上总应力大小达到了0.563MPa,超过了温度应力数值0.550MPa,这表明了仅布置一道后浇带无法达到设计标准和规范要求。

表1 方案1下后浇带应力计算数据表/MPa

通过表2分析可知,在方案2中分别在第6、12跨布置了一道后浇带,混凝土温度应力在纵向上表现出显著的抛物线趋势,在跨中位置温度应力最大,为0.225MPa;在后浇带浇筑之前,收缩应力在纵向呈现出两边小、中间大的变化现象;在后浇带浇筑完成之后,由于受到后浇带的影响,其收缩应力分布呈现出三个显著不同的区段,其中,在第5 跨和第7 跨的位置收缩应力达到了0.012MPa,在第11跨和第13跨的位置收缩应力也达到了0.012MPa,这低于混凝土最大抗拉强度;在第5 跨和第13 跨的位置收缩总应力达到了0.533MPa,在第7 跨和第11 跨的位置收缩总应力达到了0.570MPa;两项指标均在安全范围内,因此,布置两道后浇带能够达到设计标准和规范要求。

表2 方案2下后浇带应力计算数据表/MPa

3 后浇带独立支撑体系施工技术

在常规的后浇带施工中,因后浇带的设置属于分段式,所以宽度比较小,并且中间有一些间距,考虑到施工工期,通常不单独进行后浇带模板的施工,而将后浇带所需的支撑体系与主体结构的支撑系统同时支模同时拆模。

因为后浇带与主体结构的施工工序并不在同一时间段,其中有一段间隔,若在后浇带施工过程中主体结构的支撑体系还没有达到拆除时间,那么就必须通过反顶的方式来加强后浇带的强度。但是,这样的方式会打破整个结构原本的平衡状态,造成后浇带内的混凝土与两边的混凝土收口不一致,出现错位和接缝不平的情况,还会造成连接处钢筋的位置错乱、保护层厚度不满足要求和结构错位等情况。如果主体结构的支撑体系已完成拆除工作,那么为了完成后浇带的施工,需要再次搭设支撑体系,严重影响施工工期,增加施工成本。

因此,本文针对后浇带施工中支撑体系存在的问题,采用了一种独立支承系统的施工技术,如图1所示。首先,将用于后浇带的模板作为一个单独的体系;然后,在后浇带的左右两边布置梳型模板;最后,在主体结构施工过程中对后浇带的模板支架进行单独的加固,使之与主体结构的模板支撑相结合,构成一个整体的受力系统。此外,梳型模板能使钢筋顺利穿过,防止后浇带两边的主筋被截断,还可以防止在主体结构浇筑时混凝土流入后浇带区域。在主体结构完成后,拆除后浇带与主体结构支撑体系之间的连接构件,并将主体结构模板拆除,只留下后浇带区域的模板,这样就确保了后浇带施工不受主体结构的影响。

图1 独立支撑体系

3.1 支撑体系垫层施工

在第一层后浇带支撑体系施工之前,需要先完成施工现场的平整工作,并与设计单位明确支撑体系垫层浇筑高度,通常是在50mm~100mm范围内,若地基承载力无法承受架体重量,需要采取一定的硬化措施对其进行处理。

3.2 安装支撑体系

在安装独立支撑体系之前,需要先在楼板上确定后浇带的位置,通过精确的放样确定具体施工位置;根据设计的大小决定支撑两边立杆的布置位置和间距;将立杆、扫地杆和水平杆组成在一起,形成一个单独的支撑模板体系。在钢筋绑扎过程中,需要基于图纸的钢筋尺寸和布置间距确定梳型模板的放置方案,模板的中心位置和钢筋相对应,再将模板底部固定在后浇带模板上的木条中。

3.3 后浇带的浇筑时间

后浇带的浇筑时间与主体结构混凝土的形变和独立支撑体系的形变等密切相关,通常是在后浇带两边混凝土浇筑60d 以后。为了防止因为硬化过程可能出现的收缩裂缝,在混凝土中掺入适量的膨胀剂和减水剂,以保证后浇带的整体稳定性。

3.4 后浇带养护和拆模

为了避免后浇带出现裂缝,在浇筑完成12h 之内,需要采用铺麻袋或稻草、浇水等措施,以确保后浇带混凝土的质量和减少开裂。在养护期间,严禁破坏后浇带支架及模板;此外,如果混凝土强度未达到设计强度的75%,不可进行拆模。

4 结语

本文以某住宅楼房建工程为例,通过理论分析研究了在两种不同的方案下后浇带的应力变化情况,并基于研究结果给出了后浇带施工技术,并详细阐述了施工的关键技术点。

(1)按照混凝土收缩形变造成的最大拉应力不可大于其抗拉强度的原则,基于混凝土初应力对后浇带布置间距进行了计算。依据计算结果确定了布置2 道后浇带是合理的,能够满足设计要求。

(2)采用了后浇带独立模板支撑体系,实现了后浇带和主体结构支撑体系的相对独立,使后浇带的浇筑无须再次搭设支撑。此外,梳型模板也可以确保后浇带的施工质量和左右主筋的连接效果。

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