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1、楼层后浇带愈合条件浅析南通四建集团有限公司 童建设0 前言 在现代化城市建设当中，随着人类对居住环境及共享空间的追求，越来越多的建筑物随人们的创意而变得越发纷繁复杂，大体量、大空间、大面积的建筑工程层出不穷。随之而来的是在现有结构体系及施工技术水平上，怎样才能有效地控制工程质量，确保建筑物的正常使用功能和结构的可靠性，尤其是由于温度、湿度、地基变形引起的工程结构裂缝，引起诸多学者的广泛关注。为取消结构中的永久性变形缝和由于温度收缩应力和差异沉降带来不利影响，设计上常采用设置临时性变形缝(即后浇带)来处理。其优点在于对结构抗震、防水有利，简化了建筑构造，便于施工，同时节约了一些材料。该缝根据工程
2、具体情况，保留一定周期，再用混凝土填筑密实，使现浇钢筋混凝土成为连续、整体、无伸缩缝的结构。因此，在工程建设中被广泛采用。1目前后浇带的设计概况1.1 后浇带的分类 为解决高层建筑的主楼和裙房产生差异沉降而设置的后浇带为沉降后浇带。 为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇带为收缩后浇带。 为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇带为温度后浇带。 设计选用何种后浇带类型，须根据工程性质，结构及环境因素来确定。1.2 后浇带的设计原理 纵观实际施工过程，结构的最大温差、收缩及沉降等变形作用是在施工期间发生的。一些现浇钢筋混凝土结构的裂缝大多数出现在混凝土入仓后的12个月内。特别是在养护条件差、施工环境
3、多变等的情况下，更容易出现“早期裂缝”。以抗温差裂缝的后浇带为例，由于结构长度对温度应力的影响较为明显，可以把总温差分为两部分：第一部分温差将结构总长度分为若干段分别形成，在经历合理的周期后，将结构的若干段浇灌成整体，再继续承担第二部分温差和收缩，使两部分的温差收缩应力均小于混凝土设计抗拉强度，就可达到利用“后浇带”来控制裂缝的产生，取消永久性伸缩缝的目的，这就是后浇带的设计原理。2 后浇带的愈合条件 后浇带混凝土自身有个温度和收缩的变形过程，而其两 侧已浇筑完成的混凝土第二部分温差和收缩变形还要继续，为防新浇筑后浇带在早期出现裂缝，后浇带愈合条件的分析和确定就显得尤为重要。2.1温度变化对结
4、构应力的影响在温度变化时，混凝土结构若在无任何约束的条件下，会产生热胀冷缩的现象，并且伸长或缩短的变形值与长度、温差成正比例关系，同时与材料的性质有关，反映在公式上为L=L(t2-t1)。但在现实中，我们却看到的是与理论计算相差甚远的结果。这是为什么呢?一是结构中的构件诸如梁、柱、墙、板众多固定约束，使温度变形受到阻碍，不能自由位移；二是钢筋混凝土是热的不良导体，它们之间具有能抵抗相对变形(滑移)的粘结强度，限制了自由伸缩。而在后浇带存在的区域，两侧结构长期处于悬臂受力状态，使得在温度变化时发生变形，产生应力，所以后浇带的愈合浇捣需要选择合理的时间和相应的措施。2.2后浇带愈合浇捣周期的确定
5、一般情况下，设计要求温度后浇带的封浇应在两个月后进行，沉降后浇带应在主体结构完成，沉降速率趋向平稳后浇筑二期混凝土。但入模温度及封闭期间温度的变化，是后浇带施工成功与否的关键。忽略了气温变化带来的热胀冷缩，有可能在封浇后浇带时出现裂缝，使留设后浇带失去了意义。 根据温度收缩应力基本公式可知，温度应力首先和温差成正比，升温为正，应力为负，即引起压应力；降温为负，应力为正，即引起拉应力。当混凝土结构的降温与收缩同时发生时，将产生互相叠加的拉应力，容易开裂。 对于混凝土的最终温差丁由三部分组成，可表述为：T=T0+Tt-Th T0一一混凝土浇筑入模温度： Tt一一混凝土的绝热温升值： Th一一混凝土
6、浇筑完后达到稳定时的温度。 由此可知，后浇带在夏季施工比秋冬季施工更容易开裂。因此，在施工周期较长的工程中，后浇带的愈合浇捣在有条件的情况下，除满足前述的要求外，应尽量安排在秋冬季(即气温较底)施工，避免或减少由于温度变化导致裂缝的产生。2.3 确保后浇带与其两侧楼板无相对沉缩的措施 为防止后浇带两侧结构长期处于悬臂受力状态产生向下挠曲的情况，故在楼层排架及模板拆除过程中，保留后浇带两侧跨度范围内的模板支架，这样就可避免悬臂板下沉及因下沉而产生的附加应力。同时由于保留了模板支架，使后浇带与其两侧的楼板处于同一受力平面上，避免了先、后混凝土之间产生相对沉缩的现象。3 工程买例3. 1 工程概况绿
7、洲中环中心工程位于上海市普陀区金沙江路与真北路(中环线)交叉口处的西北角，由7幢单体及公建地下2层车库组成，占地面积77700 m2，总建筑面积183586 m2。其中地下建筑面积62090m2。地下工程集7幢高、多层建筑和地下车库于一体，平面呈正圆形，最大半径105.2m 。地下l层层高4.7m，地下二层层高3.8m。7幢建筑呈环状布置，并紧密相连，地下室顶板中心区域为深0.6 m的景观水池，面积5000m2。在公建地下车库中，设计采用了大量的沉降和温度后浇带来预防结构裂缝的产生，总长度1215m层，其分布情况见图1。地下室顶板厚200 mm土强度等级C35，板内配筋为200mm。3.2 后
8、浇带允许收缩当量温差的计算 当后浇带混凝土浇筑时，其两侧混凝土养护期已达2个月，其温度变形和收缩变形已完成60名，而新浇混凝土由于水份蒸发快，收缩变化较大，由于新浇板的收缩使其两侧板的收缩，必然会在后浇板内产生拉应力，因此可将后浇带看成板、两侧的板看成梁的梁板结构模型进行计算。本工程地下室顶板厚200mm，混凝土采用C35，后浇带长度取L=50m，后浇带宽H=0.8m，E=3.15104MPa，因为混凝土C35加配筋，所以水平阻力系数取Cx=1.5Nmm3,线膨胀系数=1.010-5。现计算隔热情况下板的弹性变形和应力(后浇带平均最高温度根据实测取36.9，现浇板为28)： 因此在后浇带封闭期
9、间(即从后浇带混凝土入模至28d强度增长期)，只要温差控制在21.15以内，后浇带混凝土就不会出现裂缝。3.3 实施效果 因该工程高、多层并存，且地下部分连成一体，后浇带纵横交错，布置成网状。根据施工进度安排，在满足设计提出的要求后，结合各幢楼房的施工工期，我们在2006年8月份开始陆续由下而上，对后浇带进行愈合浇捣。在施工一层结构A段(见图1)后浇带时，由于当时白天气温达30，故选择在晚上相对低温时愈合浇捣，同时采取降低混凝土入模温度、湿麻袋保温保湿养护等措施，后浇带愈合情况良好，无任何裂缝出现。4 结语 (1)在工程实践中，结构变化多端，受力复杂，后浇带分布各异，可采用温差(包括收缩)变形
10、小于或等于混凝土极限拉伸的原则来控制裂缝，即TpO，其愈合条件除满足设计条件之外，还应在工程允许的施工周期内，尽量安排在秋冬季节愈合浇捣。当然由于工期原因，必须在夏天浇筑的，只要采取适当措施，后浇带愈合还是能取得相当满意的效果。 (2)我们从后浇带愈合期间的温控理论入手，说明了只要温度差控制在21.15以内，后浇带混凝土就不会出现裂缝。但上海地区一年的气温在+40-8。C之间变动，差值为48，每年要经过季节变换的循环，其温差值超过21.15，按上述温控理论后浇带混凝土可能会出现裂缝。但大量事实证萌并非如此，究其原因，我们认为这种季节温差不是骤然发生的，而是随着季节的更替缓慢进行的，因此混凝土内应力的变化也是缓慢进行的。随着后浇带强度的增加，原结构混凝土与后浇带混凝土连成一体后整体刚度增加，变形会在整个楼层结构内展开，这样温度应力所产生的变形均匀地分散在楼层结构体内，进而呈现乃至肉眼看不到的裂缝，混凝土被拉裂的可能性就小的多。
