后澆帶設計在工程中的應用探討

董梅

摘 要：闡述了后澆帶設計的基礎理論和分析方法，著重解析了后澆帶設計過程中需要注意的事項，并結合某工程項目實例中后澆帶的設計方案、實施措施和施工技術要求分析了后澆帶設計，以期為相關單位提供參考、借鑒。

關鍵詞：后澆帶設計；溫度應力；施工方案；混凝土

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.132

隨著我國經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，城市的人口密度也在不斷增大。因此，城市中的高層、超高層和大跨建筑已開始大規(guī)模投入建設，而相應的技術難題也隨之出現(xiàn)。比如，現(xiàn)代高層建筑的結構形式和受力特點普遍復雜化，導致很多建筑不斷出現(xiàn)裂縫。

自身和外部環(huán)境因素決定著后澆帶在建筑設計過程中占據著重要位置。本文基于后澆帶設計的理論、分析方法和設計過程中需要注意的問題，并結合某高層建筑項目設計實例中的應用實際，全面剖析了后澆帶設計在工程中的應用。

1 后澆帶設計的基礎理論和分析方法

對于現(xiàn)澆整體式的鋼筋混凝土結構而言，該類型結構在施工期間常會發(fā)生混凝土自身的溫度收縮、變化或基礎不均勻的沉降等一系列問題，這些不利因素都會對混凝土的結構產生影響，主要表現(xiàn)在混凝土表面或內部產生有害裂縫。而在混凝土結構設計中采用后澆帶設計可有效解決這一技術難題。通過大量研究實踐證明，由于不同溫度作用和環(huán)境的影響，導致鋼筋混凝土膨脹和收縮程度不盡相同，進而導致建筑出現(xiàn)裂縫，而后澆帶是總結了眾多工程經驗后，被采用的以防止裂縫出現(xiàn)的有效措施。在工程設計中，要留設梁、板和墻的施工裂縫，考慮結構施工過程中存在的多部分劃分情況。在施工操作中，等到各個部分混凝土構件完成物理膨脹或收縮，即混凝土的內部應力完全釋放后，再對后澆帶填充混凝土，并將幾個分開的結構形式連接成統(tǒng)一的整體。

雖然在混凝土結構中設置后澆帶，可改善因結構超長、溫度應力和基礎沉降等問題而導致的裂縫問題，但也需要明確相關的設計程序和實施科學、合理的操作。具體應注意以下5點：①確定后澆帶的類型。通常分為溫度后澆帶和沉降后澆帶兩種類型，因它們的用途不同，導致其設計側重點也不同。②計算并校核結構中各個部分的基礎強度。③依據計算沉降量確定澆筑后澆帶的時間。④計算結構連接成整體后沉降所引發(fā)內部的應力。⑤計算復核，以確定后澆帶的位置、數(shù)量、構造和封閉時間等。

2 注意事項

通常在建筑結構平面尺寸超出混凝土規(guī)范中所規(guī)定的最大伸縮縫間距時采用后澆帶設計，以適當縮小伸縮縫的間距。但不能只考慮規(guī)范要求，這是因為很多地上結構會因環(huán)境溫度等的變化而隨之變化，導致伸縮縫的間距超過混凝土規(guī)范中的限制。此時，如果只采用后澆帶設計，則無法滿足工程結構的使用和安全需要。因此，應同時加強屋面的保溫隔熱效果，使用高效、可靠的外墻外保溫，并適當提高重要部位縱向鋼筋的配筋率。

因建筑抗震性能的需要，地上結構設置防震縫時，伸縮縫的寬度必須滿足防震縫的寬度要求。最常見的結構超長情況發(fā)生在地下室的設計中。一方面，地下室的頂板和室外地面以上

外墻受溫度變化的影響較大；另一方面，地下室的內部結構和基礎結構處于使用階段時，受室內外溫度變化的影響較小。因此，需要解決混凝土收縮應力影響結構的重要難題。

在設置施工階段后澆帶時，還需要加強地下室外墻和地下室頂板配筋?？v向鋼筋的最小配筋率應>0.15%，鋼筋盡可能采用直徑較小的，通常選擇10～16，且盡量選擇較密的間距，宜<150 mm。為了保證結構抗裂性能，需要細密地分布鋼筋。對于嚴重超長的地下室結構，只設置后澆帶不足以解決收縮引起的問題，還需要采用補償收縮混凝土的方式處理膨脹加強帶。

需要結合工程經驗和相關科研成果，并按照基礎和上部結構的具體情況確定施工后澆帶的位置。通常情況下，在結構受力較小的部位設置后澆帶，一般在梁與板跨度內部的1/3處，該部位的剪力和彎矩都比較小。此外，還應從上到下保證對齊，豎直向上布置，間距30～50 m設置1道后澆帶，且避免出現(xiàn)錯開的現(xiàn)象。

高層建筑主體和裙樓間設置后澆帶時，應將后澆帶設置在裙樓一側。在設計結構時，應重點加強高層建筑主體與裙樓的連接構造，適當提高縱向鋼筋的配筋率，以保證抵抗后澆帶封閉后，因剩余的差異沉降差而引起的結構內力。

在設計地基基礎時，結構設計人員必須結合工程的實際情況，進行多方面的對比，全面考慮經濟性、合理性等因素后在制訂方案。應確保后澆帶處的鋼筋不斷開，可采取將鋼筋直接、連續(xù)通過的方式，即臨時斷開后澆帶處的混凝土。

3 設計實踐

3.1 工程概況

某酒店辦公綜合樓建筑平面圖如圖1所示。該綜合樓采用框架剪力墻結構體系，主樓部分為16層，裙樓部分為4層，地下室為1層。工程位于II類場地土地區(qū)，基礎持力層屬于中風化的砂巖、向上游強風化砂巖層、淤泥質土層和素填土層。主樓下基礎部分使用筏板基礎，裙樓下采用獨立柱基礎。該工程項目設置了沉降后澆帶和溫度后澆帶，是非常典型的后澆帶應用實例。

3.2 后澆帶的設計方案

通過結合實例，筆者對后澆帶的設計流程總結如下：設計后澆帶時，應充分了解現(xiàn)行的相關標準，全面掌握《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》《建筑結構抗震設計》等規(guī)范和設計構造圖集中的相關規(guī)定；結合本工程建筑物自身的特性確定短程樁基礎；分析地質資料數(shù)據；平整項目建設場地地基巖層；盡量降低沉降量且使之均勻。

本項目設計后澆帶主要使用設計軟件分析。分析結果顯示，主樓的沉降量大約為90 mm，地下室框架柱部位的沉降量大約為40 mm，主樓和地下室的沉降差達到了50 mm。因此，必須采取沉降后澆帶設置，以免對結構產生不利的影響。因自身體型和氣候原因，大跨度的樓板和地下室板塊結構中會產生非常大的溫度應力。因此，設置溫度后澆帶是非常必要的。

設計后澆帶時，要注重2方面的問題：①對建筑物主樓與地下室頂板間沉降縫或后澆帶的設置。應以沉降后澆帶取代變形縫，避免設計施工變得煩瑣。②設置溫度后澆帶，以起到防震設防的效果。

3.3 后澆帶設計

本項目要與施工單位、建設單位協(xié)調，并結合場地的具體情況確定后澆帶的設計措施。在地下室底板d-d、c-c和b-b設置2 m寬的后澆膨脹加強帶，并在d-d、c-c和b-b兩側鋪設鋼絲網片，以防混凝土流入加強帶；主樓、裙樓施工完畢后觀測沉降量，待沉降量趨于穩(wěn)定后，再進行地下室部位后澆帶的補充施工；鋪設地下室頂板的溫度后澆帶，封閉時間為實地下室的頂板混凝土完成澆筑后的60 d；后澆帶的寬度設置為800 mm，梁板上的鋼筋全部斷開，并加強設置了配筋；補充完成后，澆帶的混凝土澆筑前，要對后澆帶兩側布置覆蓋布，以確保施工現(xiàn)場和鋼筋保護的安全；澆筑完后澆帶混凝土后，要加強早期的混凝土養(yǎng)護工作，避免微膨脹對工程質量影響造成。

4 結束語

綜上所述，在混凝土結構中合理設計后澆帶，可有效使混凝土結構的后期變形趨于穩(wěn)定。設計后澆帶時，應適當結合結構中的沉降縫、變形縫等因素綜合設置，并遵守有關的設計構造規(guī)范和施工規(guī)范要求，以有效簡化結構設計、縮短施工工期等。

參考文獻

[1]劉濤.淺談建筑中后澆帶的設計與施工[J].科技資訊，2011，28（12）：118-119.

〔編輯：張思楠〕