后澆帶施工技術(shù)的研究進(jìn)展

陳阿文

摘 要：后澆帶施工技術(shù)在建筑工程施工中發(fā)揮著極其重要的作用。在工程建設(shè)過程中，如果出現(xiàn)地基不均勻沉降的問題，將會(huì)帶來巨大的麻煩，甚至影響建筑物的安全性。因此，在施工中采用后澆帶施工技術(shù)來防范該問題尤為重要。為此，本文對(duì)后澆帶施工技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，為后澆帶施工技術(shù)的發(fā)展提供了方向。

關(guān)鍵詞：后澆帶技術(shù);建筑工程;不均勻沉降

中圖分類號(hào)：TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）32-0071-03

Research Progress in Construction Technology of Post-pouring Belt

CHEN Awen

（Fujian Dragon Construction Engineering Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361000）

Abstract： The construction technology of post-pouring belt plays an extremely important role in the construction of construction projects. In the process of Engineering construction， if the problem of uneven settlement of foundation occurs， it will bring enormous trouble， and even affect the safety of buildings. Therefore， it is particularly important to adopt post-pouring belt construction technology to prevent this problem in construction. Therefore， this paper summarized the research progress of post-pouring belt construction technology， which provided a direction for the development of post-pouring belt construction technology.

Keywords： post-pouring belt technology;construction engineering;uneven settlement

1 后澆帶概述

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB 50666—2011）[1]第2.0.10條對(duì)后澆帶的定義是：為適應(yīng)環(huán)境溫度變化、混凝土收縮、結(jié)構(gòu)不均勻沉降等因素影響，在梁、板（包括基礎(chǔ)底板）、墻等結(jié)構(gòu)中預(yù)留的具有一定寬度且經(jīng)過一定時(shí)間后再澆筑的混凝土帶。

對(duì)于不適合預(yù)留變形縫的結(jié)構(gòu)部位以及后期結(jié)構(gòu)變形比較穩(wěn)定的部位適合采用后澆帶，其屬于混凝土剛性接縫中的一種。后澆帶不僅能夠有效避免柔性變形縫出現(xiàn)的施工缺點(diǎn)，如施工復(fù)雜化、費(fèi)用高等，還具有施工更加方便、快捷的優(yōu)勢(shì)。然而，在制訂施工規(guī)劃時(shí)，需要對(duì)建筑工程實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征具有全方位的認(rèn)識(shí)，科學(xué)設(shè)置后澆帶，并采取先進(jìn)、高效、科學(xué)的方式進(jìn)行施工，從而充分發(fā)揮后澆帶的優(yōu)越性，以避免對(duì)建筑物的安全性形成負(fù)面影響[2]。

通常情況下，后澆帶可分成以下三大類。

第一，沉降后澆帶。為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差而設(shè)置的后澆施工帶。

第二，伸縮后澆帶。為防止因建筑面積過大，結(jié)構(gòu)因溫度變化，混凝土收縮開裂而設(shè)置的后澆施工縫，其可以有效減小甚至防止收縮變形對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)形成的沖擊。

第三，溫度后澆帶。為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆施工帶，其可以讓混凝土結(jié)構(gòu)在施工狀態(tài)下自由伸縮，從而降低因溫差變化而導(dǎo)致的混凝土出現(xiàn)裂縫的概率。

2 后澆帶施工技術(shù)概述

新時(shí)代，“供給側(cè)”改革、“一帶一路”倡議和建筑工業(yè)化導(dǎo)向互為促進(jìn)，相輔相成，形成了一股強(qiáng)大的合力，為我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了強(qiáng)勢(shì)風(fēng)口。近年來，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，并取得了優(yōu)越的成績(jī)。但是，人們?nèi)匀蛔⒅亟ㄔO(shè)施工的重要性，并對(duì)建設(shè)施工提出了更高、更嚴(yán)的要求。后澆帶施工技術(shù)是房建施工中一種極其重要的技術(shù)，主要研究建設(shè)施工中混凝土的裂縫問題，主要是收縮變形以及溫度應(yīng)力這兩方面因素的影響。

后澆帶施工技術(shù)在建筑工程施工中發(fā)揮著極其重要的作用。在工程建設(shè)過程中，如果出現(xiàn)地基不均勻沉降的問題，將會(huì)帶來巨大麻煩，甚至影響建筑物的安全性。因此，在施工中應(yīng)當(dāng)采用關(guān)鍵技術(shù)來防范該問題。而采用后澆帶施工技術(shù)不僅能有效防范施工過程中出現(xiàn)的不均勻沉降問題，還能有效抑制大體積混凝土施工中裂縫的出現(xiàn)，進(jìn)一步保障建筑物的安全性。

在建筑過程施工中，一般把一定寬度的施工裂縫設(shè)置在墻體、底板等部位，將建筑結(jié)構(gòu)分成若干段，用來解決混凝土凝結(jié)過程因收縮而產(chǎn)生裂縫的問題，為工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和整體性提供保障。到施工后期，結(jié)構(gòu)反應(yīng)穩(wěn)定之后，再對(duì)預(yù)留的施工縫進(jìn)行同材料澆筑補(bǔ)充，將各段連接成一個(gè)整體。

總而言之，后澆帶施工技術(shù)在建設(shè)施工領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用，對(duì)建筑的安全性、整體性保障具有重要意義。

3 后澆帶施工技術(shù)的研究進(jìn)展

3.1 國(guó)外研究發(fā)展

1991年，Oluokun F A等人[3]研究了早期階段混凝土彈性模量、泊松比與圓柱體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，抗壓強(qiáng)度和彈性模量是相關(guān)的，彈性模量增加，抗壓強(qiáng)度會(huì)明顯增加;泊松比并沒有明顯改變抗壓強(qiáng)度。

1994年，Emborg M和Bernander S[4]對(duì)早期混凝土的熱應(yīng)力和熱裂縫做了許多的試驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)包括蠕變?cè)囼?yàn)、自由熱體積變化試驗(yàn)和松弛試驗(yàn)等。在理論模型中，考慮了混凝土齡期混凝土的熱性能、瞬態(tài)力學(xué)性能及混凝土內(nèi)部的約束。在實(shí)例中，定量分析了不同措施對(duì)混凝土開裂的影響，以及混凝土溫度條件、約束條件和力學(xué)性能變化對(duì)混凝土開裂的影響。通過計(jì)算得出：對(duì)于早期混凝土的熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)中裂紋的控制，只考慮溫度場(chǎng)分布是不夠充分的。

1999年，Cervera M等人[5]建立了thermo-chemo-mechanical model for concrete，一種適于模擬早期混凝土性態(tài)的耦合模型。該模型可以模擬混凝土的水化、養(yǎng)護(hù)、破壞和徐變過程。其是在適當(dāng)?shù)臒崃W(xué)框架內(nèi)推導(dǎo)出來的，基于反應(yīng)性多孔介質(zhì)理論，能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)水化程度和水化熱的演變過程。

2001年，Lu H R等人[6]對(duì)混凝土的拉伸應(yīng)變能力進(jìn)行了研究?？估瓚?yīng)變能力是指混凝土在沒有連續(xù)裂縫形成的情況下承受的最大拉應(yīng)變。研究表明，混凝土的拉伸應(yīng)變能力是一個(gè)相對(duì)恒定的值，其實(shí)際上不受配合比、養(yǎng)護(hù)齡期和抗壓強(qiáng)度等因素的影響。學(xué)者從試驗(yàn)結(jié)果出發(fā)，找到了裂紋發(fā)生概率與約束拉應(yīng)變之間的關(guān)系，并建立了混凝土拉應(yīng)變能力概率模型。

2002年，Bernard O 和Brühwiler E[7]研究了混凝土自生收縮對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件早期應(yīng)變和內(nèi)部應(yīng)力的影響，并提出了水化過程中的溫度評(píng)價(jià)和總體應(yīng)變（用光纖傳感器測(cè)量）。試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模型的比較表明，自生收縮對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件早期應(yīng)變和內(nèi)部應(yīng)力的發(fā)展影響最大。

2003年，Barr B ，Hoseinian S B和Beygi M A[8]研究了自然環(huán)境對(duì)有鋼纖維和無鋼纖維增強(qiáng)混凝土干燥收縮的影響，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30-C70。結(jié)果表明，在自然環(huán)境中，相對(duì)濕度和溫度的變化對(duì)干燥/自生收縮的影響不大。同時(shí)，結(jié)果也表明，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以改進(jìn)高強(qiáng)度混凝土的預(yù)測(cè)模型，特別強(qiáng)調(diào)混凝土澆筑后第一個(gè)月混凝土干燥自收縮的迅速發(fā)展。

3.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展

2004年，全學(xué)友等人[9]建立了偏拉桿件模型，利用此模型推導(dǎo)出后澆帶所在跨度發(fā)生一定位移時(shí)的約束拉力的計(jì)算公式，并分析了在一定條件下，連續(xù)鋼筋面積[As]、后澆帶寬度d、連續(xù)鋼筋重心位置（合力點(diǎn)）以及不同反拱值對(duì)約束拉力T的影響。結(jié)合實(shí)際工程，研究并給出后澆帶較為合理的設(shè)置方式。

2005年，游寶坤和李乃珍等人[2]闡述了水化理論、膨脹原理、補(bǔ)償收縮混凝土的理論和抗裂防滲原理，并通過大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹了混凝土的變形、強(qiáng)度以及其他方面的物理性能，介紹了補(bǔ)償收縮混凝土的應(yīng)用技術(shù)以及國(guó)內(nèi)外近百項(xiàng)典型的不同結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用實(shí)例。

2007年，王鐵夢(mèng)[10]在《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制：“抗與放”的設(shè)計(jì)原則及其在“跳倉(cāng)法”施工中的應(yīng)用》一書中介紹了“抗與放”的基本概念以及“跳倉(cāng)法”施工工藝。跳倉(cāng)法是解決超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)不設(shè)縫的一種有效手段，運(yùn)用“抗放兼施”“先放后抗”“以抗為主”的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，按照“分塊規(guī)劃、各塊施工、分層澆筑、整體成型”的原則施工。

2007年，潘立[11]分析了混凝土后澆帶橫穿鋼筋對(duì)混凝土性能的影響，并且推導(dǎo)出能夠使后澆帶失效的最大配筋率，以便控制穿過后澆帶的鋼筋配置。

2015年，王彧[12]鑒于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2002）等相關(guān)規(guī)范，推導(dǎo)出混凝土后澆帶橫穿鋼筋最小配筋率的計(jì)算公式，對(duì)橫穿鋼筋配筋率進(jìn)行進(jìn)一步約束，可避免出現(xiàn)收縮開裂現(xiàn)象，為保障工程質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

2011年，葉家強(qiáng)、遲鈴泉[13]利用ANSYS軟件模擬了建筑物后澆帶封閉前后的沉降情況，并計(jì)算其沉降差，得出沉降后澆帶可提前封閉的結(jié)論，為類似工程提供了較好的參考價(jià)值。

2015年，鄭昌勇、嚴(yán)偉民[14]對(duì)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究表明，大體積的混凝土結(jié)構(gòu)可采用設(shè)置后澆收縮帶或后澆溫度帶的方法來解決混凝土（或鋼筋混凝土）的收縮變形以及收縮應(yīng)力的影響。

此外，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2002）、《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50164—2011）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2002）、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50107—2010）和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3—2002）等相關(guān)條文都對(duì)后澆帶提出了相關(guān)要求。以上規(guī)范對(duì)后澆帶的大致做法、設(shè)置間距、設(shè)置寬度、回填時(shí)間、澆筑時(shí)間、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等進(jìn)行了規(guī)定。

4 結(jié)語

為解決建筑工程施工中的沉降、開裂等難題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)混凝土多方面的性能、后澆帶施工工藝等進(jìn)行了詳細(xì)研究。解決該難題的方法從傳統(tǒng)的設(shè)置永久性沉降縫到設(shè)置后澆帶的發(fā)展，簡(jiǎn)化了施工操作，降低了費(fèi)用，使建筑物的整體性和立面效果得到改善。然而，為了滿足現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的需求，特別是建筑功能和外觀造型的需要，工程建筑規(guī)模也逐步擴(kuò)大，對(duì)工程建筑物的整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求也越來越高。現(xiàn)階段，后澆帶施工中，采用木?；蜾摻z網(wǎng)進(jìn)行模板支設(shè)，出現(xiàn)了模板難以固定、容易爆模、漏漿和成型效果差等問題。施工技術(shù)明顯力不從心，逐漸凸顯出施工技術(shù)創(chuàng)新的必要性。

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