后澆帶的優(yōu)化
——膨脹加強(qiáng)帶的實(shí)際應(yīng)用

李冉 袁彬 李佳俊

（中建三局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000）

在傳統(tǒng)的施工方法中，后澆帶的設(shè)置不可或缺。預(yù)留后澆帶可有效解決建筑物因不均勻沉降、溫度應(yīng)力的影響產(chǎn)生裂縫，形成薄弱的部位。但是，由于需要等待建筑物基本變形、沉降完成，不僅對(duì)施工工期影響較大，再有后期對(duì)后澆帶的處理會(huì)有諸多問題需要解決，所以對(duì)后澆帶的優(yōu)化將會(huì)成為在施工方法的發(fā)展中至關(guān)重要的一環(huán)。

一、針對(duì)混凝土特性的兩種后澆帶的分析

（一）伸縮后澆帶的應(yīng)用

對(duì)橫向變形而言，混凝土受自身變形影響，混凝土澆筑完成后逐漸硬化，硬化過程中會(huì)收縮形變，已建成的結(jié)構(gòu)受溫度影響熱脹冷縮。在施工后的前兩個(gè)月內(nèi)將實(shí)現(xiàn)大部分混凝土的硬結(jié)收縮，而溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的作用來說是常見的。當(dāng)其變形被抑制時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，在溫度應(yīng)力過大時(shí)，構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)裂縫。設(shè)置伸縮后澆帶后，混凝土便有空間進(jìn)行收縮，從而極大降低收縮應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。后澆帶的澆筑時(shí)間應(yīng)該選擇氣溫比較低且不低于0 度時(shí)，選用的混凝土應(yīng)該比設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)更高一級(jí)保證強(qiáng)度的前提下，充分振搗、澆筑密實(shí)、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以防止新舊混凝土之間出現(xiàn)裂縫，變成薄弱的地方。

（二）沉降后澆帶的應(yīng)用

對(duì)豎向變形而言，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的自身沉降不均，導(dǎo)致同一建筑物中高低層兩邊沉降量不同，出現(xiàn)沉降裂縫，兩部分應(yīng)該由沉降后澆帶臨時(shí)斷開，在主體施工完成且不均勻沉降基本穩(wěn)定后進(jìn)行連接處的混凝土澆筑，將高低層連成整體。在設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)應(yīng)分兩個(gè)階段考慮不同的應(yīng)力狀態(tài)，并分別進(jìn)行荷載驗(yàn)算。建筑物完成后需考慮沉降差導(dǎo)致的附加應(yīng)力的影響。這種方法需要良好的地基土，在施工期間基本可以完成房屋的沉降。

（三）弊端分析

設(shè)置后澆帶雖然對(duì)有害裂縫的出現(xiàn)起到一定程度地控制作用，但是同樣會(huì)帶來很多弊端。由于等待兩側(cè)混凝土收縮完成至少需要28 天的時(shí)間，所以導(dǎo)致兩處模板不能及時(shí)拆除，延長了工期，并且后澆帶位置需要長期搭設(shè)腳手架，容易造成安全隱患；由于不能及時(shí)封閉結(jié)構(gòu)，里面的雜物日積月累越來越多，清理起來也不那么容易；同時(shí)，由于后澆帶混凝土與樓板混凝土的澆筑時(shí)間差較長，從而難以保證二者間的粘結(jié)強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，由此后澆帶接縫處容易產(chǎn)生裂縫，從而造成滲漏。

二、后澆帶的優(yōu)化——膨脹加強(qiáng)帶的應(yīng)用

（一）膨脹加強(qiáng)帶的技術(shù)原理

因?yàn)轫诺氖湛s是無法控制的，通過在砼中添加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?，?jīng)由它們的化學(xué)反應(yīng)過程，砼可以發(fā)生適量的膨脹，適當(dāng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮和拉伸應(yīng)力，使砼密實(shí)，還可以解決砼的收縮和開裂問題，砼結(jié)構(gòu)的抗裂和防滲能力被其提高了。

（二）伸縮后澆帶的優(yōu)化

傳統(tǒng)建筑物為了控制混凝土施工過程中的收縮變形，一般均設(shè)置了伸縮后澆帶。大量的工程實(shí)踐表明，采取膨脹加強(qiáng)帶的方法可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)施工，超長砼構(gòu)造不留裂痕，減少了分縫處置帶來的問題，有效縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效益明顯。為抵抗混凝土的橫向收縮變形設(shè)置的伸縮后澆帶，根據(jù)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，可以將伸縮后澆帶改為膨脹加強(qiáng)帶。將伸縮后澆帶優(yōu)化為膨脹加強(qiáng)帶后，達(dá)到控制建筑物的橫向收縮，達(dá)到原有后澆帶的效果。

（三）沉降后澆帶的優(yōu)化

對(duì)于解決沉降變形，膨脹后澆帶由于其本身的作用原理，無法控制建筑物的不均勻沉降，而無法取消。所以務(wù)必經(jīng)由構(gòu)造計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的沉降量。

采用PLAXIS 3D 和Zsoil 兩款國際巖土數(shù)值軟件，考慮上部結(jié)構(gòu)-樁基-地基土的協(xié)同作用，根據(jù)CFG 樁的單樁與復(fù)合地基承載力檢測結(jié)果進(jìn)行沉降計(jì)算復(fù)核，分別對(duì)設(shè)計(jì)方案建模計(jì)算，互相驗(yàn)證，對(duì)比主樓沉降量與地下室沉降量。若沉降結(jié)果得出主裙樓沉降差異率不大于1‰，則根據(jù)規(guī)范可直接取消將沉降后澆帶變?yōu)樯炜s后澆帶；若沉降主裙樓沉降差異率大于1‰，則應(yīng)通過調(diào)整地基處理方案（CFG 設(shè)計(jì)參數(shù)）、樓體自重（房心回填材料）將沉降差異率控制在1‰以內(nèi)，從而達(dá)到取消沉降后澆帶變?yōu)樯炜s后澆帶的效果。后在根據(jù)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，將其改為膨脹加強(qiáng)帶進(jìn)行施工。

（四）膨脹加強(qiáng)帶的優(yōu)勢

膨脹加強(qiáng)帶可分為連續(xù)式、間歇式及后澆式三種，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場混凝土的澆筑情況，合理選用。從而結(jié)構(gòu)一次成型，原后澆帶處模板可隨其他部位一同拆除，無需獨(dú)立支設(shè)，減少模板、腳手架的使用量；提高了建筑的整體性，可顯著降低地下室漏水的概率；地下室外墻無后澆帶的情況下，可以提前進(jìn)行防水施工、肥槽回填，這樣有利于節(jié)省工期及降低風(fēng)險(xiǎn)，后澆帶無需在主體完成沉降后（一般封頂后28 天或根據(jù)沉降結(jié)果確定）再進(jìn)行封閉，可大大節(jié)省工期，達(dá)到降本增效的結(jié)果。

三、工程案例

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB_50007_2011)中提出如果高層建筑與其相連的裙房之間沒有設(shè)置沉降縫，那么可以在裙房的其中一側(cè)設(shè)置后澆帶，這樣就可以有效的控制沉降差。

北京大興東航基地項(xiàng)目工程主樓9 層，裙樓4 層。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)自重、地基基礎(chǔ)類型等原因，主樓和裙樓在豎向沉降方面會(huì)產(chǎn)生一定的沉降差，而沉降差的產(chǎn)生會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全造成影響，使得結(jié)構(gòu)梁板、底板產(chǎn)生裂縫。所以該工程在樓內(nèi)均設(shè)置了沉降后澆帶。

（一）整體沉降分析

綜合工程資料分析，得出現(xiàn)場的土質(zhì)與地基勘測的結(jié)果差距比較大，且地下水位不穩(wěn)定，需要很高的抗浮能力。該工程采用PLAXIS 3D 和Zsoil 兩款國際巖土數(shù)值軟件，考慮上部結(jié)構(gòu)-樁基-地基土的協(xié)同作用，分別對(duì)設(shè)計(jì)方案建模計(jì)算，互相驗(yàn)證，對(duì)比主樓沉降量與地下室沉降量，結(jié)果得出如表1 所示主裙樓沉降差異率不大于1‰，符合規(guī)范要求。

（二）取消伸縮后澆帶

根據(jù)該工程特點(diǎn)，原定的伸縮后澆帶經(jīng)過優(yōu)化后可改為膨脹加強(qiáng)帶，這樣既保證了工程質(zhì)量也縮短了工期，節(jié)約了施工成本。

四、結(jié)語

理論上，后澆帶是通過混凝土本身的“釋放”來解決混凝土收縮應(yīng)力的問題，而膨脹加強(qiáng)帶是通過添加膨脹劑來人為控制混凝土的收縮量來解決問題，等待時(shí)間段效率高，而針對(duì)膨脹加強(qiáng)帶自身的局限性，可以通過進(jìn)行沉降量計(jì)算加以彌補(bǔ)，整體而言，膨脹加強(qiáng)帶的應(yīng)用對(duì)整個(gè)工程的施工進(jìn)展利大于弊，也為工程起到降本增效的作用。