★工作研究(一)
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★工作研究(一)试论建筑物后浇带的设计与施工目前,在建筑工程中,为了功能和造型的需要和解决高层主体与裙房间的差异沉降、钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,施工后浇带法广泛应用,但在实际应用中还存在不少问题,突出表现在对后浇带规定的不一致方面。
由于后浇带是通过施工过程来解决设计中考虑沉降或伸缩的调整办法,所以,只有从设计到施工过程中引起高度重视,才能使后浇带(缝)满足设计意图,从而最终保证后浇带的施工质量,起到其应有的作用。
本文就施工后浇带的设计与施工,结合工程实践,谈谈笔者的看法。
1根据工程性质与规范,合理设计施工后浇带在高层建筑设计中,几乎都采用后浇带的做法。
而不同的是设计出的后浇带(缝)施工图不尽相同。
我国现行规范(如《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》)(JGJ3-2002)和《高层建筑相形基础设计与施工规程》(JGJ6-1980)及不同版本的建筑结构构造资料图集中,对后浇带的构造和要求都做了详细的规定。
但由于这些规范的内容和要求存在一些差异,这些差异给设计与施工带来诸多不便。
因此,只有了解各种规范的差异和根据工程的性质、特点及作用,灵活套用规范,才能提高设计及施工质量。
1、1按后浇带的不同作用设计施工图为解决高层建筑塔楼与裙房间的沉降差而设置的后浇施工缝,应明确按“沉降后浇带”进行设计;为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇施工缝,应明确按“收缩后浇带”进行设计;为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇施工缝,应明确按“温度后浇带”进行设计;为防止结构因温度变化和混凝土收缩开裂而设置的后浇施工缝,应明确按“伸缩后浇带”进行设计。
1、2按后浇带的类型、工程部位及施工条件进行后浇带设计,同时在设计图中附后浇带详图。
a)因后浇带的缝宽与墙、板的厚度密切相关,在设计后浇带的缝宽时应作如下考虑:对墙板厚度小于200 mm的,缝宽取800 mm,大于200 mm的,缝宽取不超过1 000 mm;对地下室的底板,缝宽一般取1 000 mm,当底板厚度超过1 000 mm,小于1 500 mm时,缝宽取1 000 mm;底板厚度大于1 500 mm时,缝宽取1 200 mm即可。
b) 对后浇带接缝处的断面形式,应根据墙板厚度具体情况进行处理。
一般对厚度小于300 mm的墙板,可做成直缝;对厚度大于300 mm(但不超过600 mm)的墙板,可做成阶梯形或上下对称坡口形;对厚度大于600 mm的墙板,可做成凹形或多边凹形的形式。
c) 后浇带内的钢筋应尽可能选择直径较小的,一般10~16 mm即可,间距尽量选择较密的,宜不大于150 mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
钢筋断开贯通与否,决定于后浇带(缝)的类型。
对于沉降后浇带,钢筋应贯通;对伸缩缝后浇带,钢筋应断开;对梁板结构,板筋断开、梁筋应贯通(梁筋断开问题较多),如果钢筋不断开,钢筋附近的混凝土收缩将受到约束,产生拉应力出现开裂,从而降低了结构抵抗温度变化的能力。
d) 根据规范规定后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上下宜错开。
按钢筋的接头允许百分率设置后浇带应在两个或两个以上的断面上,不同断面上的后浇带应曲折连通,只要将建筑物分开为两段即可。
2对后浇带混凝土及施工的具体要求2.1后浇带内的后浇混凝土的性能及强度要求后浇带混凝土应比两侧混凝土强度等级增大一级,并且采用掺加了微膨胀剂的补偿收缩混凝土(含膨胀水泥及各种类型混凝土膨胀剂配制的补偿收缩混凝土)灌实。
使用补偿收缩混凝土可以适当延长伸缩缝或后交带间距,工程实践证明,使用补偿收缩混凝土后浇带间距可以放宽至60 m左右,个别工程如北京科伦大厦达到90 m,都取得了良好的使用效果。
但是一般认为60 m、70 m更加安全。
2.2后浇带灌注混凝土的时间采取不同类型的后浇带采用不同的浇灌时间。
沉降后浇带一般宜在建筑物沉降稳定后,再浇注后浇带的混凝土对于沉降后浇带,应等高层建筑主体结构封顶后再浇筑后浇带混凝土,即要求高层建筑先施工、先沉降,以释放一部分高层与裙房之间的差异沉降;或者根据沉降观测,当高层建筑结构施工到一定高度时,若高层建筑的沉降量较小,预估高层与裙房之间产生的差异沉降量处在控制范围之内时,亦可以提前浇筑后浇带混凝土。
当高层采用天然地基,或以摩擦为主的桩基时,由于高层沉降量较大,应待高层主体结构完成后,再浇注后浇带;当高层主楼基础座在卵石层或基岩上,或以端承桩为主的摩擦桩时,由于高层沉降量较小可根据施工期间的沉降观测,确定在高层主体结构施工到一定高度时,灌注后浇带。
后浇收缩带,后浇温度带灌注混凝土的时间问题。
前述后浇带主要是指后浇沉降带,或者同时也是收缩带和温度带,即同时起到3种作用。
如果后浇收缩带单独设置,则灌注混凝土的时间宜在设带后不宜少于两个月,通常认为这时候混凝土的收缩变形已经完成60%以上,如确有困难时也不宜少于一个月;如果后浇温度带单独设置,则灌注混凝土的时间宜选择在温度较低时,不要在热天补齐冷天留下来的后浇温度带。
2.3后浇带施工时的具体要求a) 后浇带的接缝形式,必需严格按施工图施工,施工缝施工时要用堵头板,根据接口形式在堵头板上装凸条。
b) 施工中必须保证后浇带两侧混凝土浇筑质量,防止漏浆,或混凝土疏松。
后浇带两侧应采用钢筋支架钢丝网隔断,并由结构设计人员确定两侧断面形式,当地下室有防水要求时,地下室后浇带不宜留成直槎。
c) 施工单位应指派专人负责保持后浇带内的清洁,防止后浇带内的钢筋锈蚀,或钢筋被压弯、踩弯。
d) 在封闭施工后浇带之前,应将后浇带内的杂物清理干净,做好钢筋的除锈工作,并将两侧混凝土凿毛,涂刷界面剂。
e) 后浇带混凝土浇筑时,宜控制其环境温度低于两侧混凝土浇筑时的环境温度,并应有专人负责。
f) 后浇带混凝土浇筑完毕后,应注意做好养护工作,后浇带混凝土的养护时间不得少于28 d。
g) 结构设计者应在图纸上明确提出在封闭后浇带之前,后浇带附近一定范围内不应允许施工堆放材料,限制施工荷载,并做好后浇带两侧的临时支护。
特别是目前很多工程中,施工采用快拆体系的模板,这时候更要注意后浇带附近的支护质量,防止在拆除模板过程中,由于支撑松动、移位等造成结构开裂。
总之,施工后浇带(缝)的设计、施工是保证结构有效连接的重要环节,是直接影响到结构的安全性与经济性,设计单位和施工单位都应对此予以足够的重视做好后浇带的设计与施工,保证结构的质量。
除要执行现有的规范规定的要求外,还要根据不同的工程性质、特点、作用,认真设计,精心施工,才能保证每个工程项目的整体性、完美性和使用性,才能达到提高工程质量的真正目的。
摘自《建筑技术开发》★工作研究(二)混凝土结构实体检验的若干问题、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第10.1条规定:对涉及混凝土结构安全的重要部位,应进行结构实体检验,内容包括混凝土强度、钢筋保护层厚度。
规范10.2条规定:混凝土结构子分部工程验收时,应提供实体检验记录,其检验结果是否满足规范要求,是判定混凝土结构子分部工程施工质量是否合格的条件之一。
值得注意的是,由于结构实体检验是新版系列规范的新增内容,有些施工、监理人员对其了解甚少或对规范条文理解不深,所以在目前执行中产生较大偏差,主要表现为同条件养护试件取样留置部位或养护条件不当,钢筋保护层检验数据不完整、真实性差等。
笔者根据规范要求,结合施工监理实际操作,对如何做好混凝土结构实体检验作了初步探索。
本文就实体检验中有关检验方案的制定、试件保护和温度记录、钢筋偏差的过程控制、开槽检测法以及检验结果的合格判定等问题进行叙述。
1 实体检验方案的制定结构实体检验的具体部位和构件数量,应根据单位工程结构重要性,由监理与施工等各方共同选定。
检验方案可列入施工组织设计内容,也可以单独编制。
规范规定,混凝土结构工程中的各混凝土强度等级,均应留置同条件养护试件,其数量应根据混凝土工程量和重要性确定、不宜少于10组,且不应少于3组。
考虑到基础部分同条件养护试件无实际意义,故不宜留置;装配式结构中的现浇混凝土部分,则应留置试件。
钢筋保护层厚度检验,主要是指显著影响结构承裁力的梁、板类构件。
各抽取构件数量2%且不少于5件,当有悬挑构件时,其所占比例不宜小于50%。
据此建议:一般框架结构,至少应取主梁5根,测定其全部纵向受力钢筋保护层,并至少取较大跨度板5块,测定其上层受力筋保护层;一般住宅工程,可取5根阳台悬挑梁,测定其根部主筋保护层,取5块较大跨度板,测定其上层纵向受力筋保护层。
梁、板受力筋保护层厚度应根据设计规定,其实体检验允许偏差值,梁为+10mm、-7mm,极为+8mm、-5mm。
2 试件保护和温度记录同条件养护试件拆模后,应放置在现场靠近结构部位的适当位置,养护方法与结构实体相同。
并对试件采取适当保护措施,如放入焊制的钢筋笼内并加锁,防止被碰撞损坏。
同条件养护试件应在达到等效龄期时进行强度试验。
等效龄期可取日平均温度逐日累计达到600℃·d时所对应的龄期。
0℃以下的龄期不计入,等效龄期不应小于14d,也不宜大于60d。
每块同条件养护试件,均应单独设立温度记录台账,包括当天平均温度,逐日累计平均温度。
当累计平均温度将至600℃·d时,应将试件及时送检。
监理人员要做好现场巡视工作,经常检查同条件养护试件是否完好,温度记录是否及时、完整。
并督促施工方按时送检,谨防超过龄期。
3 钢筋偏差的过程控制钢筋保护层实体检验,规范规定检测误差为1mm,检测精度要求很高,就目前施工队伍人员素质和施工技术水平而言,达到规范要求有一定的难度。
因此,监理人员必须在钢筋的加工、安装过程中,严格进行质量控制,尽量避免因施工过程中偏差叠加而造成钢筋保护层实体检验不合格。
钢筋制作加工成型之前,监理人员应督促施工方,根据设计保护层厚度精确计算、核校箍筋尺寸,特别是主梁箍筋内净尺寸偏差,必须控制在±5mm以内。
隐蔽工程验收时,应对梁、板主筋保护层厚度进行重点实测抽查,其偏差值应严格控制在梁±5mm、板±3mm以内。
混凝土浇筑旁站过程中,监理人员对梁板钢筋保护层厚度应进行重点监控,如发生偏差,应督促施工人员采取有效的纠偏措施,并做好旁站记录。
4开槽检测法梁板钢筋混凝土保护层实体检验,规范规定可采用保护层厚度测定仪,也可采用局部破损即现场开槽检测法(仅凿除钢筋保护层)。
在目前施工条件下,开槽法检验操作简易、便捷,检测数据直现,施工成本又低,宜优先采用。
开槽法检验是一项细致的技术性工作。
应选派责任心强的操作人员担任,精心组织施工。