1、高层建筑结构后浇带的设计【摘要】现代社会，高层建筑会以更快的速度发展，高层建筑后浇带的设计和施工直接影响到工程结构的经济性与安全性，设计单位和施工单位都应对此予以足够的重视，必须做好后浇带的设计与施工，保证结构的质量。在文章中本人根据长期的工程实践，就后浇带的设计，与大家进行交流。【关键词】高层建筑；建筑工程；后浇带1.绪论改革开发后，我国的综合国力随经济的发展不断提高，越来越多的出现高层和超高层的建筑。随之而来的是，结构的形式与受力特点的日益复杂化。后浇带曾经的主要作用是用来解决构筑物自身因素带来的不均匀沉降、混凝土变形收缩及温度变化产生的裂缝等，早期的作用与建筑中常用的沉降缝、变形缝等基本
2、相同。后来，开始采用后浇带的可简化结构设计，从而节约了资金的投入，也加快了施工的进度，当前中国的城市发展面临着用地紧张的问题，在设计上越来越多的采用向高、深的发展，以达到最大限度利用空间的目的。因高层建筑多采用钢筋混凝土结构，这种结构在静、荷载，以及温度变化、混凝土收缩、地基沉降等因素的作用下，会使结构产生裂缝甚至是破坏。直接影响建筑结构的整体性、防水性和耐久性。因而，后浇带的技术应用，越来越多的得到重视。2后浇带的主要功能 后浇带是一种建筑施工中，防止裂缝破坏的一种有效措施。钢筋混凝土在不同的温度下收缩的程度和膨胀的程度不同，产生裂缝是不可避免的。只有在结构设计和施工规范的约束下对横梁、墙体
3、、和底板进行留设施工裂缝，暂时将结构划分为多个部分，通过构建的自然物理收缩或膨胀的原理，在一定的时间之后进行混凝土的填充，然后再将多个结构连成一个统一的整体。在设计中高层建筑和裙房的结构和基础虽然是一个整体，但如果考虑到建筑地基的重力影响而引起的沉降，就必须设置后浇带。后浇带的设置能够解决因基础设计和裙房结构组成整体的问题。通过后浇带将这两个部分分开。一般的施工顺序是先对建筑的主体施工，再进行裙房的施工，最后进行后浇带的浇筑。另外在后浇带的设计之前要对整个裙房结构和基础的强度进行核对和计算，通过沉降量计算后浇带的浇筑时间和对由于连接成为整体后的结构体的后期沉降引发的内部应力进行计算。对于各种已
4、经建成的混凝土结构，如果施工工期由于种种原因而必须选在气温较底的季节，那么随着季节的变化，温度会升高，混凝土结构的内部就会产生对温度的应力，对构建物形成向外的挤压力量。如果这种力量超过了限度，在混凝土构建物中就会出现裂缝和造成破坏。后浇带能够克服因温度差引起的构建收缩，在混凝土结构建成之前出于对温度应力的考虑就应该事先进行裂缝的预留，再在混凝土内部硬结收缩完毕后，进行后浇带的浇筑，就能够起到保护构建物整体性的作用。3后浇带的设计3.1后浇带的设计要求进行后浇带的设计之前，首先就要充分了解现行的有关标准，在现行的主要规范“高层建筑混凝土结构技术规程”（JGJ3-2002）、“地下工程防水技术规范
5、”（GB50108-2001）及不同版本的建筑结构构造图集中，对后浇带的构造要求都作了详细的规定。但是由于这些标准、规范是由不同的专家组编写，其内容和要求有所不同，各有偏重，不可避免地存在一些差异。比如，后浇带的留置宽度一般700-1000mm，现常见的有800mm、1000mm、1200mm三种。需要视具体要求服从于不同的宽度标准。在后浇带的接缝形式中有四种包括阶梯缝、平直缝、槽口缝和X形缝。后浇带砼的补浇时间也不相同，有的规定不少于14天，有的规定不少于42天，有的规定不少于60天，有的规定封顶后28天。还有后浇带内的钢筋，有全断开再搭接，也有不断开另设附加筋的规定。还有后浇带的砼配制及强
6、度也不相同，有的要求原砼提高一级强度等级，也有的要求用同等级或提高一级的无收缩砼浇筑。还有养护时间规定不一致，有7天、14天或28天等几种时间要求。上述差异的存在，不可避免的给施工带来不便，造成了很大的随机性，所以只有认真理解各规范的不同结合施工工程的特点、性质，因地制宜、灵活的应用这些标准才能有效地保证工程质量。 3.2高层建筑中的后浇带设计 在设计后浇带时，通过计算一般将总温度和收缩分为两个部分。在第一部分温差和收缩期间，主要是要把结构划分成若干段，使每一段的长度尽可能的较短，保证能够有效的减少温度和收缩应力。在施工的后期再将这些若干小段浇筑成为一个整体，并继续完成第二部分的温差和收缩。使
7、这两部分温差和收缩应力叠加后比混凝土的设计抗拉强度低，从而达到控制裂缝开展并不需要设永久伸缩缝的目的。对于高层建筑主体与裙房之间，需要作出是设置永久变形缝，还是在施工阶段设置沉降后浇带的选择时，应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件来进行综合确定。如果地基持力层的土质较好，比如是做在基岩层或卵石层上的高层建筑基础，或采用桩基时的高层建筑沉降变形量较小时，就可以考虑采用施工后浇带而不是设置永久变形缝，来将高层建筑与裙房基础（或地下室）连成整体。而当地基持力层压缩性较高，且厚度较大，高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大，高层建筑荷载较大，则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降
8、量较大，在采用天然地基的情况下，还是应该以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。当高层建筑与相邻的裙房之间设置永久变形缝时，高层建筑的基础埋深一般应该大于裙房基础埋深至少2米，不满足此要求时应计算高层建筑的稳定性，并采取可靠措施防止高层建筑与裙房之间发生相互倾斜。复合地基可以提高地基持力层承载力，提高土体弹性模量，有效地控制建筑物沉降，从而使复合地基得到了广泛的应用。例如目前北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的方法来替代桩基，用以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。当采用地基处理时，在结构设计图纸上，应明确规定采用地基处理后，高层建筑与裙房之间的变形要求。不论采用哪种
9、方法，如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝，都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。设计中关于后浇带位置的确定，应该根据基础和上部结构布置的具体情况确定。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，竖向上不宜错开，后浇带间距一般为30米到50米。如果是在高层建筑与裙房之间设置后浇带时，应把后浇带设置于裙房一侧，并且在结构设计上，应该注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造，提高纵向钢筋配筋率，用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力，通常可以采取以下措施，高层建筑采用桩基
10、或其他地基基础处理方法，或补偿基础，尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积，减小高层建筑基础底面接触压力，而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等，调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。尽量增大裙房部分的基础底面接触压力，加大裙房的沉浸量。根据高层建筑埋置深度情况，适度调整高层建筑地下室的高度，使地基持力层落在地基承载力高、压缩性小的土层上，高层建筑的沉降量可得到有效的减少。设计地基基础时，要结合工程实际情况，进行多角度的对比，来选择出一个最为合理的方案。关于后浇带部位的钢筋，应保持钢筋的连续性，不宜断开。也就是临时性的断开后浇带处的混凝土。因施工情况不同，有时不允许留后浇带，例如某工程地下车库，其
11、通道的顶板、底板均与主楼相连，但施工场地狭小，无法留设后浇带，在这种情况下，施工单位采取了先施工主体工程，然后再施工车道部分，要求与主体相连的钢筋必须预留，后期采用焊接连接，同一截面的钢筋焊接连接率不得大于50%。有时，有的工程也有将后浇带内钢筋全部断开的时候，在这样的情况下，为避免在同一截面钢筋100%连接，应该将后浇带进行曲折布置，而不是沿着一条直线布置。连接的方式建议首选机械连接或焊接，但是一定要注意施工的质量。在采用搭接连接的时候，应该注意后浇带的宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。基础后浇带的断面形式，不要推给施工单位，而是应于结构设计图纸上用详图明确的表示出来，有时地下水
12、的水位会较高，在这种情况下，应该在基础后浇带下进行防水板的设置，并根据需要考虑是否需要增设一道附加防水层。后浇带施工时模板应支撑安装牢固，钢筋进行清理整形，施工质量应满足钢筋混凝土设计和施工验收规范的要求，以保证混凝土密实无裂缝。4.结束语通过设置后浇带，使大体积混凝土可以分块施工，加快了施工进度，缩短了施工工期。由于不设永久性的沉降缝，简化了建筑结构设计，提高了建筑物的整体性，同时也减少了渗漏水的因素，在当前的社会发展形势下，高层建筑会更多的出现在城市中，重视后浇带的设计施工，是建筑工程发展的需要。【参考文献】1 吴纪宁 富鸣 后浇带的设计与施工探讨 江苏建筑 2001 第1期2 孟令江 浅析结构后浇带设计和施工质量控制 山西建筑 2008 第13期3 刘震 张明朗 后浇带的结构设计及施工 兰州工业高等专科学校学报 2000 第3期 .4 黄进杰 谈建筑施工后浇带的应用 山西建筑 2005 第6期5 李丽萍 银永明 后浇带对结构的影响及其施工措施 低温建筑技术 2006 第6期
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