混凝土结构设计原理课后答案【谈混凝土结构后浇带法的设计与施工】

来源:农林牧渔 发布时间:2019-04-05 06:34:46 点击:

  当前,根据国务院新发布的《混凝土结构设计规范》的要求,在建筑工程施工中,为了功能的需要和解决高层主体与裙房间的差异沉降和钢筋混凝土的收缩变形以及混凝土的温度应力等问题,在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施里,在结构施工阶段便采取防裂措施是国内外十分通用的有效方法。我国常用的方法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。
  一、后浇带施工流程中的一些具体要求
  1.对后浇带混凝土及施工的要求。
  (1)后浇带内的后浇混凝土,应使用无收缩的混凝土灌实。无收缩混凝土可以采用膨胀水泥拌制,也可以采用掺加具有膨胀作用的外加剂与普通水泥拌制。混凝土的强度至少与先浇混凝土相同或提高一级。
  (2)后浇带内的后浇混凝土的浇灌时间应采取不同类型的后浇带采用不同的浇灌时间。伸缩后浇带根据先浇灌混凝土的收缩完成时间而定。不同水泥品种、不同水灰比、不同的温度条件养护的混凝土要区别其收缩完成的时间而定,一般以施工后60d进行浇灌,在工期要求紧迫和有特别困难的情况下,也不应少于30d。沉降后浇带一般宜在建筑物沉降稳定后再进行浇注。
  2.对施工后浇带的具体要求。
  (1)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。在后浇混凝土前要认真进行清理、洗刷、凿毛,对该处的混凝土一定要振捣密实,以达到设计的强度等级标准。尤其是地下室底板更要按要求去施工,以提高其结构的自防水能力,避免成建后渗水。
  (2)后浇带的先浇混凝土完成后应设法防护,顶部应遮盖,四周用临时栏杆或围护砌体围护,防止后浇带内产生垃圾堆积,难以清理。此外,在施工过程中要严防钢筋被污染、踩踏。
  (3)后浇带后浇部分混凝土一定要用无收缩混凝土,有条件的最好掺入一些早强减水剂,施工前应试配比,拌制要认真,精心浇捣密实,事后还要注意浇水养护。
  二、 后浇带法的设计
  当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。除在施工阶段设置后浇带外,应该调整地下室顶板及地下室外墙的配筋。建议纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.5%,钢筋应尽可能选择直径较小的,一般直径10mm到16mm即可。间距尽量选择较密的,宜不大于150mm,细而密的钢筋分布对结构抗裂是有利的。
  必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。
  当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。
  对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,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综合确定。当地基持力层土质较好或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。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,高层建筑荷载大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量也大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。
  近年来,复合地基得到了广泛应用,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。如,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,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。
  三、后浇带法的施工方法
  在后浇带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。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。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。后浇带混凝土应比两侧混凝土强度等级增大一级,并可采用掺加了微膨胀剂的补偿收缩混凝土浇筑。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,并应有专人负责测温,做好记录。后浇带混凝土浇筑完毕后应注意做好养护工作。
  施工后浇带的封闭时间,一般来讲对于收缩后浇带不宜少于两个月,通常认为这时候混凝土的收缩变形已经完成60%以上;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发现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。
  在封闭后浇带之前,结构设计者应在图纸上明确提出后浇带附近一定范围内不应允许施工或堆放材料,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采用快拆模板,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出现支撑松动、移位等现象,造成结构开裂。
  总之,后浇带(缝)的设计、施工是保证建筑结构整体有效连接的重要环节,目前除执行现有的规范规定外,施工单位还应根据工程的性质、特点、作用等方面的不同要求,认真进行设计,精心组织施工,这样才能确保整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目的。
  

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