程 博， 陳友國， 戴有忠， 崔旭廷， 滿建英

(1.南京市水利規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司， 江蘇 南京 210022；2.南京市浦口區(qū)水務(wù)局， 江蘇 南京 211800; 3.南京市棲霞區(qū)棲霞街道辦事處， 江蘇 南京 210046；4.南京水務(wù)集團(tuán)責(zé)任有限公司， 江蘇 南京 210022)

近年來，隨著水利工程建設(shè)管理水平的不斷提升和質(zhì)量控制要求的逐步規(guī)范，后澆帶施工技術(shù)在水工建筑物施工中得到較為廣泛的運(yùn)用，尤其在一些構(gòu)筑物的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分和質(zhì)量重點(diǎn)控制部位，以及其他一些不允許留設(shè)變形縫的工程部位。本文結(jié)合近年來的工程實(shí)踐，以及水工混凝土施工特點(diǎn)，對常見中小型水工建筑物施工過程中后澆帶施工工序、工藝特點(diǎn)及質(zhì)量控制要求進(jìn)行簡要分析。

1 后澆帶施工的概念

后澆帶施工技術(shù)最早用于工業(yè)與民用建筑領(lǐng)域，常用于高層建筑的主樓與裙房之間的基礎(chǔ)整體連接。所謂后澆帶，是指在施工過程中為避免因施工期間的環(huán)境溫度變化、基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)不均勻沉降等不利因素影響，在鋼筋混凝土墻、梁及板體(包括基礎(chǔ)底板)等結(jié)構(gòu)中預(yù)留的具有一定寬度的施工縫，且經(jīng)過一段時間的不均勻變化，在已澆筑混凝土強(qiáng)度、整體沉降、內(nèi)部溫度變化等方面基本穩(wěn)定后，再對縫體進(jìn)行澆筑的混凝土帶。它是為了防止現(xiàn)澆混凝土的構(gòu)筑在施工過程中，由于材料自身及施工工藝、環(huán)境及基礎(chǔ)等外部原因而可能產(chǎn)生的各種有害裂縫。

水工建筑物中的鋼筋混凝土板、墻、柱、墩、梁等結(jié)構(gòu)較多，組合形式多樣，受力類型及受力破壞情況相對復(fù)雜，施工期間的工期、作業(yè)面及現(xiàn)場施工條件等制約性因素多，施工質(zhì)量難度較大，尤其是一些隱蔽工程和關(guān)鍵部位。采用后澆帶施工技術(shù)能夠較好地保證工程結(jié)構(gòu)的完整性，使建筑物設(shè)施在穩(wěn)定性、耐久性及抗拉、承載等方面性能有所改善，更好地滿足設(shè)計要求，減少施工過程中的一些不利因素產(chǎn)生的影響[1]。

2 后澆帶施工的類型

中小型水利工程設(shè)施中采用后澆帶施工技術(shù)，按結(jié)構(gòu)形式和作用不同主要有以下幾種形式：

(1)沉降后澆帶：不同基礎(chǔ)上澆筑的混凝土，因所處部位、結(jié)構(gòu)要求、結(jié)構(gòu)形式以及承載情況不同，在澆筑后所產(chǎn)生的穩(wěn)定沉降變型差也往往不同，即使是同一性質(zhì)的柔性基礎(chǔ)，因澆筑混凝土所產(chǎn)生的荷載不同，也可能出現(xiàn)較大的沉降差，需要采用后澆帶施工技術(shù)進(jìn)行連接。攔河閘壩的壩身鋼筋混凝土基礎(chǔ)與閘上的進(jìn)水口混凝土底板之間、壩身鋼筋混凝土，基礎(chǔ)與壩下消力池之間的連接，都可以采用后澆帶施工技術(shù)[2]。有時在同一基礎(chǔ)上施工，當(dāng)面積較大時，為避免出現(xiàn)不均勻沉降，也可以進(jìn)行分塊澆筑，沉降穩(wěn)定后再將各分縫處澆合。對一些水下構(gòu)筑物或隱蔽工程來說，采用后澆帶施工技術(shù)還可以替代沉降縫提高水下防滲效果。

(2)溫度后澆帶：水工結(jié)構(gòu)中采用的商品混凝土，多以普通硅酸鹽水泥為主，水化熱較大，隨著混凝土標(biāo)號的提高，水化熱值也越大?；炷恋乃療?，在夏季環(huán)境溫度較高時，一般情況下經(jīng)過24～48 h水化熱所釋放出的熱量達(dá)到最高值，冬季氣溫低時則需一周左右。據(jù)現(xiàn)場測試，水化熱過程中普通硅酸鹽混凝土內(nèi)部的溫度最高可達(dá)80℃以上。一次性澆筑的體積較大的混凝土，由于無法及時排出，拌合物中的水泥凝固硬化的同時，所釋放出大量的水化熱集聚在混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度迅速升高，體積膨脹，而當(dāng)環(huán)境溫度較低時，混凝土表面不能適應(yīng)膨脹，便會產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，有的裂縫錯綜交匯貫穿至結(jié)構(gòu)表面[3]。這種裂縫降低了構(gòu)筑物的承載能力，導(dǎo)致內(nèi)部滲漏，而且容易使得構(gòu)筑物內(nèi)部鋼筋銹蝕，影響工程設(shè)施使用年限。這種為了防止混凝土因溫度變化引起拉裂而設(shè)置的后澆施工帶稱之為溫度后澆帶。

(3)伸縮后澆帶：是指為防止?jié)仓娣e過大或跨度過長(如跨道路設(shè)置的懸空渡槽)，避免結(jié)構(gòu)由于溫度變化使得混凝土收縮開裂而設(shè)置的后澆施工縫。養(yǎng)護(hù)期的混凝土，在干燥條件下隨著水分的失去會引起體積縮小。常用的商品混凝土為便于運(yùn)輸和現(xiàn)場澆筑，通常含水量較大，坍落度也比較大，在大面積澆筑的混凝土或跨度較大的梁式結(jié)構(gòu)中，這種收縮引起的變形會對結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性產(chǎn)生不利影響。伸縮后澆帶的施工，實(shí)際上是在施工過程中通過分縫把混凝土分為幾個部分，施工過程中混凝土可以自由收縮，從而大大減少了收縮應(yīng)力。泵站進(jìn)水池等深基坑施工中，在基坑周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置的冠梁，是一道連接樁基礎(chǔ)頂部的鋼筋混凝土連續(xù)圈梁，施工時一般情況下先分段澆筑直線段，在轉(zhuǎn)折處預(yù)留伸縮縫，最后澆筑預(yù)留的伸縮縫形成閉合整體。

3 施工質(zhì)量控制要求

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2002)、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ—2010)、《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108—2008)等建筑類規(guī)范中，對后澆帶施工的一些技術(shù)參數(shù)都有明確的規(guī)范要求。但在水利工程設(shè)計與施工方面，對后澆帶技術(shù)的運(yùn)用沒有作出具體的規(guī)定，施工中多以止水帶、沉降縫與伸縮縫等明縫形式解決基礎(chǔ)沉降、混凝土脹縮等問題。在水工建筑物后澆帶使用的設(shè)計與施工中，既要參照相關(guān)的建筑規(guī)范要求，也要結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際。

(1)后澆帶的設(shè)置：沉降后澆帶一般設(shè)置在承載能力變化處，或者混凝土結(jié)構(gòu)形式變化處，在整體混凝土澆筑前，先根據(jù)基礎(chǔ)承載情況測算出不同形式的基礎(chǔ)可能產(chǎn)生的沉降量，大致確定后澆帶兩側(cè)的高差范圍，并在后澆帶設(shè)置處的素混凝土基礎(chǔ)上預(yù)留溝槽；底板混凝土每隔30～40 m留設(shè)一道貫通的施工后澆縫；較為常見的梁、板式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的后澆帶位置，應(yīng)選擇在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，一般在反彎點(diǎn)附近(如梁、板的1/3跨度處)，此處剪力和彎矩都比較小，也可選取在梁板中部的剪力最小處。

后澆帶的寬度應(yīng)便于施工，利于施工時的混凝土振搗和質(zhì)量控制，一般地控制在400～800 mm間。后澆帶斷面的形式，應(yīng)考慮有利于增加新、老混凝土的接觸面，厚度不超過300 mm的混凝土底板，可做成直縫或斜縫，厚度300 mm以上的板、梁可留斜縫、階梯縫、企口縫或X縫。

(2)后澆帶的施工：后澆帶處在第一次混凝土澆筑留設(shè)后，工程現(xiàn)場應(yīng)采取保護(hù)，可對縫口進(jìn)行覆蓋，以防止施工建筑垃圾進(jìn)入、人為踩踏變形、鋼筋受損，增加清理難度。后澆帶的施工，應(yīng)在已澆混凝土構(gòu)件沉降基本穩(wěn)定、達(dá)到養(yǎng)護(hù)時間、混凝土強(qiáng)度基本滿足設(shè)計要求時進(jìn)行，沉降后澆帶的沉降穩(wěn)定期不少于30 d。后澆帶斷面的鋼筋配置與正常斷面相同，通過后澆帶的鋼筋是保持貫通還是斷開后再焊接，要根據(jù)后澆帶的作用來決定。通過后澆帶的板、墻鋼筋應(yīng)斷開搭接，或者采用直通加彎的做法，便于兩部分混凝土各自自由收縮；如必須斷開，則搭接時必須焊接連接，且主筋的搭接長度應(yīng)大于45倍的主筋直徑，且視具體情況可考慮增設(shè)附加筋[4]。作為整體承載受力的基礎(chǔ)底板、梁的受力鋼筋則必須貫通?；炷翝仓埃鑼Y(jié)合部位進(jìn)行剔鑿、沖刷，清理縫槽內(nèi)殘留的建筑垃圾，移位鋼筋要復(fù)位。為避免澆筑后出現(xiàn)裂縫，建議采用膨脹水泥的無收縮混凝土，也可在普通硅酸鹽水泥混凝土中添加具有膨脹作用的外加劑，相應(yīng)地，混凝土強(qiáng)度也應(yīng)比原先提高一個等級，防止新老混凝土之間出現(xiàn)裂縫。

底板、梁上設(shè)置的同一道后澆帶，應(yīng)一次性澆筑成功。墻體澆筑時，應(yīng)注意兩側(cè)模板與已澆墻體的搭接，特別注意分層澆筑的厚度和振搗，限制振動棒與模板間的距離，邊沿處可用鋼釬人工搗實(shí)，防止振動過程中水泥漿的流失。垂直施工縫需要采用鋼絲網(wǎng)模板的，在達(dá)到混凝土的初凝時間時，用壓力水頭進(jìn)行表面沖洗，清除依附的浮漿、碎塊等雜質(zhì)，使得沖洗部位露出骨料，再將鋼絲網(wǎng)片沖洗干凈。混凝土終凝期后將鋼絲網(wǎng)拆除，再次用高壓水頭沖洗施工縫表面。懸空的梁板結(jié)構(gòu)必須設(shè)置專用模板和支撐，防止混凝土漏漿。在后澆帶未澆注混凝土前不得將承載模板、支柱拆除，否則會引起梁板形成懸臂折裂變形，板、梁立模的支撐保留至后澆帶混凝土全部澆筑完成且強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后，才可以自上而下逐層拆除。

4 結(jié) 語

就工程結(jié)構(gòu)與質(zhì)量控制要求而言，采用后澆帶技術(shù)能夠減少施工過程中的人為分縫，有利于工程質(zhì)量的整體提升，但同時對施工工期又有新的要求，應(yīng)在施工組織計劃中統(tǒng)籌安排。施工中運(yùn)用后澆帶技術(shù)，需要在工程設(shè)計中逐一明確，并針對不同部位提出相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。具體實(shí)施時，要注意根據(jù)現(xiàn)場情況加強(qiáng)指導(dǎo)，做好施工過程中及建成后運(yùn)行期工程質(zhì)量情況的跟蹤了解，不斷積累設(shè)計理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。