摘要:就目前超长钢筋混凝土结构设计中,采用“后浇带”或“加强带”替代变形缝所存在的问题进行了分析,提出了具体的设计方法,达到有效控制裂缝,实现无缝施工的目的。
关键词:钢筋混凝土结构；后浇带；加强带；设计方法
1 后浇带的定义和主要功能
钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性连接技术，一般可分为浇注后收缩区，浇注后沉降区，用于解决混凝土凝结收缩以及解决不均匀沉降和克服温度应力等问题。适用于后期结构趋于稳定的建筑物，不宜设置柔性变形缝。一般而言，后浇带技术有多种用途，设计时应考虑其中一项功能，其他功能是补充性的。施工期间，后浇带是整栋建筑的预留接缝。当主体结构完工并达到一定的龄期时，在浇铸后浇带的位置填充混凝土。必须采取特殊的技术措施来“缝”。不仅解决了结构收缩，结构不均匀沉降，温度应力等问题，而且也满足了不设置永久变形缝的要求。
由于新浇筑的混凝土在硬化过程中收缩，已经建成的结构在寒冷时收缩，并且在加热时膨胀。在施工后的前1〜2个月内，大部分混凝土收缩过程都将完成，环境温度变化对建筑结构的影响是规律的，特别是当其变形受到约束时，会在建筑物内部产生应力。在施工过程中，这两部分需要用后浇带技术暂时断开，直至主体结构施工工作完成，并且已完成50％以上的时候，浇筑连接裙楼部分的混凝土，将高层建筑与低层建筑连成一体。
2 钢筋混凝土结构设计中的后浇带和加强带
2.1 后浇带设计要点
2.1.1 后浇带的设计原则
钢筋混凝土结构的后浇带设置要以“抗放兼备，以放为主”为设计原则，通过临时的变形缝设置来释放建筑物中大部分的约束力，降低因变形而导致整体结构的损坏和开裂的现象。后浇带技术可以控制沉降和伸缩的方式，从而调整建筑的整体结构。在设置钢筋混凝土结构中的后浇带时必须要充分考虑地面建筑的整体结构以及地下车库等工程的特点，兼顾考虑地上和地下建筑之后，再进行设置。
2.1.2 后浇带设计的控制要点
设计人员在进行钢筋混凝土结构后浇带的设计时要重点考虑后浇带的类型、位置、宽度、间距以及截面形式的选择，防水材料和混凝土的使用，浇筑时间等要素。这些要素的选择会对后浇带的质量以及整个工程的安全质量产生直接的影响，需注意以下控制要点：①在进行后浇带的设置时，要对建筑物的功能、形状、结构以及建筑物所在地的地质环境和气候特征进行综合考虑，后浇带的间距一般控制在30~40m之间。②后浇带一般设置在建筑物整体结构受力比较小的部位，设置在柱距3等分的中间范围内以及剪力墙附近，考虑建筑物的整体结构和安全性，后浇带的位置设置要远离人防口部、设备预留的孔洞尤其是地下集水坑等位置。③设置后浇带的宽度时，要充分考虑钢筋在后浇带处搭接的长度要求，一般控制在800~1200mm之间。④后浇带一般规定其结构主筋不可以在缝中断开，倘若梁板的跨度比较大，则可以按照相关规定断开，并加设加强钢筋。⑤后浇带的断面要根据墙板的厚度来设置，当墙板厚度小于300mm时，后浇带断面可以做成直缝；墙板厚度在300~600m之间时，可将后浇带断面做成阶梯缝或上下对称坡口形；当墙板厚度大于600mm时，可将后浇带断面做成凹形或多边凹形。⑥在有抗渗要求的地下工程中，后浇带要设止水带或作坡口模板。⑦后浇带的浇筑时间最好在其两侧混凝土以及浇灌2个月以后（沉降后浇带应在主体结构顶板浇筑14d后，提供沉降观测数据，经设计同意后浇筑），并且在进行浇筑时，后浇带混凝土的温度要低于主体混凝土浇筑时温度。⑧后浇带的混凝土采用早强、补偿收缩的混凝土，而且混凝土的强度要提高一级，并且要经过现场试验才可以确定后浇带混凝土的用量。
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2.2 加强带设计要点
2.2.1取消伸缩缝设计的新方法———“加强带”的设计
后浇带在扩大伸缩缝间距和取消伸缩缝有很重要的作用，然而施工时比较麻烦，还经常会出现渗漏的情况。中国建筑材料研究院研制成功了超长钢筋混凝土结构采用UEA微膨胀混凝土技术，UEA就是将原设计中的后浇带取消掉，改用膨胀带来代替后浇带或者伸缩缝，通过一次浇筑成功的方式，实现真正意义上的无缝设计。
（1）取消伸缩缝的理论依据
UEA的设计主要依据《UEA混凝土的配合比设计和施工规程》，其基本原理是在硅酸盐类水泥中掺入10~20%的UEA，并进行搅拌使其变成补偿收缩式混凝土，并且在混凝土中建立0.2~0.7MPa的预压应力，从而对混凝土硬化过程中产生的拉应力进行抵消，从而达到混凝土结构不断裂、不渗透的情况。UEA补偿收缩混凝土会导致膨胀情况的发生，仅仅在14d之内的膨胀不仅可以对混凝土的收缩起到补偿作用，而且一定程度上对混凝土的收缩起到了降低的作用，所以在任意的长度都可以不必预留伸缩缝，对于超过50m的钢筋混凝土结构，可以采用无缝设计，用2~4m长的膨胀加强带来代替后浇带，已经成为建筑设计和施工中一次性连续浇筑的趋势。
（2）加强带的应用目的
加强带可以保持超长钢筋混凝土结构的连续性，取消后浇带的设计可以加快工程的效率，还可以阻塞混凝土细孔渗水，一定程度上对混凝土抗渗能力以及抗裂能力起到了很好的提高作用。
2.2.2 加强带的设计方法
经过了大规模的实践研究发现，在采用UEA混凝土时，当长度不超过60m时，结构可以不留缝隙；但是当长度超过60m时，要在收缩应力最大的部位设置一道“膨胀带”来代替伸缩缝和后浇缝。设计单位要经过计算之后对膨胀加强带的位置进行设置，一般是设置在后浇带设置的位置，加强带的宽度大约为2~3m之间。首先在加强带的两侧各设置一个5mm的密孔钢丝网，从而分隔内混凝土与外带混凝土，并起到阻止混凝土中石子通过的作用。钢丝网垂直分布在钢筋之间，并将钢丝网的两端绑扎在钢筋上面，另外，要增加钢丝网的钢度从而保证钢丝网不在振捣混凝土的过程中被压破，可以采取在钢丝网的中间和上下添加准16的钢筋的方式来进行加强。在浇UEA混凝土时，膨胀带的两侧要浇灌11~12%的UEA混凝土，膨胀带本身的浇灌掺14~15%的混凝土，并且保证施工过程的连续性，并在施工缝凿完之后进行清理，保证其干净的基础上，再用掺14~15%的膨胀剂混凝土浇入加强带，随后再用微膨胀混凝土对带外部分进行浇筑，为了加快施工的进度，可以用模板隔离加强带两侧。
为了从构造上充分的提高混凝土的抗拉强度，从而提高混凝土的抗裂性能。可以在楼板加强带中增设水平温度钢筋，增设量大约在10~15%之间，并将水平温度钢筋均匀的布置在内外层钢筋上。在浇注时应采用强度等级比非加强带混凝土强度高一级的混凝土来进行浇注，并且掺加UEA膨胀剂。
3 加强带实施效果分析
3.1 工程质量
按照工程的可行性方案以及温度的计量表明，混凝土结构中使用加强带可以使得混凝土内外温差不超过25℃，从而可以使得混凝土浇筑工作的连续开展，且不容易出现渗漏水的现象，质量十分优良。
3.2 经济效益分析
使用加强带与楼层板进行同时的浇筑工作，可以节省掉为保护后浇带而砌筑的砖墙及上面预制混凝土盖板的工作，不需要再额外对后浇带进行清理，也不需要在后浇带处加设钢筋，同时浇筑膨胀加强带与楼层板，可以省略搭设脚手架这一工作步骤，大大的降低了工程造价，节约了资源。
4 结束语
后浇带和加强带的设计合理性直接影响到结构的安全性与经济性，设计单位应对此予以足够的重视，结合实际工程情况，选择合适的类型、合理的结构构造，做好后浇带和加强带的设计，以保证结构的质量。
参考文献：
[1]杨正华.超大型钢筋混凝土结构设计与施工技术探讨[J].河南建材，2015（4）：237.
论文作者:柳龙
论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期
论文发表时间:2019/10/30
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 结构论文; 伸缩缝论文; 混凝土结构论文; 应力论文; 建筑物论文; 《建筑实践》2019年11期论文;