超长混凝土墙后浇带预连结设计方法.pdf

4 8 江苏建筑 2 0 1 2年第 5期 ( 总第 1 5 0期 ) 超长混凝土墙后浇带预连结设计方法 顾 洪平 ， 7 )- 博 ， 王 家春 ， 李树林 ( 。 江 苏 省建筑 工 程集 团有 限公 司 ， 江苏 南京 2 1 0 0 2 9 ； 江 苏建 华建设 有 限公 司 ， 江苏 南京 2 1 0 0 3 7 ) 【 摘 要】 采取合理可行的预连接设计方法， 对地下室车库的超长混凝土墙后浇带提前进行” 封闭” ， 为临近的小高层尽早 进入 施工创造 条件 ， 既达到了缩短工期 ， 又满足 了设计所要 求的伸 缩后 浇带的作用。 预连接 的钢板承压经分析选取主动土压 力进行计算 ， 而非静止土压力 做 到既经济又实用。 【 关键 词】 后浇带； 主动土压力； 预连接 ； 封闭后浇带。 中图分类号 T U 7 5 6 文献标识码 B【 文章 1 o 0 5 6 2 7 0 ( 2 0 1 2 ) 0 5 0 0 4 8 0 2 M e t h o d f o r Pr e b i n di ng o f t he Po s t -c a s t St r i p i n t he S upe r -l o ng Co n c r e t e W a l l GU Ho n g - p i n g WAN B o WANG J i a - c h u n L I S h u - l i n ( 1 J i a n g s u P r o v i n c i a l C o n s t r u c t i o n G r o u p C o mp a n y L i m i t e d， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 2 9 C h i n a ； 2 J i a n g s u J i a n h u a C o n s t ruc t i o n C o m p a n y L i m i t e d， N a mi n g J i a n g s u 2 1 0 0 3 7 C h i n a ) Abs t r a c t：Th e r e a s o n a b l e a n d pr a c t i c a l pr e b i n d i n g i s t o c l o s e t h e a f t e r p o u r e d b e l t o f t he s u p e r - l o n g c o n c r e t e wa l l i n a d v a n c e i n t h e u nd e r g r o u n d g a r a g e ，wh i c h c r e a t i n g c o n d i t o ns t o c o n s t r u c t s ma l l t o p a s s o o n a s p o s s i b l e I t i s n o t o n l y s a v i n g t h e c o n s t ruc t i o n p e r i o d，b u t a l s o me e t i n g t h e d e s i g n i n g d e ma n d o f e x p a n d e d p o s t c a s t - s t r i p I t wi l l c h o o s e t h e a c t i v e e a r t h p r e s s u r e n o t e a rt h p r e s s u r e a t r e s t t o c alc u l a t e aft e r a n a l y s i n g t h e p r e s s ur e o f p r i o r c o n n e c t i ng s t e e 1 I t i s e c o n o mi c a l a n d p r a c t i c a 1 Ke y wo r d s ： aft e r p o u r e d b e l t ； t h e a c t i v e e a r t h p r e s s u r e ； p r e b i n d i n g ； c l o s e t h e a f t e r p o u r e d b e l t 1 工 程 概 况 南京某学院教工宿舍住宅 小区 由 5栋小 高层住宅楼 和 l层地 下车 库组 成 1层地 下室 车库 自北 向南 总 长为 2 7 9 4 m， 呈狭长型 其外墙和顶板共设有 5道 8 0 0 mm宽的 后浇带 ； 1 # 5 #楼为 1 1 层 的框剪结构 紧邻 地下车库而建 见 图 1 。 以 3 样楼 为例 其 与地下室车库的具体位 置及筏板 基础底标高见图 1 2 施 工 难 点 分 析 由于建 设场 地 的 限制 ， 5幢小 高 层 紧邻 地下 车 库而 建 ， 且两者的筏 板基础底标高高差达 1 7 m 见图 2 。 按照相 图 1 小高层与地下室车库的位置关系示意图 邻 基础 先深后浅 的施工原则 则需先行完成地下车库 的基 础及外 墙 ， 并待外围土方 回填完成后 方可进行小高层 的筏 板基础结构施工 。 因此 ， 小 高层 能否 尽早 开工主要 取决 于地 下车库外墙 的后 浇带尽早封 闭。 图 2 相邻两基础断面位置关系 结构 设计 图纸要求 地下 室车库外 墙后浇 带 需待其 两侧混凝土龄期达到 6 0 d后方可进行封闭。即使不考 虑地 下 室车库外墙后浇带 的封 闭及养护时间 、外墙防水卷材及 土方 回填所需 时间小高层 的基础结构施工至少需在地下 【 收稿日 1 2 0 1 2 0 5 0 4 【 作者简介】 顾 洪 平 ， 江 苏 省 建 筑 工 程 集 团 有 限 公 司 ， 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 2年第 5期( 总第 1 5 0期 ) 4 9 车库外 墙混凝土浇筑完成 6 0 d后才能进行 因此 。 地下 车库外 墙后浇 带何 时封闭 将直 接影 响到 小 高层 基础 结构的开始施工时间 3 预连接设计 3 1 设计 方案 后浇 带的 留设作用 主要 分为沉降后浇带 、 收缩后 浇带 和温度后浇带 分别用 于解决 高层建筑主楼与多层裙房之 间 的不均匀沉 降 、 超长结构收缩开 裂和温度 应力 等问题 本 项 目地下室 车库属 于超长结构 后 浇带的设置主要是 为了 防止混凝土在凝 固过程 中产生收缩而开裂 经与结构设计 师沟通并征得 同意 拟在 后浇带两侧 的 混凝 土强度达 到设计强 度的 1 0 0 后 即地下室 车库外墙 混凝土浇筑 完成 3 0 d后 采取图 3所示 的后 浇带预连接方 案 ： 在 后浇带外侧设置通长钢板 以便 于尽早 完成防水卷材 铺贴 、 土方回填 ， 即可进行小高层基 础结 构施 工。这样不但 起到 了收缩后浇带 的设 置作 用 同时也将 小高层基础结构 施工的开始 时间提前 3 0 d 。 - n I T I 。E 8 捌醑 2 I 3 帐 图 3 外 墙后浇带预连接设计 3 2 设计计算 ( 1 ) 土方 回填 阶段 土方 回填产生 的侧 向土压力 对外置 的钢板 有一水平 向的推力 。为保证该推力不致 于造成外 置钢板过大变形而 使外贴卷材拉裂破坏 。 以避免渗漏隐患 需对 外置钢板 的整 体抗弯强度进行设计计算 填土为粘 土 ， 且分 层夯实 。 内聚力 c = 2 5 k N m3 ， 重度 = 1 8 k N m ， 内摩擦角 P = 3 0 o ， 地面活荷载 q = 1 2 k N m 2 ， 墙高 6 m。 地下室外墙土 的侧 压力一般宜按 静止土压力计 算 而 放置于混凝土墙洞 口外侧 的钢板在 土压 力的作用下 会产 生微小变形 。 单元土体在水平方 向有一 定的伸展空间 单元 土体水平截 面上 的法 向应力不 变 而竖直截 面上的法 向应 力却逐渐减少 ， 直至满足极限平衡条件为止 。 这就构成 了主 动土压力的计算条件 。换句话说 外置 钢板仅作 为挡土墙 用 ， 允许其 变形 。因此 钢板受到 的土压力 可采用 主动土压 力进行计算 。 o ： (y z + q )t a n 2 (4 5 。 一 ) - 2 c t a n 4 5 。 一 孚) 庐 号= T 5 0 一 = 4 5 m 一 T 一 百 深度 6 i n处 主动土压力 强度 ： ( 1 8 x 6 +1 2) t a n 3 0 。 - 2 x 2 5 x t a n 3 0 。 = 1 1 1 3 2 k N m 主动土压力强度分布图详图 4 。 取 6 m深 处 1 m 宽钢板进行计 算 ，钢板为 5 m m厚 。 材质 Q 2 3 5 B。计 算简图详图 5 。 肚 g If 2 = 0 8 91 k N m = 6 胜 x 10 0 o 5 2- 4 16 6 6 7 m m 3 ：旦 ： ： 2 0 3 6 6 2 1 5 N mm2 一 一1 0 5 x 4 1 6 6 6 7 一 “ 满足要求 U (7 H+ q)K 。 图 4主动土压力强度分布 圈 图 5钢板受力简图 ( 2 ) 后浇带混凝土浇筑阶段 后浇带混 凝土浇筑产生 的侧 向压力 与外围的既有土 压力存在一 压力 差。为保 证两者之间的压力 差不 致于造成 外置钢板过大变形 而使外贴 卷材拉裂破 坏以避免 渗漏隐 患 ， 需 对浇筑后浇带所设 的对拉螺杆强度进行设 计计算。 按 J G J 1 6 2 2 0 0 8 ( 建筑施 工模板 安全技术规 范 ， 新 浇 混凝土作用 于模板 的最大侧压力 按下列公式计算 ， 并取其 中的较小值 ： F = 0 2 2 班l 、 V F _ 叫H 其 中 一混凝土的重力密度 ， 取 2 4 0 k N m 3 ； l 新 浇混凝 土的初凝 时间 。 取 3 h ： 卜混凝土的入模温度 取 2 0 a c ； 混凝土 的浇筑速度 。 取 6 m h ； 模 板计算高度 。 取 6m： JB 。 外加剂影响修正系数 ， 取 1 0 ； 一 混凝土坍落度影响修正系数， 取 1 0 。 根据 以上 2个公式 计算 的新浇筑混 凝土对 模板 的最 大 侧 压力 F分别 为 3 8 8 0 k N m2 、 1 4 4 0 k N m 2 取较 小 值 3 8 8 0 k N m 2 作为本工程计算荷载 。 对拉螺栓 采用 M1 6 其有效 面积 A= 1 4 4 mm 2 其容许 拉 力为 1 7 0 N m m2 x 1 4 4 mm 2 4 4 8 k N 对拉螺栓所受 的最大拉力 N = F x S = 3 8 8 0 4 0 lj - 7 7 6 k N 2 4 4 8 k N 满足要求 。 4 施 工 方 法 4 1 预埋件 的留置 在地下车库底 板 、 外 墙的钢筋 混凝 土结构施 工过程中 按照 既定的位 置 ， 在外 墙迎水 面的后浇 ( 下转 第 6 2页 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 2 江苏建筑 2 0 1 2年第 5期( 总第 1 5 0期 ) 不小于 2 h ) 再进行下一道工序 。 ( 4 ) 用整平 胶料找平 混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补 填平 模板接头等 出现高度差的部位应用整平胶料填补 尽 量减少 高差 转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆 弧 半径不小 于 1 0 mm。 整平胶料须固化后( 固化时间视现场气温而定， 以手 指触感干燥为宜 ， 一般不小于 2 h ) ， 方可再进行下一道工序 。 ( 5 ) 粘贴碳 纤维布 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布 除非特殊要求， 碳 纤 维 布 长 度 应 在 3 m 以 内 配置、 搅拌粘贴胶料 ， 然后用滚筒刷均匀涂抹于所 粘贴部位 ， 在搭接 、 拐角部位适 当多涂抹一些 。 用特制 光滑滚 子在碳纤维 布表 面沿 同一方 向反 复 滚压至胶 料渗出碳 纤维布外表面 以去除气泡 使碳 纤维布 充分浸润胶料。 多层粘贴应重复以上步骤 待纤维表面指触 感干燥 为宜 方可进行下一层碳纤维布 的粘贴 在最 外一层碳 纤维布 的外表 面均匀涂抹 1 层粘 贴 胶 料 ( 6) 养 护 粘贴碳纤维材料后 需 自然养护 1 h 一 2 h达到初期 固 化 应保证固化期间不受外界干扰和碰撞 ( 7 ) 粘贴碳纤维验收 工程验 收时必须 有碳纤维 及配套 胶料厂家 所提供 的材 料检 验证 明 ( 上接 第 4 9页 ) 带两侧分别 留置焊接 固定外置通长钢板的预埋件和伸缩卡 槽埋 件。钢板埋件 的锚 固筋采用 1 4的圆钢 末端设 弯钩。 安装是应将埋 件的锚固筋与结构 主筋 绑扎 牢固， 不得焊接 4 2 外 置 钢板 的焊 接安 装 外 置钢板选用 5 mm厚 的 Q 2 3 5钢板 沿外墙后 浇带 的 外侧通长设置。 安装时 ， 钢板的一侧插入伸缩卡槽内 ， 满足后 浇带 的收缩变形功能 ： 另一侧与预埋钢板埋件焊接固定。 4 3 防 水 卷 材 铺 贴 外置钢板除锈去污后及时涂刷铁红防锈漆二度 待漆 膜干透后 满挂玻纤 网格布并批界面剂 。网格布的上端翻 边折入 外置钢板 内侧不少 于 2 0 c m以保证界 面剂 基层的 粘接牢度 外墙 防水卷材为 3 m m厚“ 粘必定 ” B A C双面 自粘防 水卷材 。铺贴前 将外 置钢板 、 混凝土墙表 面清理干净后 ， 用“ 粘必定” 防水卷材相配套 的基层处理剂涂 刷。涂刷时要 用力薄涂 、 厚薄均 匀 、 不漏 底 、 不堆积 。基层 处理剂晾放干 燥 后及时铺贴防水卷材 ， 以免落上过多 的灰尘等杂物 。 鉴于防水卷材 幅宽为 1 m 在进行铺贴前 的排版放样 时 以后浇带外 置钢板 的两侧边 为中心 即将 外置钢板 的边 缘处于 防水 卷材幅宽 的中间位置 避免卷 材接缝设在外 置 每一道工序结束后均应按工艺进行检验。作好相关 的验收记录 施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝 土之间的粘结质量为主 用小锤等工具轻轻敲击碳纤维 布表 面 以回声来判断粘结效果， 如出现质量问题 应立 即返工。 出现空鼓等粘贴不密实现象 ， 应采取针管注胶 的方 法进行补救。若 粘结 面积小 于 9 0 则判定为粘结无效 需 重新施 工 3结语 本工程 改造加 固期间及 完工后 经检 查和观测 未发 现任何结构异常情况 达 到了业 主预期 的要求 通过此项工 程 总结 混凝 土结 构改造加 固认 为： ( 1 ) 加 固工 程必须仔 细核算原 有建筑 物的地 基 主体 结 构 才 能 实 施 。 ( 2 ) 在混凝 土结构加 固工程 中 尽 可能使 新增结 构 与 原混凝 土结构融 为一体 共同发挥作 用。 ( 3 ) 结构 的保护性拆 除是改造工程的难点 风险极大 ， 需反复斟酌设计 和施工方案 综合运用现场一切手段 如动 态监测 临时支撑等技术措施 。 参 考 文 献 【 1 C E C S 1 4 6 ： 2 0 0 3碳 纤维片材加 固混凝土结构技术规程【 s 】 中 国计 划 出版 社 2 0 0 3 【 2 G B 5 0 3 6 7 2 0 0 6混凝 土结构加 固设计规 范【 s 1 中国建 筑工 业 出版 社 2 0 0 6 【 3 】 赵士 勇， 强万明 ， 李 占文， 边智 慧 某 多层框 架结构加 固设 计与施 工IJ 建筑结构， 2 0 0 7 ( S 1 ) 一 一- 卜 一+ -一 +_一 卜 - 卜 - 卜 - 卜 - - 卜 - + 一 钢板边缘 以杜绝渗漏 隐患 防水卷材铺贴完毕并通过隐蔽验收后 及时粘贴 5 0 mm 厚的聚苯板保护层及回填土方 4 4 后浇带混凝土灌注 在外置钢板焊接安装前 应将后浇带两侧 的混 凝土面 按照施工缝 的要求进行凿毛处理 清除杂物 、 水泥薄膜及表 面松动 的砂石 并用水 冲洗干净 。在灌注前应保持湿润 一 般 不 少 于 2 4 h 采用掺 有适量微 膨胀 剂的无收缩细石混凝 土 其强度 比原构件混凝土强度提高一个等 级。 灌注时应精心振 捣密实 避免振捣棒碰撞外置钢板。 5 结语 超长混凝土墙结构的浇筑施工 为了保证水泥 的充分 收缩量 设置后浇带是必须的 。 但 这样 的后 浇带给相邻工程 的施工形成了难 以逾越的障碍 。如何 使后浇带 能预先连接 起来 为相邻施 工创 造条件 同时保证后浇带的封闭又有足 够 的延滞时 间这是值得我们广大的施工技术人员深入研 究 的 本工程采取的预连接方法 在征得业主 、 设 计 、 监理等 人员 的同意后 得到了顺 利实施 ， 为相邻小高层建筑的基坑 开挖赢得 了宝贵 的时 间。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m