【關(guān)鍵詞】后澆帶；愈合；溫度變化；收縮應(yīng)力 

　　前言 

　　在現(xiàn)代化城市建設(shè)當(dāng)中，隨著人類對(duì)居住環(huán)境及共享空間的追求，越來越多的建筑物隨人們的創(chuàng)意而變得越發(fā)紛繁復(fù)雜，大體量、大空間、大面積的建筑工程層出不窮。隨之而來的是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)體系及施工技術(shù)水平上，怎樣才能有效地控制工程質(zhì)量，確保建筑物的正常使用功能和結(jié)構(gòu)的可靠性，尤其是由于溫度、濕度、地基變形引起的工程結(jié)構(gòu)裂縫，引起諸多學(xué)者的廣泛關(guān)注。 

　　為取消結(jié)構(gòu)中的永久性變形縫和由于溫度收縮應(yīng)力和差異沉降帶來不利影響，設(shè)計(jì)上常采用設(shè)置臨時(shí)性變形縫（即后澆帶）來處理。其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)結(jié)構(gòu)抗震、防水有利，簡(jiǎn)化了建筑構(gòu)造，便于施工，同時(shí)節(jié)約了一些材料。該縫根據(jù)工程具體情況，保留一定周期，再用混凝土填筑密實(shí)，使現(xiàn)澆鋼筋混凝土成為連續(xù)、整體、無(wú)伸縮縫的結(jié)構(gòu)。因此，在工程建設(shè)中被廣泛采用。 

　　1 目前后澆帶的設(shè)計(jì)概況 

　　1.1 后澆帶的分類 

　　為解決高層建筑的主樓和裙房產(chǎn)生差異沉降而設(shè)置的后澆帶為沉降后澆帶。 

　　為防止混凝土凝結(jié)收縮開裂而設(shè)置的后澆帶為收縮后澆帶。 

　　為防止混凝土因溫度變化拉裂而設(shè)置的后澆帶為溫度后澆帶。 

　　設(shè)計(jì)選用何種后澆帶類型，須根據(jù)工程性質(zhì)，結(jié)構(gòu)情況及環(huán)境因素來確定。 

　　1.2 后澆帶的設(shè)計(jì)原理 

　　縱觀實(shí)際施工過程，結(jié)構(gòu)最大溫差、收縮及沉降等變形作用是在施工期間發(fā)生的。一些現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在混凝土入倉(cāng)后的1～2個(gè)月內(nèi)。特別是在養(yǎng)護(hù)條件差、施工環(huán)境多變等的情況下，更容易出現(xiàn)“早期裂縫”。以抗溫差裂縫的后澆帶為例，由于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度對(duì)溫度應(yīng)力的影響較為明顯，可以把總溫差分為兩部分：第一部分溫差將結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度分為若干段分別形成，在經(jīng)歷合理的周期后，將結(jié)構(gòu)的若干段澆灌成整體，再繼續(xù)承擔(dān)第二部分溫差和收縮，使兩部分的溫差和收縮應(yīng)力均小于混凝土設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度，就可以達(dá)到利用“后澆帶”來控制裂縫的產(chǎn)生，取消永久性伸縮縫的目的，這就是后澆帶的設(shè)計(jì)原理。 

　　2 后澆帶的愈合條件 

　　后澆帶混凝土自身有個(gè)溫度和收縮的變形過程，而其兩側(cè)已澆筑完成的混凝土第二部分溫差和收縮變形還要繼續(xù)，為防新澆筑后澆帶在早期出現(xiàn)裂縫，后澆帶愈合條件的分析和確定就顯得尤為重要。 

　　2.1 溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響 

　　在溫度變化時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)若在無(wú)任何約束的條件下，會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮的的現(xiàn)象，并且伸長(zhǎng)或縮短的變形值與長(zhǎng)度、溫差成正比例關(guān)系，同時(shí)與材料的性質(zhì)有關(guān)，反映在公式上為△L=（t2-t1）a。但在現(xiàn)實(shí)中，我們卻看到的是與理論計(jì)算相差甚遠(yuǎn)的結(jié)果。這是為什么呢？一是結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件諸如梁、柱、墻、板眾多固定約束，使溫度變形受到阻礙，不能自由位移；二是鋼筋混凝土是熱的不良導(dǎo)體，它們之間具有能抗相對(duì)變形（滑移）的粘接強(qiáng)度，限制了自由伸縮。而在后澆帶存在的區(qū)域，兩側(cè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于懸臂受力狀態(tài)，使得在溫度變化時(shí)發(fā)生變形，產(chǎn)生應(yīng)力，所以后澆帶的愈合澆搗需要選擇合理的時(shí)間和相應(yīng)的措施。 

　　2.2 后澆帶愈合澆搗周期的確定 

　　一般情況下，設(shè)計(jì)要求溫度后澆帶的封澆應(yīng)在兩個(gè)月后進(jìn)行，沉降后澆帶應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)完成，沉降速率趨向平穩(wěn)后澆筑二期混凝土。但入模溫度及封閉期間溫度的變化，是后澆帶施工成功與否的關(guān)鍵。忽略了氣溫變化帶來的熱脹冷縮，有可能在封澆后澆帶時(shí)出現(xiàn)裂縫，使留設(shè)后澆帶失去了意義。 

　　根據(jù)溫度收縮應(yīng)力基本公式可知，溫度應(yīng)力首先和溫差成正比，升溫為正，應(yīng)力為負(fù)，即引起壓應(yīng)力；降溫為負(fù)，應(yīng)力為正，即引起拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的降溫與收縮同時(shí)發(fā)生時(shí)，將產(chǎn)生互相疊加的拉應(yīng)力，容易開裂。 

　　對(duì)于混凝土的最終溫差△T由三部分組成，可表述為： 

　　T=T0+Tt+Th 

　　T0-混凝土澆筑入模溫度； 

　　Tt-混凝土的絕熱溫升值； 

　　Th-混凝土澆筑完后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的溫度。 

　　由此可知，后澆帶在夏季施工比秋冬施工更容易開裂。因此，在施工周期較長(zhǎng)的工程中，后澆帶的愈合澆搗在有條件的情況下，除滿足前述的要求外，應(yīng)盡量安排在秋冬季（即氣溫較低）施工，避免或減少由于溫度變化導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。 

　　2.3 確保后澆帶與其兩側(cè)樓板相對(duì)沉縮的措施 

　　為防止后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于懸臂受力狀態(tài)產(chǎn)生向下?lián)锨�的情況，故在樓層排架及模板拆除過程中，保留后澆帶兩側(cè)跨度范圍內(nèi)的模板支架，這樣就可避免懸臂板下沉及因下沉而產(chǎn)生的附加應(yīng)力。同時(shí)由于保留了模板支架，使后澆帶與其兩側(cè)樓板處與同一受力平面上，避免了先、后混凝土之間產(chǎn)生相對(duì)沉縮的現(xiàn)象。 

　　3 結(jié)語(yǔ) 

　�。�1）在工程實(shí)踐中，結(jié)構(gòu)變化多端，受力復(fù)雜，后澆帶分布各異，可采用溫差（包括收縮）變形小于或等于混凝土極限拉伸的原則來控制裂縫，即aT≤εpo其愈合條件除滿足設(shè)計(jì)條件之外，還應(yīng)在工程允許的施工周期內(nèi)，盡量安排在秋冬季節(jié)愈合澆搗。當(dāng)然由于工期原因，必須在夏天澆筑的，只要采取適當(dāng)措施，后澆帶愈合還是能取得相當(dāng)滿意的效果。 

　�。�2）我們從后澆帶愈合期間的溫控理論入手，說明了只要溫度差控制在21.15℃以內(nèi)，后澆帶混凝土就不會(huì)出現(xiàn)裂縫。但上海地區(qū)一年的氣溫在+40℃～8℃之間變動(dòng)，差值為48℃，每年要經(jīng)過季節(jié)變換的循環(huán)，其溫差值超過21.15℃，按上述溫控理論后澆帶混凝土可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。但大量事實(shí)證明并非如此，究其原因，我們認(rèn)為這種季節(jié)溫差不是驟然發(fā)生的，而是隨著季節(jié)的更替緩慢進(jìn)行的。隨著后澆帶強(qiáng)度的增加，原結(jié)構(gòu)混凝土與后澆帶混凝土連成一體后整體剛度增加，變形會(huì)在整個(gè)樓層結(jié)構(gòu)內(nèi)展開，這樣溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的變形均勻地分散在樓層結(jié)構(gòu)體內(nèi)，進(jìn)而呈現(xiàn)乃至肉眼看不到的裂縫，混凝土被拉裂的可能性就小的多。