超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的裂縫控制

于文杰

（遼寧北方建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110013）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，建筑也在向著大型化發(fā)展，超長結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)。

1超長結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及分類

所謂超長結(jié)構(gòu)就是指結(jié)構(gòu)單元長度超過了《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的結(jié)構(gòu)。混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，施工中泵送混凝土工藝的應(yīng)用等，都導(dǎo)致超長結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生裂縫。超長結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因有兩種：荷載引起的裂縫及變形引起的的裂縫。實(shí)際上工程的許多裂縫并非與荷載作用有直接關(guān)系，而是由變形作用引起的。這種變形作用包括溫度變形，收縮變形，地基不均勻沉降變形。因此，對于超長結(jié)構(gòu)，要考慮的主要問題是由變形作用引起的裂縫，這其中以溫度變形和收縮變形為主。

2超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的產(chǎn)生

無縫設(shè)計(jì)是指建筑物超過規(guī)范規(guī)定的設(shè)置溫度伸縮縫或防震縫的最大長度而不設(shè)置任何形式永久縫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所謂“無縫設(shè)計(jì)”只是個(gè)相對概念，根據(jù)結(jié)構(gòu)情況，可無縫或少縫，它不包括沉降縫或帶有沉降性質(zhì)的后澆縫，由于超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)克服了設(shè)置變形縫可能帶來的負(fù)面影響。

3超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的裂縫控制是一門綜合技術(shù)，它涉及到建筑材料，氣候環(huán)境，施工工藝，設(shè)計(jì)方法等各個(gè)方面，各種因素相互影響,相互制約，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說，裂縫的產(chǎn)生是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。對于超長結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計(jì)，裂縫控制的主要方法是通過設(shè)計(jì)、施工、材料等方面綜合技術(shù)措施將裂縫控制在無害范圍內(nèi)。

設(shè)計(jì)技術(shù)措施主要之一，合理設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶和后澆加強(qiáng)帶。

后澆帶是設(shè)計(jì)中常采用的一種擴(kuò)大伸縮縫間距和不設(shè)伸縮縫的有效措施。但這種后澆帶只在施工期間存在，施工完畢后，后澆帶對混凝土由于溫差所引起的伸縮就不起任何作用了。因此，在超長結(jié)構(gòu)工程中，我們可以在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶或后澆加強(qiáng)帶來取消后澆帶。膨脹加強(qiáng)帶或后澆加強(qiáng)帶的位置與數(shù)量與后澆帶的設(shè)計(jì)方法相同，帶寬為2米，間距可控制在40～60米，加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土提高一個(gè)標(biāo)號(hào)，并增加10%～15%的溫度鋼筋，要求分布均勻，且鋼筋伸入兩側(cè)各1米。帶的兩側(cè)架設(shè)φ5X5的密孔鐵絲網(wǎng)，并用立筋加固，防止帶外混凝土流入帶內(nèi)，施工時(shí)，先澆灌帶外混凝土，再澆加強(qiáng)帶內(nèi)混凝土，且?guī)?nèi)混凝土外加劑的摻量比帶外混凝土相對提高，整個(gè)施工過程是連續(xù)的。

這種方法通過調(diào)整外加劑的摻量，使得混凝土獲得不同的限制膨脹率，加強(qiáng)帶處的膨脹率較大，一般為4～6X104而兩側(cè)混凝土的膨脹率較小，一般為2~4x104,形成中部大兩邊小的膨脹區(qū)，從而使結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力得到大小適宜的補(bǔ)償，達(dá)到防止結(jié)構(gòu)開裂的目的。

對于混凝土墻，由于墻體薄、面積大，養(yǎng)護(hù)困難，容易出現(xiàn)收縮裂縫，因此，可采用后澆加強(qiáng)帶（2m寬），即先分段澆筑完帶外各區(qū)，兩周后再用大膨脹混凝土填縫，且?guī)?nèi)要設(shè)置止水鋼板，止水條或?qū)⒓訌?qiáng)帶設(shè)成階梯形。

4工程實(shí)例

我們設(shè)計(jì)的沈陽憶海長洲項(xiàng)目，15#、16#、17#樓地下一層，地上6層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下室總長為197.2m，總寬為37.3m,地下室底板厚度為0.3m,頂板厚度為0.2m，側(cè)墻厚度為0.3m，全部采用C30混凝土，抗?jié)B等級(jí)為P8,該工程為超長結(jié)構(gòu)，抗?jié)B要求高。

此工程在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，在長度方向設(shè)有4條溫度后澆帶，這些溫度后澆帶給施工帶來了許多麻煩，溫度后澆帶必須在60天后才能澆筑，不僅延長了很長時(shí)間的工期，而且填縫不好會(huì)留下滲漏隱患，影響整個(gè)工程的防水性能，為了解決這些問題，我們采用了膨脹加強(qiáng)帶取替原來的溫度后澆帶，做超長無縫施工，使工程能夠一次封閉，解決了在施工時(shí)留設(shè)多條后澆帶而造成許多隱患的問題。

具體做法如下：本工程的地下室底板和頂板在長度方向上設(shè)4條膨脹加強(qiáng)帶，所有膨脹加強(qiáng)帶采用C35防水混凝土，內(nèi)摻HA類高效抗裂防水劑，地下室側(cè)墻在其周長上每隔40m左右設(shè)一道加強(qiáng)帶，一共設(shè)12條。帶內(nèi)水平鋼筋率增加10~15%,所增水平鋼筋垂直于加強(qiáng)帶方向均勻地固定布置在上下層鋼筋上面，鋼筋長度為4m,長度方向鑒于墻體受施工養(yǎng)護(hù)和外界溫差的影響較大，容易開裂，墻體水平構(gòu)造筋的間距宜小于150mm,配筋率宜在0.4~0.6范圍內(nèi)，由于墻體受底板或樓板的約束較大，混凝土脹縮不一致，宜在墻體中部設(shè)一道水平筋間距為80~100mm,高1000mm的水平暗梁。

5總結(jié)

上述各種技術(shù)措施的綜合運(yùn)用，可以較好地解決不同類型的超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的裂縫控制問題，超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)裂縫控制的綜合技術(shù)，通過在多個(gè)工程實(shí)踐中的成功應(yīng)用，被證明是行之有效的。并取得了良好的經(jīng)濟(jì)，社會(huì)效果。

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2]顧渭建.鋼筋混凝土高層建筑超長結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐[J].武漢：十五屆全國高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會(huì).