超長混凝土結構無裂縫施工技術分析

1 混凝土存在裂紋的原因探究

當約束發生的時候，熱漲冷縮原理使得混凝土相應漲縮，由于外力的約束作用，溫度應力在里面產生，加之混凝土不容易抗拉，會讓溫度引起產生的拉應力拉破，最終導致溫度出現裂紋。構件超過原有承載量所發生的裂紋現象，比如:構件在高出原有計劃的均布荷載以及統一荷載影響下發生內力彎矩問題，最終導致與構件相互垂直時縱軸所產生的裂紋，構件在遭受比較多的剪力作用的時候，發生斜裂紋現象，最終導致往上、下兩個方向延續。如果結構的發生非均勻塌陷時，往往就發生裂紋問題，當塌陷問題逐步加重時，裂縫問題會同步加重。

大體上來說，如果混凝土產生收縮問題，在此基礎上被外內兩方面同時制約時，就有可能產生拉問題，最終導致開裂問題的發生。一般來說，鋼筋混凝土的抗拉強度可能會比其他方面強，但與此同時我們應該注意的是，其彈性模量更是相當之高，收縮變形的情形如果相同，就會使得拉應力變高，與此同時，鑒于鋼筋混凝土的緩慢變化的能力不高，應力松弛量不大，因此其抗裂性能不好。

一般而言，人們對此種裂縫的應對方法是“抗放皆有，以抗為主”，以施加給混凝土預壓應力的方式，和混凝土防止伸縮不規則而發生的拉應力現象同時做到補償平衡，此為重點所在。

2 詳細的施工細節和辦法

以一個地方的剛蓋好的綜合樓建筑為例，主要建筑上面十六層、下面一層、最大的檐高度為74m，總共蓋的面積約為52500m2。主要建筑普通層平面長度為:A×B=120m×29.8m，樓板的厚度為120～150mm，混凝土型號以C30最佳。屋下和頂端結構的長度比標準分縫的具體要求要長得多，然而如若想到長時間段的分縫嚴重制約了建筑的實用性，考慮結構時以樁基礎的形式，采取合適的結構辦法與開工對策，保證屋下與頂層結構全都不考慮永久縫的設置。該建筑在施工的時候通常采用了下面幾種制約辦法。

2.1 超長混凝土結構

通過鋼筋進行施工的時候必須想到混凝土澆灌板層受力時想到既受制于樓板層的應力改變(比如通過彎矩設置抗拒正、負彎矩的受力鋼筋)、樓板層受剪后形式發生變化，同時樓板層端嵌固端節點發生彎矩現象，表面不直以及屈曲發生的應力作用。我們實施全部樓板層面受力的解析時，更要想到現澆結構構件在三維空間內部怎樣配置內力、調整變形問題。所以說，當人們施工涉及到超長鋼筋混凝土板層時，應當考慮到下面幾方面的問題:(1)上網上鐵、下網下鐵鋼筋采用通常設置，機械接頭等級為Ⅱ級，在同一連接區段內，接頭百分率不大于50%。(2)板的底部鋼筋伸入支座長度應≥10d，且應伸入到支座中心線。一層要求伸至梁墻外皮。(3)板的中間支座上部鋼筋(負筋)兩端直鉤的長度為板厚減負筋的保護層厚度。板的邊支座負筋在梁或墻內的錨固長度滿足受拉鋼筋的最小錨固長度La。(4)雙向板的底部鋼筋，短跨鋼筋置于下排，長跨鋼筋置于上排。(5)當板底與梁底平時，板的下部鋼筋伸入梁內須彎折后置于梁的下部縱向鋼筋之上。現澆鋼筋混凝土樓板的板底鋼筋不得在跨中搭接，且應伸至梁中心線。板頂鋼筋不得在支座搭接，在非支座處板頂鋼筋的下彎長度比板厚小15，在邊支座的錨固長度為La，見圖1。

圖1

2.2 采用混凝土后澆帶

(1)后澆帶采用比相應結構部位高一級的微膨脹混凝土(摻10%UAE)澆筑。(2)沉降后澆帶的澆筑時間須在主樓封頂后根據沉降觀測結果確定，沉降穩定一個月后澆筑。(3)伸縮后澆帶的澆注時間是在其相鄰構件澆注2個月后進行。施工期間后澆帶兩側構件模板支撐架不拆除，以確保構件和結構整體在施工階段的承載力和穩定性。

2.3 在混凝土內摻加抗裂纖維

防止裂變的纖維材料能夠以大幅度吸納的方式，保證水泥基體內部裂變的發生和推進，全面提升混凝土抗裂本領并改變抵制沖擊能力，在此基礎上全面提升混凝土防變強度，與此同時增強其堅固性。防止裂變的纖維材料可以在混凝土里面產生均衡的亂向支撐系統，最終合理抵制混凝土內原生裂紋的產生與惡化，減少裂縫的數量和尺寸，有效阻礙骨料的離析，保證泌水均勻，阻礙沉降裂縫的形成。施工技術措施:(1)本工程采用聚丙烯纖維，要求:直徑18um;抗拉強度＞360Mpa;彈性模量＞3300Mpa。極限延伸率＞25%;纖維長度19mm。其他指標應滿足《纖維混凝土結構技術規程》(CECS38∶2004)。(2)纖維摻量:每立方混凝土0.6kg，后澆帶處每立方混凝土1.0kg。(3)根據配合比摻量，將適量纖維加入料斗中的骨料一同送入攪拌機加水攪拌即可。聚丙烯纖維完全為物理性配筋，同混凝土骨料及外加劑不起任何化學反應，故不需改變混凝土或砂漿的其他配合比，對坍落度影響很小，初凝、終凝時間變化甚微，粘聚性增強，泵送性能可以改善，施工及養護工藝無需特殊要求。

3 結語

通過本工程的實施，我們可以得出以下結論:在超長混凝土結構中，通過優化鋼筋構造，能有效約束超長結構的變形，從而有效地減少結構因溫度和收縮引起的變形，明顯地抑制結構的開裂。在超長混凝土結構中，通過合理設置后澆帶，能有效釋放混凝土產生的溫度應力

及沉降不均勻產生的結構應力，提高了混凝土結構抵抗溫度變化的能力。通過鋼筋進行施工的時候必須想到混凝土澆灌板層受力時想到既受制于樓板層的應力改變(比如通過彎矩設置抗拒正、負彎矩的受力鋼筋)、樓板層受剪后形式發生變化，同時樓板層端嵌固端節點發生彎矩現象，表面不直以及屈曲發生的應力作用。防止裂變的纖維材料能夠以大幅度吸納的方式，保證水泥基體內部裂變的發生和推進，全面提升混凝土抗裂本領并改變抵制沖擊能力，在此基礎上全面提升混凝土防變強度，與此同時增強其堅固性。過對溫差較大的樓板施加預應力，使混凝土始終處于壓應力狀態，能夠有效地控制溫度應力引起的結構裂縫的產生和發展，確保建筑物在溫度變化環境下，不出現有害裂紋，可以達到控制樓板裂縫的效果。

[1]黃志鋒，陳建忠.超長混凝土結構裂縫控制的施工技術探討[J].科技信息(科學教研)，2008(08).

[2]張乃榮.超長混凝土結構施工技術研究[J].西安建筑科技大學，2007(06).