超長混凝土結(jié)構(gòu)無裂縫施工技術(shù)分析

1 混凝土存在裂紋的原因探究

當(dāng)約束發(fā)生的時候，熱漲冷縮原理使得混凝土相應(yīng)漲縮，由于外力的約束作用，溫度應(yīng)力在里面產(chǎn)生，加之混凝土不容易抗拉，會讓溫度引起產(chǎn)生的拉應(yīng)力拉破，最終導(dǎo)致溫度出現(xiàn)裂紋。構(gòu)件超過原有承載量所發(fā)生的裂紋現(xiàn)象，比如:構(gòu)件在高出原有計劃的均布荷載以及統(tǒng)一荷載影響下發(fā)生內(nèi)力彎矩問題，最終導(dǎo)致與構(gòu)件相互垂直時縱軸所產(chǎn)生的裂紋，構(gòu)件在遭受比較多的剪力作用的時候，發(fā)生斜裂紋現(xiàn)象，最終導(dǎo)致往上、下兩個方向延續(xù)。如果結(jié)構(gòu)的發(fā)生非均勻塌陷時，往往就發(fā)生裂紋問題，當(dāng)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(chǎn)生收縮問題，在此基礎(chǔ)上被外內(nèi)兩方面同時制約時，就有可能產(chǎn)生拉問題，最終導(dǎo)致開裂問題的發(fā)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(yīng)該注意的是，其彈性模量更是相當(dāng)之高，收縮變形的情形如果相同，就會使得拉應(yīng)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(yīng)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(yīng)對方法是“抗放皆有，以抗為主”，以施加給混凝土預(yù)壓應(yīng)力的方式，和混凝土防止伸縮不規(guī)則而發(fā)生的拉應(yīng)力現(xiàn)象同時做到補償平衡，此為重點所在。

2 詳細(xì)的施工細(xì)節(jié)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(jié)構(gòu)的長度比標(biāo)準(zhǔn)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(yán)重制約了建筑的實用性，考慮結(jié)構(gòu)時以樁基礎(chǔ)的形式，采取合適的結(jié)構(gòu)辦法與開工對策，保證屋下與頂層結(jié)構(gòu)全都不考慮永久縫的設(shè)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(jié)構(gòu)

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(yīng)力改變(比如通過彎矩設(shè)置抗拒正、負(fù)彎矩的受力鋼筋)、樓板層受剪后形式發(fā)生變化，同時樓板層端嵌固端節(jié)點發(fā)生彎矩現(xiàn)象，表面不直以及屈曲發(fā)生的應(yīng)力作用。我們實施全部樓板層面受力的解析時，更要想到現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件在三維空間內(nèi)部怎樣配置內(nèi)力、調(diào)整變形問題。所以說，當(dāng)人們施工涉及到超長鋼筋混凝土板層時，應(yīng)當(dāng)考慮到下面幾方面的問題:(1)上網(wǎng)上鐵、下網(wǎng)下鐵鋼筋采用通常設(shè)置，機械接頭等級為Ⅱ級，在同一連接區(qū)段內(nèi)，接頭百分率不大于50%。(2)板的底部鋼筋伸入支座長度應(yīng)≥10d，且應(yīng)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(fù)筋)兩端直鉤的長度為板厚減負(fù)筋的保護層厚度。板的邊支座負(fù)筋在梁或墻內(nèi)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(dāng)板底與梁底平時，板的下部鋼筋伸入梁內(nèi)須彎折后置于梁的下部縱向鋼筋之上。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的板底鋼筋不得在跨中搭接，且應(yīng)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(yīng)結(jié)構(gòu)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(jù)沉降觀測結(jié)果確定，沉降穩(wěn)定一個月后澆筑。(3)伸縮后澆帶的澆注時間是在其相鄰構(gòu)件澆注2個月后進行。施工期間后澆帶兩側(cè)構(gòu)件模板支撐架不拆除，以確保構(gòu)件和結(jié)構(gòu)整體在施工階段的承載力和穩(wěn)定性。

2.3 在混凝土內(nèi)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(nèi)部裂變的發(fā)生和推進，全面提升混凝土抗裂本領(lǐng)并改變抵制沖擊能力，在此基礎(chǔ)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(chǎn)生均衡的亂向支撐系統(tǒng)，最終合理抵制混凝土內(nèi)原生裂紋的產(chǎn)生與惡化，減少裂縫的數(shù)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(shù)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(biāo)應(yīng)滿足《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)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(jù)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?dāng)嚢杓纯伞＞郾├w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(xué)反應(yīng)，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(yǎng)護工藝無需特殊要求。

3 結(jié)語

通過本工程的實施，我們可以得出以下結(jié)論:在超長混凝土結(jié)構(gòu)中，通過優(yōu)化鋼筋構(gòu)造，能有效約束超長結(jié)構(gòu)的變形，從而有效地減少結(jié)構(gòu)因溫度和收縮引起的變形，明顯地抑制結(jié)構(gòu)的開裂。在超長混凝土結(jié)構(gòu)中，通過合理設(shè)置后澆帶，能有效釋放混凝土產(chǎn)生的溫度應(yīng)力

及沉降不均勻產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，提高了混凝土結(jié)構(gòu)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(yīng)力改變(比如通過彎矩設(shè)置抗拒正、負(fù)彎矩的受力鋼筋)、樓板層受剪后形式發(fā)生變化，同時樓板層端嵌固端節(jié)點發(fā)生彎矩現(xiàn)象，表面不直以及屈曲發(fā)生的應(yīng)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(nèi)部裂變的發(fā)生和推進，全面提升混凝土抗裂本領(lǐng)并改變抵制沖擊能力，在此基礎(chǔ)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(yù)應(yīng)力，使混凝土始終處于壓應(yīng)力狀態(tài)，能夠有效地控制溫度應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，確保建筑物在溫度變化環(huán)境下，不出現(xiàn)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(jié)構(gòu)裂縫控制的施工技術(shù)探討[J].科技信息(科學(xué)教研)，2008(08).

[2]張乃榮.超長混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].西安建筑科技大學(xué)，2007(06).