摘要: 地下室混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計朝著超長無縫的方向迅速發(fā)展,本文通過對超長地下室混凝土的裂縫分析,得出裂縫產(chǎn)生的主要原因,從而提出超長地下室無縫設(shè)計的結(jié)構(gòu)措施,并且結(jié)合實際的設(shè)計經(jīng)驗,列出超長地下室無縫設(shè)計的成功實例。
關(guān)鍵詞: 超長地下室;無縫設(shè)計;后澆帶;加強帶
中圖分類號:TU755 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)17-0137-02
0 引言
近年來,我國地下空間的開發(fā)建設(shè)速度越來越快,平面尺寸超長的地下室數(shù)目越來越多,F(xiàn)階段地下室結(jié)構(gòu)主要采用現(xiàn)澆混凝土,且大多數(shù)地下室長度接近或超過100m,個別甚至已接近400m,這樣的長度已遠遠超過規(guī)范規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫設(shè)置的最大間距。若項目完全按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,則建筑成本、建筑效果、使用空間均大受影響。因此,取消地下室混凝土結(jié)構(gòu)的永久伸縮縫,是地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計新的發(fā)展趨勢。隨著混凝土裂縫研究的不斷深入和超長無縫設(shè)計工程經(jīng)驗的不斷積累,大量工程朝著超長無縫的方向發(fā)展。
1 超長地下室混凝土裂縫分析
根據(jù)國內(nèi)外對地下室結(jié)構(gòu)的調(diào)查表明:大量墻板裂縫的出現(xiàn),均是主要由非荷載作用(溫度變形、收縮變形、不均勻沉降)引起的,這類裂縫占裂縫總數(shù)的80%。這類裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂縫,一般不影響構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)安全,但會影響結(jié)構(gòu)整體性、美觀性和耐久性。
超長地下室底板和側(cè)壁的裂縫形成主要是由溫差、混凝土收縮等因素引起應(yīng)力所導(dǎo)致的。裂縫基本上呈現(xiàn)以下規(guī)律:裂縫垂直于底板的長向,并且沿長向按一定間距分布。
這是因為超長地下室底板在溫度收縮變形作用下,混凝土?xí)a(chǎn)生由兩端向中心收縮運動的趨勢,這一趨勢收到地基土的約束后,底板混凝土的全截面將出現(xiàn)拉應(yīng)力(稱為水平法向應(yīng)力),地基土對底板的約束為沿底板長向的連續(xù)式約束,因此從端部向中心,混凝土截面上的水平法向應(yīng)力越來越大,最后水平法向應(yīng)力最大值出現(xiàn)在板截面的中點,當水平法向應(yīng)力最大值超過混凝土的抗拉強度,板中部將出現(xiàn)第一條垂直裂縫;混凝土板開裂后,每塊板的水平裂縫將重新分布,在每塊已開裂板塊的中部,又形成第二批裂縫。如此繼續(xù),大量裂縫會有序地出現(xiàn)在地下室底板中。
2 超長地下室無縫設(shè)計結(jié)構(gòu)措施
超長地下室的無縫設(shè)計應(yīng)綜合采取“放、抗”等技術(shù)原則,防止或減少影響混凝土收縮因素,釋放混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力,抵抗剩余部分的收縮拉應(yīng)力,減少或避免裂縫的產(chǎn)生。
2.1 設(shè)置混凝土后澆帶 混凝土后澆帶是指澆筑混凝土?xí)r,間隔一段距離預(yù)留一定寬度的混凝土后澆段,待兩側(cè)混凝土澆筑完一定時間后再澆筑的施工方式。是一種釋“放”混凝土收縮應(yīng)力的防裂措施。
后澆帶的設(shè)置間距宜為30~40m,后澆帶的寬度宜為800~1000mm,一般沿地下室底板、墻體、頂板連續(xù)封閉設(shè)置。后澆帶兩側(cè)應(yīng)預(yù)留止水帶,做好防水處理措施。后澆帶的填充需用較大膨脹量的填充用膨脹混凝土。應(yīng)在兩側(cè)混凝土齡期達到42天后再澆筑。
2.2 設(shè)置混凝土膨脹加強帶 混凝土膨脹加強帶是指間隔一段距離設(shè)置一定寬度的膨脹加強帶,加強帶兩側(cè)設(shè)密孔鐵絲網(wǎng),帶外側(cè)用小膨脹混凝土,到加強帶時用大膨脹混凝土,到加強帶另一側(cè)改用小膨脹混凝土,連續(xù)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)的措施是提高混凝土抗裂能力的一種“抗”的措施;炷僚蛎浖訌妿чg距宜為30m左右,寬度宜為2000~3000mm。在很多情況下,超長地下室會結(jié)合后澆帶與膨脹加強帶特點,設(shè)置后澆膨脹加強帶。該做法一般設(shè)置在主裙樓交接處,除了可以減少超長混凝土結(jié)構(gòu)由于收縮應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫外,還能緩解主樓與裙房之問差異沉降帶來的不利影響。后澆膨脹加強帶的帶寬和做法基本與膨脹加強帶相同。(圖2)
2.3 加強關(guān)鍵部位配筋 地下室可在下列部位采取加強配筋措施:①墻體:單面水平構(gòu)造鋼筋的配筋率不宜小于0.2%;墻體水平鋼筋的間距宜小于150mm;各層墻體中部1000mm高范圍內(nèi)水平鋼筋的間距不大于100mm。②樓板:單面鋼筋的配筋率不宜小于0.3%;頂板鋼筋間距宜小于150mm。③結(jié)構(gòu)開口部位、變截面部位和洞口角邊適量增加附加鋼筋。
3 超長地下室無縫設(shè)計工程實例
超長地下室無縫設(shè)計工程實例如表1。
4 小結(jié)
本文通過對超長地下室混凝土的裂縫分析,得出地下室裂縫產(chǎn)生的主要原因。從而提出超長地下室無縫設(shè)計的結(jié)構(gòu)措施:設(shè)置混凝土后澆帶、設(shè)置混凝土膨脹加強帶、加強關(guān)鍵部位配筋等。并且結(jié)合實際的設(shè)計經(jīng)驗,列出超長地下室無縫設(shè)計的成功實例,為今后超長地下室無縫設(shè)計提供參考。
參考文獻:
[1]王干,趙建忠,李應(yīng)權(quán).超長地下室結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計及施工技術(shù)措施[J].結(jié)構(gòu)工程師,2005(12):68-71.
[2]李小春.淺析超大型地下室設(shè)計[J].建材與裝飾,2008(1):40-41.
[3]張素娟.關(guān)于超長地下室混凝土結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(9):249.
[4]吳健.超長地下室混凝土結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)措施研究[D].沈陽:沈陽建筑大學(xué),2011.