論文導(dǎo)讀:其中由混凝土收縮和溫度變形引起的收縮裂縫和溫度裂縫以及由這兩種變形共同引起的溫度收縮裂縫則是實際工程中最常見的裂縫。

關(guān)鍵詞:超長結(jié)構(gòu),溫度收縮,裂縫控制措施

  一,前言

  建筑工程中,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍,裂縫的類型也很多,但按成因基本可歸結(jié)為由外荷和變形引起的兩大類裂縫。其中由混凝土收縮和溫度變形引起的收縮裂縫和溫度裂縫以及由這兩種變形共同引起的溫度收縮裂縫則是實際工程中最常見的裂縫。隨著建筑向大型化和多功能發(fā)展,超長高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn),混凝土強度等級的提高,施工中泵送混凝土工藝的應(yīng)用,使超長混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢。雖然這類裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂縫,一般不致影響構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)安全,但卻會影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。

  二,溫度收縮裂縫的基本特點

  混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮,溫度變化時會熱脹冷縮,當(dāng)這兩種變形受到約束后,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力,這兩種應(yīng)力分別超過混凝土抗拉強度時就會導(dǎo)致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫。超長混凝土結(jié)構(gòu)中較多見的是在收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的溫度收縮裂縫。要分析溫度收縮裂縫的基本特點,首先應(yīng)掌握收縮和溫度變形的一些基本概念。

  (一),收縮變形的特性及影響因素:一般混凝土最終收縮應(yīng)變約3~5×10-4,其特點是早期收縮快,半年可完成第一年收縮量的80~90%,一年后仍發(fā)展但已不明顯。其影響因素主要有混凝土強度等級,水泥品種,水灰比,坍落度,養(yǎng)護和體表比。

  (二),溫度變形的特性及影響因素:混凝土溫度線脹系數(shù)一般為1.0×10-5/C°,其變形隨溫差而變化,一般發(fā)生在混凝土結(jié)硬一直到房屋使用期間。其影響因素有季節(jié)溫差,內(nèi)外溫差和日照溫差。

  (三),溫度收縮裂縫的基本特點:1,該裂縫由收縮和溫度變形共同產(chǎn)生,其分布一般為收縮和溫度兩種裂縫的組合,隨環(huán)境濕度和溫度而變化,隨時間而發(fā)展,裂縫的開裂和危害程度往往較單一的收縮或溫度裂縫嚴重。2,根據(jù)具體工程裂縫出現(xiàn)的時間、發(fā)展與變化、以及分布、形狀、尺寸等特征。免費論文參考網(wǎng)。一般可分為以收縮變形為主或以溫度變形為主,實際工程中較常見的是以收縮變形為主的溫度收縮裂縫,一般發(fā)生在混凝土澆筑后一年內(nèi),但多見半月至數(shù)月之內(nèi)。3,主要影響的部位及構(gòu)件是底層和頂部數(shù)層梁板構(gòu)件以及基礎(chǔ)梁、挑檐、欄板等外露構(gòu)件。4,梁板裂縫呈現(xiàn)不同分布和特征,梁縫一般垂直于縱向,分布在兩側(cè)面,兩頭細、中間寬、棗核形。裂縫為表面,深進或貫通。單向板縫等間距平行于短邊。雙向板縫較重于單向板縫,兩個方向板縫縱橫交錯,不規(guī)則,縫多為貫通,板面縫一般寬于板底縫。免費論文參考網(wǎng)。

  三,防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的設(shè)計建議

 。ㄒ唬O(shè)置后澆帶以及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施

  1,有效設(shè)置后澆帶。后澆帶是列入高規(guī)中的一種目前設(shè)計人員常采用的方法,它利用了混凝土早期收縮量大的特性,其設(shè)計思路是“以放為主”。主要作用是釋放早期混凝土收縮應(yīng)力,減小以收縮為主的變形。高規(guī)雖然對后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時間有較明確要求,不少資料對此也有所介紹。但是結(jié)合多年來對幾個較大型超長工程的設(shè)計實踐,深感對后澆帶的做法必須予以重視。如設(shè)計施工處理不好,不僅起不到予期的效果,還會留下結(jié)構(gòu)隱患。因此就后澆帶的具體做法提出以下建議和看法:

 。1),間距:高規(guī)規(guī)定為30m~40m.建議具體工程應(yīng)結(jié)合建筑物長度、氣候環(huán)境特點綜合考慮,一般應(yīng)控制在30m左右。(2),位置:a,小跨梁開間或受力較小的部位,一般可在梁跨三分之一處。b,平面布置時要注意梁的布置宜平行于后澆帶以免梁截斷太多。C,視具體情況可沿平面曲折通過。(3),寬度:高規(guī)規(guī)定800~1000mm.建議預(yù)留的寬度要考慮滿足鋼筋錯開搭接要求。可允許大于1000mm.⑷鋼筋:目前對后澆帶內(nèi)梁縱向鋼筋處理有兩種做法。第一種:梁板鋼筋均斷開后搭接,但由于梁鋼筋搭、焊接處理困難,質(zhì)量不易保證,易給結(jié)構(gòu)造成隱患;第二種:板鋼筋斷開,梁鋼筋直通不斷。目前工程采用較多,但由于截斷梁較多時,鋼筋全部不斷會約束混凝土收縮,達不到予期效果。建議:梁上部鋼筋,腰筋及板墻鋼筋斷后錯開搭接或必要時先搭后補焊。梁下部鋼筋不斷,可適當(dāng)加大配筋。這樣即可大大減小梁鋼筋全部不斷對混凝土收縮形成的約束,又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋搭、焊接困難。(4),澆筑時間:高規(guī)要求,宜在兩個月后且澆筑時的溫度宜低于主體混凝土澆筑時的溫度。由于混凝土早期收縮量大,相對一年的收縮量,半月約占30~40%;1個月約占45~55%;2個月約占65~75%;半年約占80~90%,故應(yīng)按規(guī)范執(zhí)行,一般應(yīng)保證兩個月后澆筑。(5)后澆混凝土:采用無收縮或微膨脹混凝土,強度較主體混凝土提高C5級。(6)設(shè)計時要特別交待以下請施工單位注意的問題:a,,后澆帶兩側(cè)宜設(shè)鋼筋網(wǎng)片,防止主體混凝土流入后澆帶。b,后澆帶混凝土澆筑前應(yīng)清理鑿毛,澆筑時振搗密實,精心養(yǎng)護。c,后澆帶兩側(cè)支撐保證穩(wěn)定可靠,后澆帶混凝土達設(shè)計強度時方可拆除。

  2,針對性地采取控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施加強屋面保溫隔熱措施,采用高效保溫材料,嚴格滿足建筑節(jié)能設(shè)計標準。

  (1),屋面板、外廊板,陽臺板等外露室外現(xiàn)澆板以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的雙向連續(xù)板等溫度收縮應(yīng)力較大的板,均應(yīng)在板面配置不小于φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)片,或支座鋼筋隔一全跨貫通,但間距不宜大于200mm,每一方向配筋率不宜小于0.1%.以上板在有受力鋼筋處,實配鋼筋尚應(yīng)考慮溫度收縮應(yīng)力影響予以適當(dāng)增大。(2),框架梁及所有現(xiàn)澆梁凡高度≥600者均設(shè)置不小于2φ12腰筋。免費論文參考網(wǎng)。腰筋宜細而密,間距不應(yīng)大于200mm,每側(cè)腰筋配筋率不宜小于0.1%.(3),檐口板,外露欄板應(yīng)雙面雙向配筋,上下端頭各配≥2φ10溫度抵抗筋,并每隔15~20m設(shè)置一道20mm溫度伸縮縫。(4),控制現(xiàn)澆板混凝土強度等級不宜大于C35.后澆帶列入高層規(guī)程后已在大量工程中廣泛使用。前已述及,其主要作用是減小混凝土早期以收縮為主的變形。因此,超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的預(yù)防不能僅靠設(shè)置后澆帶來解決,必須采取上述“放”“防”“抗”相結(jié)合的綜合措施。筆者在一些較大型的超長建筑中,根據(jù)具體工程各自的特點多次采用了上述綜合措施。實踐證明比較有效。故認為,防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫目前仍然應(yīng)首先或主要采用設(shè)置后澆帶以及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的綜合措施?紤]目前混凝土溫度收縮裂縫的趨于增多以及超長混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。建議采用上述綜合措施。

 。ǘ捎醚a償收縮混凝土。

  1,方法提出:由于后澆帶延長工期,鋼筋斷后的搭、焊接和清理鑿毛均給填縫施工帶來一定麻煩,處理不好將留下隱患,因此在施工時采用混凝土摻加適量膨脹劑取代后澆帶連續(xù)澆筑超長建筑的無縫設(shè)計施工方法。2,設(shè)計思路:“以抗為主”的設(shè)計原則,利用補償收縮混凝土在硬化過程產(chǎn)生的膨脹作用,在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少量預(yù)壓應(yīng)力用來補償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力,從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。3,具體做法一般是所有樓板均摻10~12%膨脹劑。但每間隔50m設(shè)置一條2m寬膨脹加強帶,帶內(nèi)混凝土摻加14~15%膨脹劑,兩側(cè)設(shè)密孔鋼絲網(wǎng),防止混凝土流入加強帶,可連續(xù)澆筑100~200m的超長建筑。

  四,結(jié)語。河捎诮ㄖ镌O(shè)縫后可能會影響或限制建筑物的使用功能,或?qū)ㄖ锏牧⒚嬖煨偷犬a(chǎn)生較大影響,并且縫處理起來也較困難,因此,在保證建筑物安全的前提下,根據(jù)建筑物的具體情況,綜合各種因素,采用必要的設(shè)計方法及相應(yīng)的構(gòu)造措施,在超長鋼筋混凝土建筑物中不設(shè)伸縮縫是可行的。