【摘要】隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,辦公樓超長結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用在城市化建設(shè)中,在當前工程建設(shè)中對于這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作尤為重要,這主要是由于在設(shè)計中一旦出現(xiàn)設(shè)計不當,很容易引起混凝土開裂,從而形成滲漏、完整性能差等隱患。因此在工程建設(shè)中,如何合理、科學(xué)的設(shè)計辦公樓超長結(jié)構(gòu)已成為設(shè)計研究人員的工作重點和熱點問題。本文結(jié)合某辦公樓超長結(jié)構(gòu)設(shè)計入手,分析和探討了其施工設(shè)計要點,并提出了相關(guān)的裂縫控制和方法。 

【關(guān)鍵詞】辦公樓;超長混凝土結(jié)構(gòu);裂縫 
  0.前言 
  隨著建筑行業(yè)呈現(xiàn)出突飛猛進的發(fā)展,超長結(jié)構(gòu)設(shè)計頻頻出現(xiàn)。為了滿足人們對建筑工程的新要求、新理念,這類建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中通常都是一種不設(shè)縫設(shè)計模式,但就實際工程施工而言,比普通結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。因此就目前的工程項目施工分析探討,如何從結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工等各方面合理科學(xué)的做到良好的裂縫控制是目前設(shè)計工作人員研究的主要重點,也是工程項目重中之重。 
  1.超長混凝土結(jié)構(gòu)概述 
  在我國現(xiàn)階段建筑工程項目中,多數(shù)地下工程、公共建筑和辦公建筑因為建筑立面、防水和自身平面結(jié)構(gòu)中存在一定差異而無法設(shè)置科學(xué)、合理的變形縫,與此同時,其在施工的過程中長度與寬度也超出了國家規(guī)范標準,這種工程項目結(jié)構(gòu)便是目前我們常說的超長結(jié)構(gòu)。超長結(jié)構(gòu)作為無縫設(shè)計的重點,對于施工以及設(shè)計而言都存在著一定的困難,如果處理不好,極容易造成工程施工質(zhì)量影響和事故,甚至造成使用功能難以發(fā)揮,引起結(jié)構(gòu)安全事故。 
  2.工程概況 
  本項目為高層辦公樓結(jié)構(gòu),是一種常見結(jié)構(gòu),但是在設(shè)計中卻不曾采用設(shè)縫結(jié)構(gòu)形式,其中長約為117.2米,這種長度的存在嚴重的超出了建筑規(guī)范要求設(shè)置變形縫距離的要求,而建筑面積總數(shù)為35860平方米,其中在工程項目中,地上建筑面積約占30431米,而地下層數(shù)則只有1層,對于面積占用也較低。主樓均含裙房及地下室,樓板采用現(xiàn)澆梁板體系,不規(guī)則平面。樓蓋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓板。 
  2.1場地自然條件 
 、偎靥钔,厚度約0.2~4.20m;②粉質(zhì)粘土,厚度約0.4~10.50m;③粘土混卵石,厚度約0.4~3m;④泥質(zhì)粉砂巖,該層揭露最大厚度為16.7米。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,該層厚度大于100m。 
  2.2抗震設(shè)防 
  本建筑抗震設(shè)防類別為丙類,所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計基本地震加速度0.05g,設(shè)計地震分組為第一組,場地類別為Ⅱ類,特征周期T=0.35s?蚣芗凹袅Π纯拐鸬燃壘鶠槿。 
  3.結(jié)構(gòu)選型以及計算 
  本工程的頂部樓層是受局部溫差影響較大,本工程結(jié)構(gòu)根據(jù)建筑物的地面高度以及體型特征,辦公樓選用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)形式。本工程結(jié)構(gòu)計算程序采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PKPM系列高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析軟件SATWE,建立包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體模型,進行受力性能分析,其中框架粱柱采用桿單元,樓板采用殼單元來進行模擬。殼單元按控制最大邊長不大于1.5m進行劃分網(wǎng)格,以使桿單元與殼單元能協(xié)調(diào)變形,達到共同工作效果。同時,PKPM設(shè)計中采用調(diào)低支座負筋增大梁底鋼筋的方法處理;在抗震計算中對高層部分進行空間分析,按扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振型分解法計算雙向地震力,計算中同時也考慮了偶然偏心影響。 
  4.超長結(jié)構(gòu)設(shè)計 
  本超長結(jié)構(gòu)為滿足建筑功能要求,不設(shè)伸縮縫。由于其結(jié)構(gòu)長度已超出《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范}(GB50010-2010)中規(guī)定不需要設(shè)置伸縮縫容許值,為減小溫度作用和收縮變形對本超長結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響以及防止裂縫的產(chǎn)生,本工程設(shè)計時采取了相對應(yīng)的措施。 
  4.1材料選取 
  由于本樓超長,全樓采用摻Ds―U膨脹纖維配制的補償收縮混凝土;A(chǔ)底板及樁承臺選用c30級防水砼。地下室(-0.05以下)外墻側(cè)壁選用C30級防水砼,抗?jié)B標號P6。剪力墻、框架柱對于標高-0.05以下選用CA5混凝土,對于標高-0.05~19.750選用CA5混凝土,對于標高19.750以上則選用C30混凝土。樓層梁、板對于標高-0.05及標高55.80采用C40混凝土,標高65.30在4~7軸問采用C40混凝土,其余均采用C30混凝土。樓梯均采用C30混凝土;A(chǔ)墊層100厚,選用C15素混凝土。在通常情況下,預(yù)應(yīng)力是可以解決的,算一下溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力用預(yù)應(yīng)力抵消。同時對于采用微膨脹劑也是可以的,注意外加劑質(zhì)量,目前外加劑市場魚龍混雜,假貨多余真品,外加劑用不好會起副作用。 
  4.2基礎(chǔ)設(shè)計 
  本工程裙房基礎(chǔ)采用樁長l5米,直徑500mm的鉆孔灌注樁加承臺,單樁承載力特征值ll60kN;主樓基礎(chǔ)采用樁長30米,直徑500mm的鉆孔灌注樁加承臺,單樁承載力特征值2050kN,樁端持力層均為泥質(zhì)粉砂巖。 
  4.3構(gòu)造措施 
 。1)設(shè)置后澆帶。留后澆帶是超長結(jié)構(gòu)設(shè)計常采用的行之有效方法。后澆帶應(yīng)通過建筑物的整個橫斷面,分開全部墻、梁和樓板,后澆帶可以選擇在結(jié)構(gòu)受力影響較小的部位曲折通過,不要在一個平面內(nèi),以免全部鋼筋都在同一部位內(nèi)搭接。主樓內(nèi)8~9軸線設(shè)置一條寬800mm的后澆帶(待施工完30天后用高一個標號混凝土澆筑),后澆帶內(nèi)鋼筋宜采用搭接接頭,4~5軸及12~13軸線間設(shè)置寬2000mm的膨脹加強帶(高一個標號混凝土連續(xù)澆筑)。主樓及群房的后澆帶待主樓結(jié)構(gòu)主體完工后用提高5MPa不收縮混凝土澆注.主摟內(nèi)兩條后澆帶待施工完30天后用提高5MPa不收縮混凝土澆注。 
 。2)配置構(gòu)造鋼筋。適當增加一層及頂層的樓板配筋率,配雙層雙向鋼筋網(wǎng)片,直徑不小于10mm,間距不大于200mm?蚣芰杭按瘟褐信渲秘炌ㄤ摻,同時加強樓板開大洞處梁腰筋構(gòu)造。 
 。3)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋配置。根據(jù)計算結(jié)果,通過在樓面粱和樓板中張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,在樓板中建立約2.4~2.8MPa的平均有效預(yù)壓應(yīng)力。因此,本工程在一層及屋面層縱向框架粱中增加設(shè)置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。一層及屋面層板中沿縱向增加sl5.2無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋間距550mm在板中直線均勻布置,設(shè)置張拉控制應(yīng)力的時候容易造成施工應(yīng)力張拉現(xiàn)狀。 
  4.4張拉工藝技術(shù)要點 
  (1)由于本工程荷載和結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力數(shù)量種類較多。固定端采用了擠壓式錨具,錨具采用M15系列夾片式錨具,錨具性能應(yīng)符合國標《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具及連接器》。 
 。2)在梁后澆帶處或梁面張拉槽處,先按張拉變角塊所需的空問以及盡量少斷鋼筋的原則排好普通鋼筋,對割斷鋼筋采取增加相應(yīng)搭接筋進行樸強。后澆帶及梁面張拉槽處張拉端的詳細構(gòu)造設(shè)計。 
 。3)本設(shè)計預(yù)應(yīng)力梁采用一端張拉或兩端張拉,預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋沖突處,非預(yù)應(yīng)力筋可以適當移位。 
 。4)根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點,各個區(qū)域進行分開張拉,先張拉次梁,后張拉主梁。這主要防止主梁反拱抬起未張拉的次梁,從而致使后者的開裂。 
  5.結(jié)語 
  在超長結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)當通過有效的分析與計算,在綜合考慮各種不利影響因素對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和裂縫的影響之下做出科學(xué)的分析和判斷,盡可能的調(diào)整建筑平面尺寸和結(jié)構(gòu)布置,采取有效的技術(shù)措施和可靠的構(gòu)造措施,進而節(jié)省工程造價和縮短工期。同時在設(shè)計的過程中當必須設(shè)置施工縫的時候則需要保證必要的縫寬,以防止發(fā)生碰撞破壞現(xiàn)象。[科]