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摘要：结合锦州某工程的地下室结构设计，介绍了超长地下室混凝土结构裂缝控制的一些有效的设计措施及施工关键注意事项。实践证明方案合理、经济，措施得当，大大地缩短了施工工期，为类似工程的设计提供参考。
关键词：温度及收缩应力 超长结构 无缝设计 裂缝控制
中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：
1 概述
近年来 ，随着我国建设事业的发展，建筑物使用功能的需要，我国各种大型公共建筑的建设得到了快速发展，建筑师以及建设方对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高，尤其是对于地下室结构，由于存在防水问题，更是希望不要设缝。英、美、法、日等国的混凝土结构设计规范对伸缩缝间距无严格规定，只要求超过一定长度后计算温度引起的应力并采取必要的措施.但是，我国规范(GB 50010 -2010)规定了伸缩缝的最大间距(不同结构形式间距也不同)，地下车库外墙伸缩缝的最大间距为30m，地下室顶板及梁的伸缩缝间距45m。甲方考虑到地下车库的建筑使用功能、交通便利及造价，强烈要求该地下车库做成整体不设伸缩缝，因此，本工程地下车库平面尺寸远远超出规范的限值。但规范同时规定，采取一定措施后可以超过规范规定的限值。近儿年随着计算分析手段以及材料科学的不断进步，国内已有混凝土结构400m长不设缝的工程实例。
工程位于錦州市太和区，为某房地产公司开发的大型住宅小区。工程地下室部分建筑面积约9000m2。地下室长133.2m，宽70.5m,底板厚250mm,混凝土强度等级为C30P6，外墙厚300,混凝土强度等级亦为C30P6.整个地下室不设永久性变形缝，地下室结构平面见下图一。图 1 后浇带平面布置图
依据国内相关工程不设伸缩缝的建成及使用情况，如1973年施工的广州白云宾馆长度已达70m；目前最大间距已超过100m，如北京的昆仑饭店（30层剪力墙结构）长度达114m；北京京伦饭店（12层剪力墙结构）达138m；新东安市场地下结构长度270m，中海紫金苑地下结构长度306m。由于采取了可靠措施，也都未设温度伸缩缝而效果较好。由以上工程可知，如果通过科学的设计、施工，并应用高科技的建筑材料，将地下车库做成整体不设伸缩缝在理论上是可行的，故该地下车库具备不设伸缩缝的可行性。
建筑工程中，混凝土结构的裂缝较为普遍，裂缝的类型也很多，但按成因基本可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。混凝土强度等级的提高，施工中泵送混凝土工艺的应用，使超长混凝土结构易出现的温度收缩裂缝有逐渐增多的趋势。混凝土在结硬的过程中发生收缩，温度变化时会热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时，就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。
2 温度收缩裂缝的基本特点及控制措施混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5/℃，其变形随温差而变化，一般发生在混凝土结硬一直到房屋使用期间。其影响因素有季节温差、内外温差和日照温差。梁板裂缝呈现不同分布和特征，梁缝一般垂直于纵向，分布在两侧面，两头细、中间宽、枣核形；主要影响的部位及构件是底层和顶部数层梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。针对以上特点，本工程采用以下设计及措施：
2.1 “以放为主”，设置后浇带。主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。后浇带做法为：宽度800mm（满足钢筋搭接要求），间距40m左右，位于梁跨1/3处，梁上部钢筋，腰筋及板墙钢筋断后错开搭接或必要时先搭后补焊。梁下部钢筋不断，可适当加大配筋。宜在两个月后且浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高C5级。后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带。后浇带两侧支撑要保证稳定可靠，后浇带混凝土达设计强度时方可拆除。
2.2 采取抵抗温度收缩应力的构造措施：①采用低标号水泥，即地下车库混凝土标号C35；②由于车库为地下结构，故采用覆土保温，主楼地下室顶板覆土厚度保证至少0.6m，一层地下室板顶覆土厚度1.5m，以降低季节温差产生的混凝土结构应力及收缩裂缝；③采用粉煤灰，改善混凝土的粘塑性，并可代替部分水泥，减少混凝土的用水量和水泥用量，减小水化热（当掺量为水泥用量的15%时，可降低水化热约15%），还可减少混凝土肿的孔隙，提高密实性和强度，提高抗裂性，本工程粉煤灰掺量定位25%；④地下室钢筋混凝土外墙墙体养护困难，受温度影响大，容易开裂。为控制温差和干缩引起的竖向裂缝，垂直及水平分布钢筋采用三级钢，直径12mm，间距100mm;在地库围墙与柱子相连部位，由于两者截面和配筋率相差大，往往在相连部位产生较大的应力集中而导致开裂。为使应力分散，在此处增加水平构造筋叫12@150，长1500，分别插入柱子和墙体200和1300。
2.3 施工时的严格控制施工质量，并加强养护，以减小混凝土前期因凝固收缩产生的混凝土拉应力。为利于大体积混凝土的养护，该工程采用木模板并在混凝土终凝前做二次收光抹面，以避免出现表面裂缝。地库外墙混凝土采取分层浇筑方式，每层高度500，呈阶梯式逐层推进，盖板混凝土浇筑采用“一个坡度、循序渐进、一次到顶”的连续浇筑方法。混凝土养护时在顶板满铺麻袋，浇水至饱和状态，再用塑料薄膜覆盖，至少保持薄膜内凝结水14天以上。梁板下方布置喷淋水管进行浇水养护.地库外墙浇筑完毕，1天后可松动模板支撑螺栓，并从上部不断浇水。由于混凝土最高温升在3天龄期前后，为减少其内外温差应力，减缓其因水分蒸发而产生的干缩应力，墙体应至少在7天后方可拆除模板，然后继续浇水养护14天以上。地库顶板混凝土的养护必须在二次抹面完成后及时进行，每完成一部分就及时进行养护。
3 结 语
需要指出的是：不能认为采取了上述措施，就可以任意加大伸缩缝间距，甚至不设缝，也不能简单地认为只要结构平面超过规范规定的最大间距，就一定要设伸缩缝。而应根据概念和计算慎重考虑各种不同因素对结构内力和裂缝的影响，确定合理的伸缩缝间距。本工程目前已经竣工，实际工作状态良好。
参考文献
[l] 王铁梦，工程结构裂缝控制.北京冲国建筑工业出版社，1997
[2] 混凝土结构设计规范(OB50010 -2010).北京:中国建筑工业出版社，,2010
[3] 吴中伟，《膨胀混凝土》中国铁道出版社，1991。
[4] 游宝坤，《建筑结构裂渗控制新技术》中国建材出版社，1998。
关键词：温度及收缩应力 超长结构 无缝设计 裂缝控制
中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：
1 概述
近年来 ，随着我国建设事业的发展，建筑物使用功能的需要，我国各种大型公共建筑的建设得到了快速发展，建筑师以及建设方对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高，尤其是对于地下室结构，由于存在防水问题，更是希望不要设缝。英、美、法、日等国的混凝土结构设计规范对伸缩缝间距无严格规定，只要求超过一定长度后计算温度引起的应力并采取必要的措施.但是，我国规范(GB 50010 -2010)规定了伸缩缝的最大间距(不同结构形式间距也不同)，地下车库外墙伸缩缝的最大间距为30m，地下室顶板及梁的伸缩缝间距45m。甲方考虑到地下车库的建筑使用功能、交通便利及造价，强烈要求该地下车库做成整体不设伸缩缝，因此，本工程地下车库平面尺寸远远超出规范的限值。但规范同时规定，采取一定措施后可以超过规范规定的限值。近儿年随着计算分析手段以及材料科学的不断进步，国内已有混凝土结构400m长不设缝的工程实例。
工程位于錦州市太和区，为某房地产公司开发的大型住宅小区。工程地下室部分建筑面积约9000m2。地下室长133.2m，宽70.5m,底板厚250mm,混凝土强度等级为C30P6，外墙厚300,混凝土强度等级亦为C30P6.整个地下室不设永久性变形缝，地下室结构平面见下图一。图 1 后浇带平面布置图
依据国内相关工程不设伸缩缝的建成及使用情况，如1973年施工的广州白云宾馆长度已达70m；目前最大间距已超过100m，如北京的昆仑饭店（30层剪力墙结构）长度达114m；北京京伦饭店（12层剪力墙结构）达138m；新东安市场地下结构长度270m，中海紫金苑地下结构长度306m。由于采取了可靠措施，也都未设温度伸缩缝而效果较好。由以上工程可知，如果通过科学的设计、施工，并应用高科技的建筑材料，将地下车库做成整体不设伸缩缝在理论上是可行的，故该地下车库具备不设伸缩缝的可行性。
建筑工程中，混凝土结构的裂缝较为普遍，裂缝的类型也很多，但按成因基本可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。混凝土强度等级的提高，施工中泵送混凝土工艺的应用，使超长混凝土结构易出现的温度收缩裂缝有逐渐增多的趋势。混凝土在结硬的过程中发生收缩，温度变化时会热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时，就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。
2 温度收缩裂缝的基本特点及控制措施混凝土温度线胀系数一般为1.0×10-5/℃，其变形随温差而变化，一般发生在混凝土结硬一直到房屋使用期间。其影响因素有季节温差、内外温差和日照温差。梁板裂缝呈现不同分布和特征，梁缝一般垂直于纵向，分布在两侧面，两头细、中间宽、枣核形；主要影响的部位及构件是底层和顶部数层梁板构件以及基础梁、挑檐、栏板等外露构件。针对以上特点，本工程采用以下设计及措施：
2.1 “以放为主”，设置后浇带。主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收缩为主的变形。后浇带做法为：宽度800mm（满足钢筋搭接要求），间距40m左右，位于梁跨1/3处，梁上部钢筋，腰筋及板墙钢筋断后错开搭接或必要时先搭后补焊。梁下部钢筋不断，可适当加大配筋。宜在两个月后且浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。后浇混凝土：采用无收缩或微膨胀混凝土，强度较主体混凝土提高C5级。后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带。后浇带两侧支撑要保证稳定可靠，后浇带混凝土达设计强度时方可拆除。
2.2 采取抵抗温度收缩应力的构造措施：①采用低标号水泥，即地下车库混凝土标号C35；②由于车库为地下结构，故采用覆土保温，主楼地下室顶板覆土厚度保证至少0.6m，一层地下室板顶覆土厚度1.5m，以降低季节温差产生的混凝土结构应力及收缩裂缝；③采用粉煤灰，改善混凝土的粘塑性，并可代替部分水泥，减少混凝土的用水量和水泥用量，减小水化热（当掺量为水泥用量的15%时，可降低水化热约15%），还可减少混凝土肿的孔隙，提高密实性和强度，提高抗裂性，本工程粉煤灰掺量定位25%；④地下室钢筋混凝土外墙墙体养护困难，受温度影响大，容易开裂。为控制温差和干缩引起的竖向裂缝，垂直及水平分布钢筋采用三级钢，直径12mm，间距100mm;在地库围墙与柱子相连部位，由于两者截面和配筋率相差大，往往在相连部位产生较大的应力集中而导致开裂。为使应力分散，在此处增加水平构造筋叫12@150，长1500，分别插入柱子和墙体200和1300。
2.3 施工时的严格控制施工质量，并加强养护，以减小混凝土前期因凝固收缩产生的混凝土拉应力。为利于大体积混凝土的养护，该工程采用木模板并在混凝土终凝前做二次收光抹面，以避免出现表面裂缝。地库外墙混凝土采取分层浇筑方式，每层高度500，呈阶梯式逐层推进，盖板混凝土浇筑采用“一个坡度、循序渐进、一次到顶”的连续浇筑方法。混凝土养护时在顶板满铺麻袋，浇水至饱和状态，再用塑料薄膜覆盖，至少保持薄膜内凝结水14天以上。梁板下方布置喷淋水管进行浇水养护.地库外墙浇筑完毕，1天后可松动模板支撑螺栓，并从上部不断浇水。由于混凝土最高温升在3天龄期前后，为减少其内外温差应力，减缓其因水分蒸发而产生的干缩应力，墙体应至少在7天后方可拆除模板，然后继续浇水养护14天以上。地库顶板混凝土的养护必须在二次抹面完成后及时进行，每完成一部分就及时进行养护。
3 结 语
需要指出的是：不能认为采取了上述措施，就可以任意加大伸缩缝间距，甚至不设缝，也不能简单地认为只要结构平面超过规范规定的最大间距，就一定要设伸缩缝。而应根据概念和计算慎重考虑各种不同因素对结构内力和裂缝的影响，确定合理的伸缩缝间距。本工程目前已经竣工，实际工作状态良好。
参考文献
[l] 王铁梦，工程结构裂缝控制.北京冲国建筑工业出版社，1997
[2] 混凝土结构设计规范(OB50010 -2010).北京:中国建筑工业出版社，,2010
[3] 吴中伟，《膨胀混凝土》中国铁道出版社，1991。
[4] 游宝坤，《建筑结构裂渗控制新技术》中国建材出版社，1998。