超长混凝土紻构伸缩絿问题讨论

葛庆庆

（江苏省启东市政府投资项目工程建设中心，江苏，启东）

超长混凝土紻构伸缩絿问题讨论

葛庆庆

（江苏省启东市政府投资项目工程建设中心，江苏，启东）

建筑工程中，许多混凝土结构在施工过程、使用过程中均出现不同程度和不同形式的裂缝，这是相当普遍的现象。按其成因，基本上可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。工程实践中的许多裂缝现象往往无法用荷载原因解释，而是变形引起的裂缝。这种变形作用中，由混凝工收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝则是最常见的裂缝。虽然这类裂缝属于非结构性裂缝，是变形作用引起的裂缝，一般不致于影响构件承载力和结构安全，但却会影响结构的耐久性和整体性，同时也会给使用者在感官和心理上造成不良影响。随着建筑向大型化和多功能化发展，超长结构(即超过《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构)建筑不断出现，混凝工强度等级的提高，施工中泵送商品混凝土的应用，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。我国《混凝土结构设计规范》仅对钢筋混凝土伸缩缝最大间距控制和解决混凝土收缩和热胀冷缩问题，显然具有一定的局限性。

一、超长混凝土结构设计

超长混凝土结构设计时应因地制宜，区别对待。对不同地区的抗震设防烈度、环境温度、材料、施工条件、建筑物的不同使用性质、平面布置、立面体形等，根据伸缩内应力特点，为减小或防止超长混凝土结构温度收缩裂缝，应遵循以下‚放‛、‚防‛、‚抗‛相结合设计原则和相应的处理措施。

放的方法：减少约束体与被约束体之间的相互制约，以设置永久性伸缩的方法。将超长的现浇混凝土结构分成若干段，以释放大部分变形，减少约束应力。

抗的方法：采取措施减少被约束体与约束体之间的相对温差，改善配筋，减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度。

设置后浇带。‚以放为主‛，为了消减温度应力，取消伸缩缝，在施工期间设置临时伸缩的后浇带，把结构分成若干段，这样可以有效地削弱温度收缩应力。在施工后期，将若干段浇筑成一个整体，以承受约束力。这就是利用‚后浇带‛办法控制裂缝，达到不设置永久伸缩缝的目的。有效设置后浇带是目前列入高规中的一种常用方法，它利用了混凝土早期收缩量大的特性，其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。高规对后浇带的间距、宽度、钢筋处理、浇筑时间有较明确要求，不少资料对此也有所介绍。具体工程应结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑采取用相应具体做法。

采用UEA补偿收缩混凝土。‚以抗为主‛利用超长混凝土结构无缝设计新技术，运用中国建筑材料科学研究院的专利产品 UEA膨胀剂，补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀作用。在结构中产生少量预压应力来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和收缩拉应力，从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。近年来为了减少碱含量，UEA—H膨胀剂代替了UEA膨胀剂。该新技术日趋成熟在多项工程中实施应用，为不设置永久伸缩缝开创了新局面。

采用预应力混凝土结构。对结构施加相应的预应力可以减小因温度变化和混凝土收缩而在混凝土产生拉应力，从而达到扩大温度伸缩缝间距目的。用预应力抵抗温度变形裂缝无疑效果很好，但预应力成本高，技术复杂，当为满足建筑层高、大跨度等特殊需要时采用该技术才能更显现其技术优势和效能。

工程结构中由变形作用引起的裂缝，为保证混凝土结构的耐久性，除从结构控制外，还可只考虑在裂缝部分表面封闭处理即可。

超长混凝土结构温度收缩裂缝的预防首先应采用设置后浇带以及控制和抵抗温度收缩应力的综合措施，就是说不能仅靠设置后浇带来解决问题，必须采取上述‚放‛ ‚防‛ ‚抗‛相结合的设计措施及相应的综合措施。上述措施很多结构设计实例证明比较有效。

二、基础底板及地下室部分

基础底板及地下室部分不设永久性伸缩缝，避免了高层建筑整体稳定、埋深嵌固和地下室的防水等一系列的更加难处理的问题。地下基础厚度往往是较大的大体积混凝工，它的凝结收缩是最突出的问题。地下室钢筋混凝土墙受温度影响较大，养护困难，温度胀缩、开缩开裂问题容易出现。结合具体情况做具体分析从而采用可靠措施是必要的。控制基础底板及地下室部分的混凝土裂缝问题常采取下列措施：

（1）混凝土强度等级不宜高，在满足承载力和防水要求的条件下，宜在C30～C35的范围选用。

（2）水泥应优先采用水化热低的品种，如矿渣硅酸盐水泥。

（3）为减少硬化过程中的收缩应力，设后浇带。

（4）采用膨胀剂配制混凝土，利用UEA膨胀剂等新技术的补偿收缩功能解决混凝土收缩开裂。

（5）基础底板大体积混凝土，采用分层浇筑、阶梯式推进，每层混凝土在初凝前完成上层浇筑，应避免出现冷缝。

（6）对混凝土凝结收缩，基础底板仅受到地基的摩擦约束，可以通过增设滑移层减小摩擦约束。具体做法是设沙层、防水层、塑料布等兼作滑移层。

（7）地下室墙体的水平分布钢筋不宜小于0.5%，并采用变形钢筋，钢筋间距不宜大于150mm。

（8）地下室外墙地平以上的部分，应设置保温隔热层，，避免直接暴露。

三、楼盖结构

控制楼盖结构混凝土裂缝，可采取下列措施：

（1）控制现浇板混凝土强度等级不宜大于C35，设置后浇带。

（2）采用掺膨胀剂配制的补偿收缩混凝土。

（3）楼板宜增加分布钢筋配筋配筋率。楼板厚度≥200mm时，跨中上部应将支座纵向钢筋的1／2拉通。屋面板、外廊板、阳台板等外露室外现浇板(板跨＞4m，挑板≥1.5m)时，以及采用泵送混凝土的双向连续板等温度、收缩应力较大的现浇板，配筋更应加强，板面钢筋间距宜150～200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板面的上、下面沿纵、横两个方向的配筋率不宜<01%，板在有受力钢筋处，实配钢筋还应予以适当增大。

（4）檐口板，外露栏板应双面双向配筋，上下端头各配≥2Φ10温度抵抗筋，并每隔15～20m设置一道20mm温度伸缩缝，宜在柱子处设缝，缝宽l0mm。

（5）框架梁及所有现浇梁凡高度≥600者(外露梁高度≥ 500)均设置≮2Φ12腰筋。腰筋宜细而密，间距≯200mm，每侧腰筋配筋率≮0.1%。外侧边粱不宜外露，宜设保温隔热面层。

（6）板钢筋断开，梁钢筋直通不断。在楼盖面板必要的位置仅将混凝土板断开，梁不断开，在该跨粱中增加温度钢筋。因梁所处环境比板较好，伸缩温差不显著，截面积也小得多，且梁在结构中的作用比板重要，板断开，楼盖面伸缩混凝土截面积减小了70— 80%，伸缩自内力也就减少了 70～80%，因此，只要梁不断，结构上矛盾就几乎就没有了。该方法目前工程采用较多，但由于有的工程梁较多截面积较大时，钢筋全部不断会约束混凝土收缩，也有达不到预期效果的。此时建议，梁上部钢筋、腰筋及板钢筋断后错开搭接或必要时先搭后补焊；粱下部钢筋不断，适当加大配筋。这样既可大大减小梁钢筋全部不断对混凝土收缩形成的约束，又可避免梁钢筋全部断后造成的钢筋搭、焊接困难。

（7）根据工程具体情况和需要，楼盖采用部分预应力，使混凝土预压应力有0.2～0.7MPa。

（8）加强屋面保温隔热措施，加厚保温层、设隔热通风层、采用高效保温材料、或在屋顶安装太阳能板，将温差能源转变成有益能源，严格满足建筑节能设计标准。

随着新技术和新型建筑材料在工程上的实施应用，伴随着我国建筑业的发展，建筑规模越来越大，超长结构越来越多，温度收缩裂缝是混凝土结构中较常见且日趋增多的裂缝，由于该裂缝的危害性及相关规范的局限性，无缝或少缝单体建筑设计的追求等问题，设计人员应予以足够重视。对超长混凝土结构，设计者应根据混凝土收缩和温度变形的特性、温度收缩裂缝的成因和基本特点，建立最基本的概念，采取‚放‛‚防‛‚抗‛相结合的设计原则，针对性地采取减少或防止温度收缩裂缝的具体行之有效的措施。

TU881

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1674-3954（2011）02-0045-01