三亚海棠湾洲际?度假酒店超长结构无缝设计的探讨

王岩　杨体斌　王雄清　先雯

摘 要：随着现代经济的快速发展，各种综合功能的建筑不断涌现，单体建筑规模越来越大，结构形式日趋复杂。其中超长建筑为一种代表类型。这类超长建筑已远超出规范所规定的长度，如何在施工和使用阶段保证超长建筑的裂缝控制在规定的范围内，本文以三亚海棠湾洲际度假酒店设计为例，对超长建筑无缝设计做一些探讨，以期为类似工程设计提供参考。

关键词：超长结构； 温度应力； 后浇带； 加强带； 无缝设计

Abstract： With the rapid development of a modern economy， the construction of a variety of integrated functions continue to emerge， the increasing scale of individual buildings， the structure has become increasingly complex. The ultra-long building as a representative of the type of Such ultra-long building has been far beyond the norms prescribed length， how in the construction and use of ultra-long cracks in the building control within the limits prescribed InterContinental Sanya Haitang Bay Resort Case， no extra-long building seam design to do some research in order to provide a reference for similar engineering design.

Key words： long structure； temperature stress； pouring belt； reinforcing band； seamless design

1.工程概况

三亚海棠湾洲际度假酒店位于海南省三亚市东北部滨海地带海棠湾一线海景滨海酒店带。建筑面积7万平方米，其中地上建筑面积4.4万平方米，地下建筑面积2.6万平方米。建筑总高度为48m；地下2层，地上13层（结构为地下1层，地上14层）；层高：-2层4.8m，-1层5.4m，1层5.5m，2～顶层3.5m。建筑平面形状为‘S，层6以下立面开大洞，洞宽约32米，层6以上为连体，长约290m；宽约10.20m。结构体系为框架-剪力墙结构。详图1、2。

现浇钢筋混凝土梁板结构，剪力墙、柱 4层以下采用C50、4至7层采用C45、8层以上采用C40；梁、板4层及4层以下采用C35、4层以上采用C30；2层楼面以下为圆柱，以上变为方柱。典型园截面 φ1100变为750x800，剪力墙厚h=400，梁截面 500x1000，楼板厚度120mm。地下室人防部分250mm，其他180mm，顶板覆土绿化。建筑层2以上为标准客房，以上逐层由左右向中间退台。详图3。

2.裂缝产生的原因分析及构造措施

2.1结构的裂缝主要分为两种，其一为结构裂缝，主要由结构内力产生，这种裂缝可通过计算来保证，文[3]认为这种裂缝仅占20%左右。其二为非结构裂缝，主要由温度、砼收缩等产生，这种裂缝占到80%左右，可由部分计算及构造措施保证。

2.2 工程主要是平面超长，混凝土在硬化过程中产生大量的水化热，在混凝土早期发生，其中水泥品种是一个主要原因。配制混凝土要求选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，控制水泥用量不大于300Kg/m3。内掺粉煤灰部分替代水泥用量，减少孔隙率，增强密实度。文[4]提出当掺入量为水泥用量的15%时，可降低水化热15%。这会降低一部分水化热。梁板混凝土等级采用C30，水灰比不大于0.55，改善水泥和砂石骨料的质量，混凝土浇筑完成后及时加强高湿度养护。

2.3现浇混凝土梁板施工过程中产生收缩应力，主要通过合理设置施工后浇带和加强带处理。针对本工程整个楼面设置4道后浇带，分成5段，每段长约60米，后浇带0.8米，中间加设2米宽加强带。详图3。采用整个楼面均掺加UEA膨胀剂配制混凝土，有关研究表明，UEA掺入量约为水泥用量10%～12%，其膨胀率为2～3×10-4，后浇带和加强带UEA掺入量约为水泥用量15%～18%，膨胀率为4～6×10-4。在常规的楼面配筋率0.2～0.8%，其在构件内部产生0.2～0.7MPa的预压应力，基本上可补偿混凝土自身硬化过程产生的温差和拉应力，防止收缩裂缝的出现。详图4

2.4外界温度应力是混凝土结构产生裂缝的一个主要原因。由于其复杂性一般很难在结构计算中准确定量考虑，具有不确定性，本工程主要根据温度应力的定性分析，在构造措施上采取加强处理。温度应力主要由季节温差和混凝土收缩当量温差之和产生。文[5]认为超过100米应考虑竖向温差变化的影响，本工程48米，不考虑竖向温差变化。平面为超长结构，仅考虑水平温差变化。

ΔT=ΔTt+ΔTs； 其中ΔTt为季节温差，其中ΔTs为混凝土收缩当量温差。ΔTs=εs/α，其中α为混凝土线膨胀系数 1/°C；α=1.0x10-5。εs为混凝土的龄期t（d）收缩应变，混凝土的收缩应变的形成和发展与混凝土龄期密切相关。其一般表达εs=（1-e-0.01t）εs0，εs0为混凝土极限应变，4x10-4。文[4]提出混凝土前期收缩应变发展较快，90d的龄期混凝土的收缩应变等于极限应变的60%，360d的龄期混凝土的收缩应变等于极限应变的97%，由此可见，降低混凝土收缩当量温差与后浇带的封闭时间有着很大关系。根据施工时间节点，对于地下室及地面1～3层温度应力较大的楼层要求不少于180d封闭后浇带，混凝土收缩当量温差ΔTs=-（4x10-4×15%）/（1.0x10-5）=-6°C。以上楼层要求不少于90d封闭后浇带，混凝土收缩当量温差ΔTs=-（4x10-4×40%）/（1.0x10-5）=-16°C，90d和180d混凝土收缩当量温差就相差10°C。施工阶段要求后浇带封闭时间不得提前，以此降低混凝土收缩当量温差产生的负温引起的收缩裂缝。

季节温差ΔTt=T中-T凝，T中为季节平均温度，T凝为混凝土终凝温度。T中为室内外温差所造成，本项目为5星级酒店，室内常年考虑空调温度，对控制室内外温差是有好处的，屋面隔热温差影响较大，屋面隔热很重要，采用轻质高效吸水率低的材料，施工时防止雨淋使隔热材料吸湿而影响隔热效果。所有退台形成的露台和屋面建议业主配合绿色建筑理念采用绿色隔热屋面。

2.5混凝土温差产生的梁板、外围护挡土墙裂缝，是因为混凝土在收缩变形过程中受到约束而导致[6]。约束能力较强的部位一般均为基础、剪力墙筒体及墙体较多的部位。这些部位附近由于梁板收到强约束，变形无处释放，是温差效应影响比较显著的地方。因此对这些部位采取加强受力钢筋和构造钢筋的配筋量，改用细和密的钢筋，增加抵抗温差效应。地下室外围护挡土墙水平分布筋由φ14@150改为φ14@100，地下一层、层1～3层板筋全面双层双向，板配筋不小0.15%，外围框架梁加强腰筋为φ14@200，适当加强纵筋和箍筋。与横向剪力墙和楼电梯间相连的2跨以及端部开间板配筋率提高到2.5%。以上楼层相同部位一样处理。屋面层板筋全面双层双向，板配筋不小0.2%。

3.结束语

近年来超长结构会不断涌现，在本工程实践中认真总结经验，分析了产生裂缝的原因，采用相对有效措施，证明实现超长结构无缝设计是可行的。可以为以后的类似工程提供参考。

参考文献

[1] 建筑抗震设计规范 GB50011-2010.中国建筑工业出版社，2010

[2] 高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002 中国建筑工业出版社，2002

[3] 王铁梦.建筑物裂缝控制.上海科学技术出版社，1993

[4] 李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例.中国建筑工业出版社，2004

[5] 徐培福、傅学怡、王翠坤.复杂高层建筑结构设计.北京：中国建筑工业出版社，2005

[6] 张坚等.某超长混凝土结构温差效应分析及构造措施.建筑结构，2011.41910 63-67