超长地下室无缝设计

超长 地下室 无缝设 计刘洋 李亮沈阳都市建筑设计有限公司 辽宁 沈阳 110015摘要 结合沈阳千缘财富商汇地下室结构设计 ， 介绍了超长地下室结构裂缝控制的一些有效的设计措施和施工关键注意事项。实践证明方案合理、经济，措施得当，大大的缩短了施工工期。Abstract:combiningtheShenyangmarginmoneybusinessdepartmentof thebasementstructuredesign,super long basementstructurecrack controldesignof some effectivemeasuresand keyconstructionmattersneedingattention.Practiceprovesthatthe schemeis reasonable,economy,measureis proper,greatlyshorteningconstructionperiod.关键词 超长建筑 无缝设计 裂缝控制Key words:constructioncrackcontrolof super-longseamlessdesign中图分类号 ： T U2 文献标识码： A 文章编号：1 概述近年来，我国各种大型公共建筑的建设得到了快速发展，建筑师以及建筑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。1 砼结构超长产生裂缝问题通过科学研究及工程实践表明 , 任何结构物产生裂缝是不可避免的 , 尤其砼出现的微小裂缝是人们能够接受的材料特性 , 如果对建筑物抗裂要求过严不允许出现裂缝 , 会付出巨大经济代价。科学的要求应是将裂缝的有害程度控制在无害范围内。在正常情况下砼结构产生裂缝的原因主要是 : 由外荷载的直接应力 , 即设计常规计算的主要应力引起的裂缝 ; 由外荷载作用即结构次应力引起的裂缝 ; 由结构变形 , 即温度变形应力 ,地基不均匀沉降引起的裂缝等。在此主要就地下室超长砼结构因结构变形产生的裂缝分析探讨。地下结构 产生和裂缝发展的 原因比较复杂 , 主要还是 由温度 , 材料弹性 模量 , 线膨胀系 数 , 砼极限拉 伸 ,砼结构体厚高 , 体长 , 砼的徐变及约束环境等。对于不同的结构在不同施工条件下也影响到裂缝的产生和发展。多年来国内外对砼结构裂缝产生及发展 , 已经进行了大量的理论分析和实验研究 , 依据极限变形概念研究了伸缩缝作用 , 推导出最大伸缩缝间距 Lmax。 在实验研究中 , 国内外通过光弹实验得出的结论是 : 由温差所引起的结构变形 , 随着结构物长度的增加 , 它们之间是非线性关系。根据理论分析与实验研究可以看出 , 那种认为按照规范要求设置了伸缩缝就可以避免出现裂缝 , 不预留伸缩缝就不会产生裂缝的观念是不 全 面的 。 用伸缩缝控制结构的长度只能是减少温度应力的因素之一 , 并非是唯一因素 。 伸缩缝只是在一定范围内对温度应力 起到 有效作用 , 当超过一定范围后 , 温度应力趋近于常数 ,之后温度应力则与长度无关 。 工程应用实践也表明 , 留缝与否并不是决定结构变形开裂的唯一原因 。 从分析看出超长结构不设变形缝是可行的。2 设计与施工中采取的防裂措施工程位于沈阳市铁西区保工街上，北二马路北 300米左右，占地 18000平方米。主要功能为商业、办公和 配套相应 的服务设 施，地 下工程主 要为人防 及停车场 。总建 筑面积 99000平方 米。本工 程主体高 度90.600米 ， 地上 26 层 ， 地下 2 层 ， 结构柱网跨度以 8.000m为主 ， 采用框架剪力墙结构 。 地下室占地面积为 67x163米，裙房占地 57x153米，均不设缝。考虑本工程结构超长，采取下列措施：1 ） 主楼周边设置沉降后浇带 ， 兼温度后浇带作用 ， 解决施工阶段的温度应力问题 。 为了使后浇带的封闭对建筑后期使用阶段的温度应力产生不利影响 ， 后浇带封闭时的环境温度应与建筑物使用阶段温度接近 。对于沉降 后浇带的补浇 , 应依据沉 降记录决定封闭 时间 , 如何沉降 曲线趋于平缓 , 则在主体 封顶后一个月后补浇后浇带 ; 若是沉降曲线不缓和 , 必须延长补浇时间 , 应待沉降曲线趋于平缓稳定时再封闭 。 对于温度后浇带的封闭 , 应在其两侧砼龄期达 到 6 周以上或不少 于 42d 后再补浇 。 封闭后浇带砼必须在对该部位认真清理 ,钢筋补焊 绑扎合理条件下 , 采用比原 底板砼强度高 - 级的补偿 收缩砼浇筑 , 浇筑时间 要选择在气温比 较低时进行 , 振抹后及早覆盖保湿。2 ） 楼板采用主次梁结构 。 在 8x8的跨度内设两根次梁 ， 次梁的方向均沿建筑物的长向 。 目的是为了抵抗使用期间的温度收缩应力 。 调整结构配筋 , 地下室外墙及顶板 , 底板正常都是采取双层双向通常布筋 , 钢筋间距 在 150mm 范围内 , 最小配筋率提高 到 0.3%以上 , 在满足强度要求的前提下 , 尽量采用直径较小钢筋布置 。3 ）加强外墙及屋面的保温。屋面的楼板钢筋沿整体长向拉通。4 ） 降低砼的水化热。提高砼的极限抗拉强度 , 尽可能使不同龄期的砼达到防裂的有效措施。具体的做法是 : 选择水化 热低的硅酸盐高 抗硫水泥 , 严格控制 粗细骨料粒径级 配及含杂质量 , 认真试配 优选配合比 ,适宜掺用外加剂 , 减少用水量 , 改进砼浇筑工艺来提高早期抵抗裂缝的强度 ; 加强养护是超长砼结构施工的重要保证 , 及早补充水分保温保湿 , 是减少早期脱水收缩充分进行水化 , 促进强度得到充分提高的关键环节 。需要在砼浇筑后立即覆盖减少表面温度延长散热时间 , 缓慢降温能有效发挥砼应力松弛效应 , 达到提高抗裂性目的。降低砼的水化热 , 一般工程体积较大砼都会采用水化热较低的水泥品种施工。基础底板 , 剪力墙及顶板可以采用 粉煤灰水泥或矿 渣水泥 , 设计采用 60d龄期砼作 为检查验收强度 , 地下砼结 构抗渗等级 - 般 S6;通过试验确定施工配合比 , 掺入外掺合料及化学外加剂 , 降低单位水泥用量达到浇筑砼温度。还要采取减少砼收缩的措 施 , 如浇筑分 层进行 , 采取二次 振捣和二次压抹 面 , 延长拆模 时间和养护时间 保湿保温等防裂措 施及时。5 ） 回填防止砼表面温度变形 , 当地下室剪力墙拆模后 , 进入各种管线安装 , 外部防腐经检查合格后即可立即回填 。 由于基坑开挖时间较长 , 加上施工期间外界温湿度变化比较大 , 结构如长期暴露在自然环境 , 容易造成砼的干缩开裂 , 严重时会向深度发展。对此在砼浇筑后必须明确回填时间及采取的