超長大體積地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制,土木工程施工論文

超長大體積地下室混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制,土木工程施工論文超長構(gòu)造系指構(gòu)造單元長度超過了(混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)范〕所規(guī)定的鋼筋混凝土構(gòu)造伸縮縫、沉降縫最大間距的構(gòu)造，構(gòu)造設(shè)置伸縮縫、沉降縫是基于混凝土枯燥收縮、熱脹冷縮和地基不均勻沉降而引起構(gòu)造變形毀壞，而主要是考慮長期熱脹冷縮的影響，考慮混凝土干縮和施工期間水泥水化熱影響常采用施工后澆帶等措施?；炷翗?gòu)造在施工經(jīng)過中和使用經(jīng)過中或多或少出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫已是普遍現(xiàn)象，構(gòu)造物裂縫是不可避免的，大量的工程實例證明，構(gòu)造留縫與否，并不是決定構(gòu)造變形開裂與否的唯一條件。構(gòu)造裂縫與很多因素有關(guān)。構(gòu)造裂縫分為兩大類，一類是由于荷載引起的裂縫，另一類是由于變形引起的裂縫，很多構(gòu)造裂縫無法用荷載原因去解釋，只能用變形去解釋。變形作用包括溫度、濕度、水泥水化熱、地基變形等。綜上所述地下室構(gòu)造產(chǎn)生裂縫有下面幾個主要原因:(1)地基不均勻沉降導(dǎo)致混凝土開裂;(2)混凝土強度缺乏不知足設(shè)計要求導(dǎo)致混凝能開裂;(3)混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫;(4)溫度變化引起的混凝土裂縫。前面兩項在混凝土構(gòu)造設(shè)計中嚴(yán)格按規(guī)范條文執(zhí)行，能夠較好的控制混凝土裂縫的產(chǎn)生;本文主要介紹后兩項在實際工程的解決方式方法。近些年，隨著新材料的運用和計算機分析手段的不斷進(jìn)步，國內(nèi)已經(jīng)有了多個超長不設(shè)縫混凝土構(gòu)造工程的成功案例。本文在對地下室裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合蘇州南路徑面粉廠地塊定銷商品房(北區(qū))地下車庫構(gòu)造設(shè)計工程，對超長地下室構(gòu)造的無縫設(shè)計進(jìn)行相關(guān)討論。1工程大概情況工程位于蘇州市。為開發(fā)的動遷回遷安置小區(qū)，設(shè)一層地下室，地下室與周邊高層住宅樓通過混凝土通道相連接，其主要功能為停車庫，戰(zhàn)時轉(zhuǎn)為人防地下室，其地下室建筑面積約2萬平方米。地下室長約201m，寬約160m。頂板與底板均采用梁板構(gòu)造形式，頂板厚250mm，底板厚有400mm(人防部分450mm)，外墻厚300mm，頂板上部覆土厚度1米;砼強度等級:墻、柱、梁、板均為C30，砼抗?jié)B等級均為p6級。地下室平面簡圖：2地下室混凝土構(gòu)造裂縫產(chǎn)生原因2．1溫度引起的混凝土裂縫，是地下室墻體裂縫出現(xiàn)的主要原因之一(1)水泥水化熱影響。水泥在水化經(jīng)過中產(chǎn)生了大量的熱量，因此使混凝土內(nèi)部的溫度升高，當(dāng)混凝土內(nèi)部與外表溫差過大時，就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。溫度應(yīng)力與溫差成正比，溫差越大，溫度應(yīng)力越大，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時，就會產(chǎn)生裂縫。(2)外界氣溫變化的影響。大體積混凝土在施工階段引起的溫度溫差以及晝夜、澆筑溫度和散熱溫度三者的疊加?；炷量估瓘姸仁强箟簭姸鹊?/20～1/10，由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定及運輸和澆筑經(jīng)過中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著很多抗拉能力低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。2．2混凝土收縮引起的裂縫收縮裂縫主要由下面三種收縮引起:硬化收縮與外界濕度變化無關(guān)，塑性收縮量大，在混凝土外表上十分是在養(yǎng)護(hù)不良的部位，出現(xiàn)龜裂，裂縫無規(guī)則。干縮:即混凝土內(nèi)水分不斷蒸發(fā)，引起體積顯著收縮，其收縮量占總體積收縮量的80%～90%，水泥石在枯燥和水濕的環(huán)境中要產(chǎn)生干縮和濕脹現(xiàn)象，混凝土構(gòu)造的干縮是非常復(fù)雜的變形經(jīng)過，影響因素很多。3超長大體積地下室混凝土構(gòu)造裂縫的控制我們根據(jù)對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析，在超長地下室構(gòu)造控制裂縫方面，主要從下面幾方面進(jìn)行:3．1釋放混凝土構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力混凝土早期收縮量大，在超長混凝土地下室構(gòu)造中合理設(shè)置后澆帶，減少混凝土在硬化經(jīng)過中的收縮應(yīng)力，減少約束體與被約束體之間互相制約，以釋放大部分變形，減少約束應(yīng)力，防止墻板裂縫的有效方式方法。本工程每隔30～40m之間設(shè)置后澆帶，帶寬度為800～1000mm，本工程采用800mm，如上圖所示。后澆帶應(yīng)在兩側(cè)混凝土的齡期不小于60天后再澆搗，后澆帶混凝土強度等級采用比原設(shè)計混凝土強度等級高一個等級收縮補償混凝土(可采用UEA膨脹劑)。3．2改善混凝土材料性能，減少因混凝土本身引起的收縮變形優(yōu)選水化熱低的水泥，以降低水泥水化熱所產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而控制混凝土的溫度，如礦渣硅酸鹽水泥，不宜采用高強度等級或早強水泥;在保證強度前提下，盡量減少水泥用量，降低水灰比，嚴(yán)格控制集料的級配及其含泥量，選用適宜的緩凝、減水等外加劑，以改善混凝土的性能，控制好混凝土塌落度。3．3提高混凝土構(gòu)件的抗拉強度在本工程中采用UEA膨脹劑，用量為水泥用量的10%～12%，其膨脹率為(2～3)10－4，在配筋率為0．2%～0．8%時，可在構(gòu)造中建立0．2～0．7MPa預(yù)壓應(yīng)力，這一預(yù)壓應(yīng)力大致能夠補償混凝土在硬化經(jīng)過中產(chǎn)生溫差和干縮的拉應(yīng)力，進(jìn)而防止了收縮裂縫或者把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)(小于0．1mm);摻入適量抗?jié)B防裂纖維;在地下室構(gòu)件配筋方面，地下室外墻水平鋼筋為14@150;地下室頂板配筋為12@150雙層雙向拉通，配筋缺乏之處再附加鋼筋;地下室底板配筋非人防區(qū)域為14@150雙層雙向拉通，人防區(qū)域為16@150雙層雙向拉通。通過加強混凝土材料抗裂性能，配筋方面減小鋼筋間距，適當(dāng)提高配筋率，抵抗混凝土因溫度變化及混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，保證混凝土不開裂。3．4混凝土養(yǎng)護(hù)(1)通過拆除模板后在其外表刷層養(yǎng)護(hù)劑的方式方法，能夠控制混凝土內(nèi)部濕度，同時通過澆水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，能夠到達(dá)確保水泥水化的充分，以減少裂縫的出現(xiàn)。(2)采取延長拆模時間和外保溫措施，使內(nèi)外溫差在一定范圍內(nèi)，通過減少混凝土構(gòu)造內(nèi)外溫差，減水溫度裂縫。(3)在地下室主體施工完成后應(yīng)及時將地下室頂板上部及四周進(jìn)行回填土，減少因太陽對地下室頂板的暴曬及晝夜大幅溫差原因，進(jìn)而減少混凝土的側(cè)板及頂板開裂。4結(jié)束語地下室裂縫產(chǎn)生的原因相當(dāng)復(fù)雜，十分是這種超長混凝土構(gòu)造更容易產(chǎn)生因環(huán)境、各種材料等因素所導(dǎo)致裂縫。本文通過分析裂縫產(chǎn)生的原因，采取盡量釋放混凝土本身產(chǎn)生應(yīng)力，減少混凝土的收縮變形，加強混凝土構(gòu)件的抗裂性能，加強對混凝土的養(yǎng)護(hù)，才能夠有效的控制超