建筑工程超長鋼筋混凝土結構無縫設計分析

趙倩　郭亞佩

[摘要]無縫設計作為建筑工程超長鋼筋混凝土結構中必不可少的環(huán)節(jié)，其施工質量的好壞對整個房建工程施工質量具有直接影響，其設計效果的高低受到施工單位的高度重視。本文通過具體工程案例，對無縫設計的概況、要點進行分析與探究。

[關鍵詞]建筑工程；超長鋼筋混凝土結構；無縫設計

文章編號：2095-4085（2016）05-0054-02

在內外溫差及溫度改變情況較為嚴重的情況下，建筑物各個結構往往會出現(xiàn)膨脹、收縮現(xiàn)象。如因外界、構件對膨脹及收縮現(xiàn)象產生制約，就發(fā)生自由膨脹、收縮情況，進而將應力出現(xiàn)于結構內部。相比結構構件抗拉能力，收縮出現(xiàn)的拉應力過大時，裂縫則會出現(xiàn)于結構內，進而對結構自身性能等造成極大影響。為避免此類裂縫產生，應做好結構無縫設計，將該技術應用到建筑工程超長鋼筋混凝土結構內。可達到工程質量提升的目的。

1.無縫設計的概況

混凝土熱脹冷縮的性質，注定會在其外部環(huán)境或內部溫度發(fā)生變化時產生變形。若混凝土變形遭到約束，則會在其結構內形成拉應力，當此時的拉應力超過混凝土的抗拉極限時，混凝土表面便會形成裂縫，這種裂縫多數(shù)情況下會發(fā)生在混凝土施工后最初3～5d。作為一個相對概念，無縫設計是指相比規(guī)定范圍，其結構區(qū)段長度過長，無需進行伸縮縫、后澆帶設置，“抗放兼?zhèn)洌钥篂橹鳌睘槠涓驹O計理念，是在硬化過程中通過一種混凝土外加劑確?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結構出現(xiàn)微膨脹功能，因鋼筋及相近混凝土制約，在結構內進行一定預壓應力建立。此類膨脹一般較小，基本完成于水泥硬化前2周?，F(xiàn)階段具有多種混凝土膨脹劑，其中最常見的為HEA型膨脹劑。往往在HEA添加6%-10%水泥，這樣并不會影響鋼筋混凝土強度，且能夠出現(xiàn)相應微膨脹，及進行0.2～0.8MPa預壓應力建立，以此對混凝土干縮、溫變拉應力進行相應補償，進而起到裂縫防范的作用。

2.超長鋼筋混凝土結構無縫設計

2.1工程案例分析

某建筑工程，64.5m為其整體長度，4層為地上、一層為地下，選取鋼筋混凝土框架結構，全現(xiàn)澆體系，為梯形平面，橫向兩跨，15m為其平均寬度。設計階段要求不得使用伸縮縫，因工期緊，選取后澆帶方式時間不允許，因此，伸縮縫可通過HEA膨脹劑予以消除。

2.2計算伸縮縫間距

上部結構為計算伸縮縫間距的主要內容，為此，本文對摻加、不摻加HEA伸縮縫間距分別進行準確計算。通常情況下，桿系結構為建筑上部結構形式，其具有細長的構件尺寸，在澆筑混凝土后水泥硬化出現(xiàn)的內外溫差較低，其部分影響不予計算。但在建成后因白天、夜晚及季節(jié)性溫差往往會出現(xiàn)膨脹、收縮問題，假設：年平均最高溫度為T1表示，本文以35℃為標準；年平均最低溫度為T2表示，本文以一2℃為標準；混凝土收縮當量溫度為T3；HEA添加后補償收縮時當量溫度為T3H；混凝土收縮率可為ε，則；柱頂端允許位移則由[AL]表示，通常選取1/400層高，本文選取12mm；自由度系數(shù)可通過表示，本文選取0.6；混凝土線膨脹系數(shù)為α表示。通過材料力學得出：ε=α×T即：

3.超長鋼筋混凝土結構無縫設計

（1）相比普通鋼筋混凝土設計規(guī)范，補償收縮混凝土設計規(guī)范具有一致性，因補償收縮混凝土制約膨脹其預壓應力產生必須得到鋼筋及相鄰混凝限制，為此約束膨脹率是補償收縮混凝土的主要技術指標。通常情況下，混凝土進行2周養(yǎng)護需在0.015%-0.025%范圍內限制其膨脹率，特殊部位，如膨脹加強帶、后澆加強帶混凝土，需在0.025%～0.035%間限制膨脹率。無縫設計中，往往在部分關鍵位置進行配筋強化措施，如結構開口位置等。針對墻體連接柱子的擋土墻位置，通常應力集中出現(xiàn)的縱向裂縫都會出現(xiàn)于相距柱子1～2m范圍內，此時可將水平附加筋插入，長度為1.5～2m之間，此位置需增加15%左右配筋密度。如墻體開裂原因為施工養(yǎng)護或外部溫差，則需在150mm以內控制水平構造筋之間的距離，在0.4%-0.6%之間控制配筋率。

（2）按照工程具體情況進行膨脹加強帶、后澆加強帶的選擇，通常在后澆帶位置設置膨脹加強帶，按照2～3m為構件厚度帶寬，將密孔鐵絲網設置到帶2側，以此分離帶內外混凝土。要求不間斷澆筑膨脹加強帶，在2側澆筑完成后進行后澆加強帶回填。澆筑混凝土過程中，嚴禁膨脹后澆帶內滲入其他位置的混凝土，防止對設計成效造成極大影響?；炷翝仓捌谕柽x取潤管砂漿，在澆筑過程中此類砂漿不得使用。在沒有實施澆筑作業(yè)的位置不得有混凝土丟撒問題，防止可能性冷縫的產生。

（3）無縫設計使用的基礎條件為后澆帶只是進行收縮應力釋放的伸縮縫，如不是這種情況，不得去除沉降地層的后澆帶，要求在無縫設計應用中嚴格遵循施工具體案例進行靈活使用。因地下室側面墻不厚且具有極大的暴露面積，在立面養(yǎng)生方面難度較大，同時因溫差影響，需以側面墻加強帶設置為主，要求在30～40m之間控制加強帶距離，也可一次澆筑側面墻和頂板，以此達到約束側面墻力度加大及一起進行收縮應力有效抵抗的目的。

4.結語

綜上所述，無縫設計作為建筑工程超長鋼筋混凝土結構施工中的重要技術之一，在建筑工程結構設計中發(fā)揮著極其重要的作用。為了確保超長鋼筋混凝土施工的質量，確保整個工程的穩(wěn)定性和安全性，延長房屋的使用年限，必須切實做好無縫設計工作，不斷提高施工人員的技術水平，規(guī)范施工工藝，促進我國建筑事業(yè)的發(fā)展。