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1、超长地下室无缝设计结构措施0 引言近年来,我国地下空间的开发建设速度越来越快,平面尺寸超长的地下室数目越来越多.现阶段地下室结构主要采用现浇混凝土,且大多数地下室长度接近或超过100m,个别甚至已接近 400m,这样的长度已远远超过规范规定的钢筋混凝土结构伸缩缝设置的最大间距.若项目完全按规范要求设置伸缩缝,则建筑成本、建筑效果、使用空间均大受影响.因此,取消地下室混凝土结构的永久伸缩缝,是地下建筑结构设计新的发展趋势.随着混凝土裂缝研究的不断深入和超长无缝设计工程经验的不断积累,大量工程朝着超长无缝的方向发展.1 超长地下室混凝土裂缝分析根据国内外对地下室结构的调查表明:大量墙板裂缝的出现,
2、均是主要由非荷载作用(温度变形、收缩变形、不均匀沉降)引起的,这类裂缝占裂缝总数的80%.这类裂缝属非结构性裂缝,一般不影响构件承载力和结构安全,但会影响结构整体性、美观性和耐久性.超长地下室底板和侧壁的裂缝形成主要是由温差、混凝土收缩等因素引起应力所导致的.裂缝基本上呈现以下规律:裂缝垂直于底板的长向,并且沿长向按一定间距分布.这是因为超长地下室底板在温度收缩变形作用下,混凝土会产生由两端向中心收缩运动的趋势,这一趋势收到地基土的约束后,底板混凝土的全截面将出现拉应力(称为水平法向应力),地基土对底板的约束为沿底板长向的连续式约束,因此从端部向中心,混凝土截面上的水平法向应力越来越大,最后水
3、平法向应力最大值出现在板截面的中点,当水平法向应力最大值超过混凝土的抗拉强度,板中部将出现第一条垂直裂缝;混凝土板开裂后,每块板的水平裂缝将重新分布,在每块已开裂板块的中部,又形成第二批裂缝.如此继续,大量裂缝会有序地出现在地下室底板中.2 超长地下室无缝设计结构措施超长地下室的无缝设计应综合采取放、抗等技术原则,防止或减少影响混凝土收缩因素,释放混凝土收缩产生的拉应力,抵抗剩余部分的收缩拉应力,减少或避免裂缝的产生.2.1 设置混凝土后浇带 混凝土后浇带是指浇筑混凝土时,间隔一段距离预留一定宽度的混凝土后浇段,待两侧混凝土浇筑完一定时间后再浇筑的施工方式.是一种释放混凝土收缩应力的防裂措施.
4、后浇带的设置间距宜为 3040m,后浇带的宽度宜为8001000mm,一般沿地下室底板、墙体、顶板连续封闭设置.后浇带两侧应预留止水带,做好防水处理措施.后浇带的填充需用较大膨胀量的填充用膨胀混凝土.应在两侧混凝土龄期达到 42 天后再浇筑.2.2 设置混凝土膨胀加强带 混凝土膨胀加强带是指间隔一段距离设置一定宽度的膨胀加强带,加强带两侧设密孔铁丝网,带外侧用小膨胀混凝土,到加强带时用大膨胀混凝土,到加强带另一侧改用小膨胀混凝土,连续浇筑混凝土结构的措施是提高混凝土抗裂能力的一种抗的措施.混凝土膨胀加强带间距宜为 30m 左右,宽度宜为20003000mm.在很多情况下,超长地下室会结合后浇带
5、与膨胀加强带特点,设置后浇膨胀加强带.该做法一般设置在主裙楼交接处,除了可以减少超长混凝土结构由于收缩应力产生的裂缝外,还能缓解主楼与裙房之问差异沉降带来的不利影响.后浇膨胀加强带的带宽和做法基本与膨胀加强带相同.(图 2)2.3 加强关键部位配筋 地下室可在下列部位采取加强配筋措施:墙体:单面水平构造钢筋的配筋率不宜小于 0.2%;墙体水平钢筋的间距宜小于 150mm;各层墙体中部 1000mm 高范围内水平钢筋的间距不大于 100mm.楼板:单面钢筋的配筋率不宜小于 0.3%;顶板钢筋间距宜小于 150mm.结构开口部位、变截面部位和洞口角边适量增加附加钢筋.3 超长地下室无缝设计工程实例
6、超长地下室无缝设计工程实例如表 14 小结本文通过对超长地下室混凝土的裂缝分析,得出地下室裂缝产生的主要原因.从而提出超长地下室无缝设计的结构措施:设置混凝土后浇带、设置混凝土膨胀加强带、加强关键部位配筋等.并且结合实际的设计经验,列出超长地下室无缝设计的成功实例,为今后超长地下室无缝设计提供参考.参考文献:1王干,赵建忠,李应权.超长地下室结构的无缝设计及施工技术措施J.结构工程师,2005(12):68-71.2李小春.浅析超大型地下室设计J.建材与装饰,2008(1):40-41.3张素娟.关于超长地下室混凝土结构防裂技术的探讨J.科技创新与应用,2012(9):249.4吴健.超长地下室混凝土结构防裂技术措施研究D.沈阳:沈阳建筑大学,2011.