基于钢筋混凝土超长结构施工质量制约理由探析

摘要:本论文首先浅析了钢筋混凝土超长结构可能出现的混凝土温度裂缝不足,然后总结了钢筋混凝土超长结构制约裂缝的措施。本论文是个人的一些观点,可与同行共同探讨。
关键词:钢筋混凝土;裂缝;措施;
前言
近代工业与民用建筑工程规模日趋扩大,结构形式日趋复杂,超长钢筋混凝土结构日趋增加,变形作用引起的裂缝不足是困扰广大工程技术人员的重要难题。以下谈了谈自己的观点。
一、高层建筑结构的基础底板厚度往往较大,属于大体积混凝土(一般厚度 1m以上为大体积),为制约混凝土裂缝,可采取以下措施:
1、水泥应优先采取水化热低的品种,如矿渣硅酸盐水泥。严格制约砂石骨料的含泥量
和级配。制约水化热的升温,混凝土构件中心与外表面的最大温差不高于 25℃,并制约降温速度。浇灌混凝土后及时采取塑料薄膜或喷养护剂及草帘等进行保温和保温养护。
2、采取粉煤灰,改善混凝土的粘塑性,并可代替部分水泥,减少混凝土的用水量和水泥用量,减少水化热,还可减少混凝土中的孔隙,提升密实性和强度,提升抗裂性。粉煤灰的掺量约为水泥用量的 15%~30%。
3、混凝土强度等级不宜高,在满足承载力和防水要求的前提下,宜在 C30~C35 的范围内选用。如果混凝土强度等级高,水泥用量多,混凝土硬化历程中水化热高,收缩大,容易引起裂缝。
4、为减少水泥硬化历程中的收缩应力,宜留施工后浇带,后浇带宽度为 800~1000mm,间距 30m左右,一般一个月以后采取强度等级比原混凝土高 5Mpa 的无收缩混凝土浇灌密实。无收缩混凝土可采取 UEA等膨胀剂配制而成。混凝土浇灌后,经 24~30 小时可达最高温度,最高水化热引起的温度比入模温度约高30~35℃,然后根据不同速度降温,经 10~30 天降至周围气温,在此期间大约有 15%~25%的收缩,往后到 3~6 个月收缩完成 60%~80%,至一年左右,收缩完成 95%。施工一年之后,除了结构维护不良、遇有大风曝晒引起湿度急剧变化、急剧降温及引起激烈温差而引起裂缝以外,一般结构将处于裂缝“稳定期”。
5、基础底板大体积混凝土,采取分层浇注、阶梯式推进,每层混凝土在初凝前完成上层浇注,新旧混凝土接槎时间应根据具体工程情况确定,但应避开出现施工冷缝。
6、采取膨胀剂配制的混凝土,利用膨胀剂的补偿收缩功能解决混凝土收缩开裂。混凝
土的补偿收缩效能与膨胀剂的掺量直接相关。大体积混凝土中掺加粉煤灰和缓凝剂可降低混凝土的水化热,使综合温差减少,以而减小结构的开裂。当采取 UEA膨胀剂,用量为水泥量的10%~12%时,其膨胀率 ε=(2~3)×10- 4,在配筋率 为 ρ=0.2% ~0.8% 时 , 可在 结构中建 立0.2~0.7Mpa 预压应力,这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化历程中产生温差和干缩的拉应力,以而防止了收缩裂缝或把裂缝制约在无害裂缝范围内(小于 0.1mm)。由此,采取了UEA 膨胀剂配制的混凝土,施工后浇带间距就可以增加。
7、为防止混凝土表面快速失水引起的干缩裂缝,在底板未配筋表面配置温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于 0.1%。

二、地下室钢筋混凝土墙为制约混凝土裂缝,可采取下列措施:

1、设置施工后浇带。
2、采取掺膨胀剂配制的补偿收缩混凝土。由于钢筋混凝土结构长大化和复杂化,取消后浇带的无缝设计必须根据结构特点灵活运用,沉降缝不能取消,对于有沉降性质的后浇带也不能取消。UEA加强带的性质是以较大膨胀应力补偿温差(包括干缩) 收缩应力集中的地方,所以,它可以取消后浇带。加强带的间距可制约在 40~60m。
3、为了制约温差和干缩引起的竖向裂缝,水平分布钢筋的配筋率不宜小于 0.5%,并采取变形钢筋,钢筋间距不宜大于 150mm。墙体易裂理由是多方面的,但我们发现墙体受力钢筋过多,而作为抗裂的水平构造筋偏低,按规范剪力墙最小配筋率为 0.2%~0.25%。工程实践表明,由于墙体一般拆模早,一般养护困难,受温度影响大,水分蒸发速率大,容易开裂。为了制约温差和干缩引起的垂直裂缝,墙体的水平构造筋的配筋率不应小于 0.5%,并宜利用螺纹钢筋,钢筋间距不宜过大,采取 Φ10~Φ16 钢筋和 150mm 间距是比较合理的。墙体厚度为300~500mm。以而提升混凝土的极限拉伸及抗拉强度可有效提升抗裂作用。我们认为,UEA补偿收缩混凝土的抗裂防渗功能要与水平构造钢筋的设计相适应,共同承担抗衡收缩应力才能奏效。UEA混凝土作为结构自防水,可省去结构外防水作业。由此,适当增加水平构造钢筋和墙的厚度在技术经济上是合理的。
4、当柱子和剪力墙连在一起时,由于柱子的截面和配筋率都比墙体大得多,往往在相
连部位出现过大的集中应力而开裂。为分散应力,应该在此处增加水平钢筋 Φ(8~10)@200,其长 1000mm,200mm插入柱子中,800mm插入墙体中。
5、地下一层外墙,在室外地坪以上部分,应设置外保温隔热层,避开直接暴露。
6、在有条件的工程中,地下一层外墙采取部分预应力,使混凝土预压应力有0.6~

1.0Mpa。

三、楼盖结构,可采取下列措施

1、设置施工后浇带。
2、采取掺膨胀剂配制的补偿收缩混凝土。
3、楼板宜增加分布钢筋配筋率。楼板厚度大于等于 200mm时,跨中上铁应将支座纵向钢筋的 1/2 拉通。屋顶板应考虑温度影响配筋更应加强。
4、梁(尤其是沿外侧边梁)应加大腰筋直径,加密间距,并将腰筋按受拉锚固和搭接长度。梁每侧腰筋截面面积不应小于扣除板厚度后的梁截面面积的 0.1%,腰筋间距不宜大于200mm。
5、外侧边梁不宜外露,宜设保温隔热面层。
6、有条件的工程,在地下室顶板及屋顶板采取部分预应力,使混凝土预压应力有0.2~0.7Mpa。
7、剪力墙结构不宜超长。剪力墙结构的外墙,宜采取外保温隔热做法。剪力墙结构的首层及屋顶层水平分布钢筋,应按相应抗震等级的加强部位要求进行配筋。
8、超长结构的屋面保温隔热非常重要,应采取轻质高效吸水率低的材料。施工时防止雨淋使保温材料吸湿而影响效果。有条件的工程,屋面可采取隔热效果较好的架空板构造做法。
9、为考虑温度影响,可以仅在屋顶层设置伸缩缝,缝宽按防震缝最小宽度,缝两侧设双柱或双墙,不得采取活搭构造做法。
10、通长挑檐板、通长遮阳板、外挑通廊板,宜每隔 12m 左右设置伸缩缝,缝内填堵防水嵌缝膏,卷材防水可连续,在伸缩缝处不另处理,刚性面层应在伸缩缝处设分隔缝。当挑板挑出长度大于 1.5m时,应配置平行于上部纵筋的下部钢筋,其直径不小于 8mm,分布筋应适当加强。
四、结语
随着我国建设事业的进展和建筑物利用功能的需要,钢筋混凝土房屋超长结构越来越多。超长结构指长度超过了《混凝土结构设计规范》所规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的结构。结构设置伸缩缝是基于混凝土干燥收缩和热胀冷缩。超长结构必须考虑在施工期间及投入利用后如何减少或制约裂缝。对超长结构,设计时应因地制宜,区别对待。对不同地区的环境温度、材料、施工条件,建筑物不同的利用性质、平面布置、立面体型等,应有不同的处理措施。本论文在此作出了论述,谈了谈自己的一些想法。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

相关论文

简述钢筋混凝土灌注桩工程施工质量制约

摘 要:随着社会的快速发展,城市里的高层建筑越来越多,伴随着高楼大厦的落成,排水困难而引起的基础下沉现象越来越多,越来越严重。灌注。
浏览量:120746 点赞量:26780

钢筋混凝土框架结构施工中若干理由

论文摘要摘要: 钢筋混凝土框架结构在国内许多高层建筑等基础设施中等到广泛的运用,其结构施工的质量直接联系到工程的整体质量。本论文通。
浏览量:22090 点赞量:6472