建筑物的收缩变形刍议

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当前人们对房屋的功能及环境的要求越来越高,单一短小的建筑平面已满足不了人们的需求,目前建筑物的形式变化多端,平面尺寸也越来越大。对于一些有特别要求的超长建筑物,与现行的混凝土规范中设置伸缩缝的长度限值出现了矛盾。这些建筑物如果按规范规定设置伸缩缝,会造成对建筑物外观的影响,防水的影响,设备布置的影响。但是,如果不设置伸缩缝,由于混凝土的抗拉能力低,韧性差,容易收缩,因此会产生由混凝土收缩引起的收缩裂缝和由温度引起的温度裂缝。

这些裂缝如果引起渗漏,就不利于建筑物的防水,影响到建筑物的正常使用及安全。因此,对于超长建筑物楼屋面如何解决既不设置伸缩缝,也不使混凝土楼屋面产生超过规范规定允许的裂缝宽度的问题,已引起广大工程设计人员的关注。

规范规定,如有充分依据和可靠措施,伸缩缝最大距离可适当增大,混凝土浇筑采用后浇带分段施工,就是其中的一种措施。

目前,设置后浇带,是工程设计人员采用的一种减少以收缩为主的变形的方法,它的特性是释放早期混凝土的收缩应力。因为混凝土早期的收缩量大,所以这是一种行之有效的措施。

后浇带的设置间距一般为35~40米,位置宜选在结构受力较小的部位,一般是在梁板的跨中,因为此处的剪力最小。后浇带的宽度以800~1000mm为宜。

除了设置后浇带减少收缩变形,另外也可采取其它辅助措施,控制超长建筑物的温度变形和收缩变形。

1.选用有利于抗拉性能的混凝土级配,降低水灰比,骨料粒径大,尽量使用级配良好的粗细骨料,控制砂石含泥量。正确选择混凝土标号,现浇板的混凝土强度不宜大于C35。

2.利用膨胀剂补偿收缩混凝土在硬化过程中的膨胀作用,从而把裂缝宽度控制在规范规定的范围内。

3.改善混凝土的和易性,增加其密实度,保证混凝土自身的防水性能,确保混凝土的浇筑质量。

4.加强混凝土的养护。养护14天的收缩量比养护3天的收缩量降低约20??。环境的湿度越高,收缩越少。应经常浇水养护,浇水养护时间不得少于14昼夜。

本人曾设计一个超长建筑物,下面就这个工程项目,谈谈其不设置伸缩缝所采取的措施与获得的心得。

工程概况:该工程是由汕头利侨电子设备有限公司兴建的一幢四层厂房,层高为:一层5米,二层4.5米,三层6.5米、四层6.5米,框架结构体系,抗震设计烈度为8度,框架的抗震等级为二级,环境类别:地下结构、屋面二(a)类,其余一类,结构构件裂缝控制等级为三级,即最大裂缝控制宽度限值为:室内正常环境下0.3mm,露天环境下0.2mm。平面尺寸为96.8×28米,属超长建筑物。

因工艺设备的需要和建筑师的要求,该工程不能设置伸缩缝,为控制混凝土的收缩变形,限制裂缝宽度,我采取了以下措施:

一、楼屋面板剪力较小处设置了两道后浇带,其宽度为1000mm,带内纵向钢筋采用搭接接头。后浇带在楼屋面板浇筑混凝土后两个月,采用比设计强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑密实。

二、二层、三层楼面板的混凝土标号采用C35,四层、屋面层楼面板的混凝土标号采用C30,在混凝土中掺人水泥用量12??的微膨胀减水剂,解决了楼屋面板中的一部分温度应力。

三、板钢筋的布置尽量做到细而密,采取双层双向布置,适当提高板筋的配筋率,屋面板的配筋率提高到0.3??。加大框架柱的配筋率,以抵抗温度应力带来的推力。

四、适当提高纵向梁的配筋率,利用三道贯通的框架梁,在配筋考虑上,把梁四角钢筋统一型号,然后要求连通框架梁的四条角筋通长电焊,以解决混凝土的热胀冷缩应力。

除了在设计上采取措施控制裂缝宽度,也要求施工单位做好施工组织方案。在浇筑楼屋面板混凝土是要控制混凝土的水灰比,水灰比最大不得超过0.55。选择较好的骨料级配,减小坍落度。认真做好混凝土的养护,采取有效措施,确保混凝土在湿润的条件下硬化。各层楼屋面四角板及后浇带均采取浸水养护,浸水深度为120mm,养护14天。其它的楼屋面部位应浇水养护,养护时间不少于14天。

由于在设计和施工上采取了有效的裂缝控制措施,使裂缝宽度控制在国家规范规定的范围内,该工程使用至今两年,楼屋面板未发现渗水漏水现象,满足了用户的使用要求。

超长建筑物的留缝与不留缝问题,是一对既对立又统一的矛盾,只要设计措施得当、合理,施工认真并做好混凝土的养护,是可以解决这一对矛盾的,超长建筑物不设伸缩缝的裂缝问题是可以克服的。