地下室结构设计缝隙控制

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随着城市建设技术水平发展和人民生活水平提高，当前城市建设采用超长无缝地下室已甚为普遍，为此，对超长地下室裂缝的预防与控制问题已引起工程业界人士的高度重视。它不仅直接关系到地下室的使用功能和寿命，而且关系到工程结构的承载能力，工程质量及建筑物的安全问题。笔者通过近年来对几个城建地下室的结构设计实践，且以近期完工的福建泉州百捷中央公园一C区地下室结构设计为例，就超长地下室结构设计在裂缝预防和控制方面采用的一些措施及体会提出讨论和交流。

1工程实例

1．1工程概况

福建泉州百捷中央公园一C区地下室项目地上由3幢31层框剪结构高层住宅和沿街3层裙房店面组成，高层住宅最大高度99m，地下室一层，平均层高4．4m，地下室平面较为规则，x向长度为214m，Y向长度为98m，为典型的超长地下室。根据该楼盘的特点和甲方对地下室使用功能的要求，该地下室不设置永久性变形缝，这就对地下室抗裂提出了更高的要求，因此必须采取多种措施来消除沉降差，温度收缩，应力集中等不利因素而产生的裂缝。

1．2结构设计抗裂措施

1．2．1采用后浇带与膨胀加强带结合设置在钢筋混凝土结构设计中用设置后浇带的方式代置设置永久性变形缝的方法已经非常广泛，但采用设置后浇带的方式也存在施工周期长，后浇带的清理、灌缝麻烦，处理不好容易产生渗漏等缺点，因此本工程通过比较确定采用后浇带与膨胀加强带结合设置的工艺设计，由沉降后浇带调整基础不均匀沉降，由伸缩后浇带及膨胀加强带解决大面积、大体积及超长混凝土结构产生的温度收缩应力裂缝，以保证工期并实现地下室的抗裂。本工程主楼与裙房，地下室层数相差悬殊，荷载与刚度相差很大，基础沉降量不同，因此在主楼与裙房之问，主楼，裙房与地下室之间设置了数道0．8m宽的后浇带将主楼，裙房，地下室分开，释放了沉降差造成的次应力，避免地下室及裙房结构出现裂缝，并且后浇带也释放了混凝土收缩和温度变形所产生的应力，防止混凝土开裂。在沉降差异较小的裙房之间，地下室之间设置2m宽的膨胀加强带取代后浇带，在保持后浇带释放混凝土收缩和温度变形应力的优点同时，简化了施工工艺并缩短了施工工期。设置膨胀加强带实际上就是一种补偿收缩混凝土控制裂缝的技术，其基本原理为每隔一定间距设计一条膨胀加强带(与周围混凝土一起浇捣)，在加强带t昆凝土中掺加一定数量的膨胀剂，使其产生适度的膨胀，并对其四周t昆凝土产生压应力，以膨胀所产生的压应力来抵消四周混凝土收缩或沉降所产生的拉应力。膨胀加强带做法如下：

(1)膨胀加强带的宽度>2000nlm，板梁筋贯通不断，加强带内大掺量，带两侧普通掺量，膨胀加强带两侧铺设密孔铁丝网加固，膨胀加强带外面用普通掺量以补偿收缩混凝土浇筑，其强度等级比两侧提高5MPa。

(2)材料。加强带内掺1O一12％SY—G膨胀剂，?昆凝土强度等级提高5MPa，带外用常规掺量8～10％SY—G膨胀剂。

(3)在加强带位置，混凝土应先浇加强带内膨胀混凝土，地下室底板较厚，先浇厚度的一半，再浇加强带两边的t昆凝土的一半高度，然后再浇带内膨胀?昆凝土，膨胀加强带的配筋应加强。

1．2．2合理布置地下室受力构件钢筋由于钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7—15倍，因此合理的钢筋配置可以有效减轻混凝土的收缩对混凝土的抗裂起到极大的作用。本工程地下室底板、顶板、侧壁均采用细筋密布的方式通长布置受力钢筋，局部主要受力部分加强配筋。

1．2．3选用适当的水泥、混凝土超长地下室工程顶板、底板、侧壁，框架柱等构件截面均较大，采用的水泥等级越高，细度越细，早强越高对混凝土开裂影响越大，同样采用的混凝土强度等级越高其水化热越大，脆性就越大，就越容易开裂，并且增加了混凝土养护的难度。因此本工程地下室底板、顶板、侧壁的混凝土强度等级均采用C35，并要求施工单位优先选用水化热较低的水泥一普通硅酸盐水泥。

1．2．4掺加适量的外加剂为达到抗裂防水的目的，在配制混凝土时加入适量的外加剂已得到广泛应用，本工程通过设计经验比较，选用SY—G型高性能膨胀抗裂剂作为提高?昆凝土抗裂性能的外加剂，在不同的部位按8～12％的量加入地下室混凝土中。

1．2．5关键节点的构造加强地下室底板集水坑，电梯井坑，侧墙根部，顶板管井穿越处均是容易造成应力集中产生裂缝的部位。因此这些部位均应采取加强构造措施，适当提高配筋率来抵消应力避免开裂。

1．3对施工工艺的要求

1．3．1混凝土的浇捣t昆凝土浇捣时，振动棒要快插慢拔，根据不同的}昆凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振，漏振。建议采用二次振捣，二次抹面技术以排除泌水，混凝土内部的水分和气泡，避免t昆凝土浇捣后内部水分因热胀冷缩等不利因素造成混凝土裂缝。

1．3．2混凝土的养护和测温要求采用塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护，并做好测温工作，控制温差，防止产生表面裂缝并充分发挥混凝土早期强度，使温度产生的应力小于混凝土的抗拉强度，防止产生裂缝。

2心得体会

福建泉州百捷中央公园一C区地下室已于2010年8月竣工并投入使用，根据实地勘察及业主反馈意见，地下室运行情况良好，未出现渗水裂缝现象，同时因为采用后浇带与膨胀加强带结合设置的方式，简化了施工工艺并缩短了施工工期，该项目也得到了当地建设主管部门的认可和肯定。

3总结

超长地下室裂缝的预防与控制一直是结构工程师面临的一个综合性难题，它必须通过设计、施工、材料优选等各个环节进行全面控制，才能减少裂缝的产生。本文结合工程设计实践对超长地下室的结构设计在预防与控制裂缝方面所采用的措施进行了一些探讨和分析，意在抛砖引玉能对将来类似工程提供一些有益的参考。