超长混凝土的理论与施工实践.pdf

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1、超长混凝土的理论与施工实践郭立宏1李忠：(1．中国瑞林工程公司土建所南昌3300022．江西省轻工设计院南昌330002)摘要：本文分析了超长混凝土结构裂缝产生的原因，结合工程实践。介绍了在超长混凝土中实现不设永久性变形缝的措施。关键词：收缩裂缝超长混凝土后浇带膨胀带《混凝土结构设计规范》(GB050010一2002)规定：现浇钢筋混凝土挡土墙，地下室墙等类结构伸缩缝的最大间距为20(露天)一30m(室内或土中)。若严格执行此规定常常不能满足工艺的使用要求，且施工麻烦。由于止水带两侧墙较薄，止水带位置不容易放准，与混凝土

2、结合常常留下施工隐患，造成人为漏点，变形缝处一旦裂缝，修补困然，因此，实践中这一规定常被大大突破。实际工程中大量建构筑物地下墙长均超过此规定。结构产生裂缝的因素很多，设计，施工，使用不当和正常使用都可能出现裂缝。很多裂缝因为无害所以是允许的，如最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30％一40％的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1．5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(ig类裂缝称之为

3、无害裂缝)。但对大量地下建筑物，在处于恶劣条件下的建构筑物及盛液构筑物裂缝是极其有害的，所以在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定允许裂缝的最大宽度为0．2mm～O．3mm，设计时要对裂缝进行验算。对实际中那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，影响了结构的抗渗，防腐，耐久性等，需加以认真分析，慎重处理。1裂缝产生的主要原因(1)设计问题：计算模型不正确，荷载计算不正确，漏算荷载，未考虑最不利情况，或荷载比设计荷载增加很多而未采取加固措施。一些工程设计突破了规范规定长度后，未计算和考虑温度应力，地下

4、室墙的水平钢筋仍按构造配置，这些都是造成开裂的设计原因。(2)设计构造原因：结构构件断面突变或开洞、留槽引起应力集中；构造处理不当、现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋、或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素容易导致混凝土开裂。(3)地基不均匀沉降造成裂缝：开裂主要原因是不均匀沉降，裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，也使得裂缝一般是贯穿性的。(4)施工不当造成的裂缝：混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振

5、实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。以上几类因数造成的裂缝通过精心设计，精心施工及地基处理都是比较容易避免的，工程中常见的超长混凝土裂缝是由混凝土收缩，温度湿度变化，配比及养护不当造成的。混凝土在结硬的过程中发生收缩，温度变化时会

6、热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。超长混凝土结构中较多见的是在收缩应力和温度应力共同作用下所产生的温度收缩裂缝。这几类因数造成的裂缝难以从量上准确控制，计算模式也不成熟，只有通过分析计算结合经过实践考验的有效构造及精心施工，精心养护，才可避免。现逐～分析这几类原因早成的裂缝及解决方案和工程实例一15—总第110期江西建材1／20102收缩变形混凝土收缩变形主要由三部分组成，自生收缩，沉缩和水分蒸发收缩。收缩

7、变形产生的裂缝很难在量上进行计算，一般都是通过构造措施避免。(1)自生收缩是水泥水化时的化学收缩，也可能表现为膨胀，主要由水泥的化学成分确定，过大的化学收缩和膨胀对混凝土的破坏都是灾难性的，所以对水泥的成分及添加剂的成份要做到有所了解并做相应的实验。水泥的品种对收缩影响也大，如矿渣水泥虽然水化热小，但收缩比普通混凝土水泥大，故在地下室，蓄水池这类构件长而薄的建构物中应审用。混凝土中骨料粒径越粗，收缩越小，粒径越细，砂率越高，收缩越大，砂岩做骨料也会大大加大混凝土的收缩，因此混凝土的级配对其收缩的影响是很大的。大量的实验资

8、料和实际工程证明，高强混凝土的收缩量最大，其次是轻骨料混凝土，再其次是大掺量的高性能混凝土，最小的是普通混凝土。因此我们在超长混凝土结构中应优选普通混凝土，强度以不超过C40为宜。(2)沉缩是由于浇灌混凝土时，骨料下沉，砂浆上浮引起的，由于纯水泥浆及砂浆收缩比混凝土大得多，容易引起表面裂缝。水泥用量越大，含水量越高，