浅析超长地下室结构设计中的裂缝控制问题.pdf

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1、案例分析ANAIjYSISOFCASES浅析超长地下室结构设计中的裂缝控制问题黄河(安徽建筑工业学院建筑设计研究院。安徽合肥230022)摘要：本文结合某工程实例，浅析了超长地下室的结构设计在预防与控制裂缝中的技术措施。关键词：超长地下室裂缝控制膨胀加强带技术措施中图分类号：TU93文献标志码：A文章编号：1674—3024(2012)03—99-咱2前言随着城市建设技术水平的发展，超长超宽地下室结构的混凝土裂缝控制成为设计中一大难题，对裂缝的预防与控制也已引起业界人士的高度重视。它不仅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

2、筑物的安全问题。对此本文结合某地下室结构设计，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进行讨论和交流。1工程实例1．1工程概况此项T程的地下室项目地上由2幢30层框剪结构高层办公和5层商业裙房组成，高层办公最大高度99．6m，地下室二层为车库，平均层高4。5m，地下室平面较为规则，x向长度为176．1m，Y向长度为113．9Ill，是典型的超长超宽地下室。图1地下室平面图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、2012年第3期温度收缩、应

3、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相结合的设计方案在钢筋混凝土结构设计中用设置后浇带的方式取代设置永久性变形缝的方法已经非常广泛，但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进行设计，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。本工程主楼与裙房数量悬殊，荷载与刚度相差很大，基础沉降量本应不同，但在基础设计中采

4、用调平设计理念，主楼使用桩筏基础，裙楼使用独立基础来严格控制计算沉降差，使计算差异沉降量控制在GB50007—2002第5．3节要求以内。另外主裙楼之间设置了数道0．8m宽的后浇带，将主楼、裙房、地下室分开，再次释放了沉降差造成的次应力，避免主楼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，地下室之间每隔30m左右设置2111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

5、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)，在加强带混凝土中掺加一定数量的膨胀剂，使其产生适度的膨胀，并对其四周混凝土产生压应力，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)膨胀加强带的宽度为2000mm，板梁筋贯通不断，加强带内大掺量，带两侧普通掺量，膨胀加强带两侧建筑建材装饰99案例分析ANALYSISOFCASES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10—12％SY—G膨胀剂，混凝土强度等级提高5M

6、Pa，带外用常规掺量8％一10％的SY—G膨胀剂。其限制膨胀率为0．035％。(3)在加强带位置，混凝土应先浇加强带内膨胀混凝土，一般地下室底板较厚，先浇厚度的一半，再浇加强带两边的混凝土的一半高度，最后再浇带内膨胀混凝土，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收缩，对混凝土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，局部主要受力部分适当提高了配筋率。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

7、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，并增加了混凝土养护的难度。因此本工程高层主楼以外的地下室底板、顶板、侧壁的混凝土强度等级采用C35，高层主楼范围的地下室筏板、剪力墙、柱的混凝土强度等级因承载需要采用CA5，高层主楼范围的地下室梁、板的混凝土强度等级采用C35。主楼筏板要求施工单位选用低水化热低碱水泥，掺入适量的粉煤灰和缓凝型外加剂，并控制水泥用量。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外加剂的方法已得

8、到广泛应用，本工程通过对比设计经验，选用sY—G型高