谈超长建筑物裂缝控制措施

谈超长建筑物裂缝控制措施

陈磊

陈磊

（中国石油工程建设公司华东设计分公司）

【摘要】超长建筑物不设置伸缩缝所产生的裂缝问题可以由设计、施工、养护等采取一定的措施而得到解决。

【关键词】超长建筑物；裂缝；控制

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，建筑物的形式变化多端，平面尺寸也越来越大。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,会对建筑物外观、防水、设备布置等产生影响。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，会产生裂缝。这些裂缝不利于建筑物的防水及使用方的观感，亦可能会使钢筋锈蚀，最终影响到建筑物的正常使用及安全。因此,超长建筑物楼屋面如何既不设置伸缩缝，也不使其产生超过规范规定允许的裂缝宽度，已引起广大工程设计及施工人员的关注。

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）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。

目前超长较少的建筑，设计人员通长采取设置后浇带的方式来减少施工阶段混凝土的收缩应力。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，宽度以800~1000mm为宜。

除了设置后浇带减少收缩变形，以下措施亦可辅助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，尽量使用级配良好的粗细骨料，控制砂石含泥量。

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，实验证明养护14天比仅养护3天的收缩量降低约20﹪。环境的湿度越高，收缩越少。对大体积混凝土，可先用一层塑料薄膜保湿，然后再铺二层草帘保温。在施工技术方案中，应制订好入模混凝土温度控制、浇筑后的混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施，并组织实施。为充分了解混凝土水化热的高低，应进行水化热测定，为养护和保温措施提供有效的依据

5．设置加强带：加强带采用较高膨胀混凝土，强度等级提高0.5Mpa，要求混凝土的限制膨胀率为0.035~0.045%，普通区采用较低膨胀混凝土，要求混凝土的限制膨胀率为0.02~0.04%。

采用加强带的施工要求：以后浇带划分的每个区均一次连续浇完，加强带两侧预设钢筋网以隔离混凝土，先浇筑带外低膨胀混凝土，浇至加强带时改用加高膨胀混凝土。微膨胀混凝土采用添加微膨胀混凝土添加剂。添加剂品种与用量由混凝土试配比确定。

6．加大梁、柱及墙体的钢筋，楼板中配置双层双向通长钢筋。

本人曾参与过多个超长建筑物的设计，现就已完工的一个项目，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:该工程是青岛利群集团投资的利群崂山购物广场,框架剪力墙结构体系,抗震设计烈度为6度（计算时采用7度），乙类建筑，框架的抗震等级为三级，剪力墙二级，地下四层，地上七层，平面尺寸为109.2×100.8米,属超长建筑物。

因使用需求，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，设计时采用广厦及SATWE协同计算，输入升温及降温温差，广厦采用壳单元，SATWE采用膜单元，对整个工程进行应力分析，得出应力云图，对薄弱及应力较大位置进行了加强，同时采取了以下构造措施。

一、对整个工程采取了以下措施:

1、双向各设置两道后浇带,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。

2、在混凝土中掺人水泥用量12﹪的微膨胀减水剂,解决混凝土的一部分温度应力。

二、对地上部分采取了以下措施：

1、板配筋：

A．地上一层，二层顶板，屋面板配筋双层双向，配筋率不小于0.35%，并保证实际配筋比计算值增加0.2%（配筋率）

B．超长方向其他楼层端跨板配筋双层双向，配筋率不小于0.3%，并保证实际配筋比计算值增加0.15%（配筋率）

C．超长方向其他楼层板配筋双层贯通，配筋率不小于0.3%，并保证实际配筋比计算值增加0.15%（配筋率）

2、梁配筋：

A．地上一层，二层顶板框架梁，屋面框架梁，其他楼层的边框架梁负筋设置四根角筋通长，并不小于422；腰筋按抗扭钢筋设置，并每侧的腰筋截面不小于梁截面的0.15%，并钢筋直径不小于14。超长方向其他楼层框架梁负筋设置两根角筋通长，并不小于222；腰筋按抗扭钢筋设置，并每侧的腰筋截面不小于梁截面的0.15%；

B．次梁长度小于45米时，不做另行加强措施；大于等于45米时，地下室顶板次梁，地上一层，二层顶板次梁，屋面次梁负筋两根角筋通长，并不小于220。腰筋按抗扭腰筋设置，并每侧的腰筋截面不小于梁截面的0.15%，并钢筋直径不小于14。其他楼层次梁负筋采用218通长筋。腰筋按抗扭腰筋设置。

3、柱配筋：

超长方向边跨三排柱配筋加大30%

三、对地下部分采取了以下措施：

1、板配筋：

A．地下室顶板配筋双层双向，配筋率不小于0.20%，钢筋间距不大于150

B．多层地下室其他楼板配筋双层双向，配筋率不小于0.20%，钢筋间距不大于150

C．卧置于地基上的板配筋率不小于0.15%，钢筋间距不大于150

D．板上下垂直于膨胀加强带增设钢筋直径8，间距150的附加钢筋，长度不小于带宽与其两侧各延伸500之和。

2、梁配筋：

A．地下室顶板框架梁负筋设置两根角筋通长；腰筋按抗扭钢筋设置。多层地下室其他楼层框架梁负筋设置220通长，腰筋按抗扭钢筋设置。

B．次梁长度小于45米时，不做另行加强措施；大于等于45米时，地下室顶板次梁负筋两根角筋通长，并不小于218，腰筋按抗扭腰筋设置。其他楼层次梁负筋采用216通长筋，腰筋按抗扭腰筋设置。

3、地下室墙

A．墙体单面水平钢筋配筋率不小于0.15%；水平筋间距不大于150

B．墙与柱，墙与墙的连接部位增设直径8的水平附加钢筋，伸入墙内不小于1500，竖向间距与墙体水平钢筋相同，间隔布置。

C．墙内外垂直于膨胀加强带增设钢筋直径8，间距150的附加钢筋，长度不小于带宽与其两侧各延伸500之和。

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,该工程已竣工封顶,楼屋面板未发现裂缝现象,可满足用户的使用要求。

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