0 引言

近年來,我國地下空間的開發建設速度越來越快,平面尺寸超長的地下室數目越來越多.現階段地下室結構主要采用現澆混凝土,且大多數地下室長度接近或超過100m,個別甚至已接近 400m,這樣的長度已遠遠超過規范規定的鋼筋混凝土結構伸縮縫設置的最大間距.若項目完全按規范要求設置伸縮縫,則建筑成本、建筑效果、使用空間均大受影響.因此,取消地下室混凝土結構的永久伸縮縫,是地下建筑結構設計新的發展趨勢.隨著混凝土裂縫研究的不斷深入和超長無縫設計工程經驗的不斷積累,大量工程朝著超長無縫的方向發展.

1 超長地下室混凝土裂縫分析

根據國內外對地下室結構的調查表明:大量墻板裂縫的出現,均是主要由非荷載作用\\(溫度變形、收縮變形、不均勻沉降\\)引起的,這類裂縫占裂縫總數的80%.這類裂縫屬非結構性裂縫,一般不影響構件承載力和結構安全,但會影響結構整體性、美觀性和耐久性.

超長地下室底板和側壁的裂縫形成主要是由溫差、混凝土收縮等因素引起應力所導致的.裂縫基本上呈現以下規律:裂縫垂直于底板的長向,并且沿長向按一定間距分布.

這是因為超長地下室底板在溫度收縮變形作用下,混凝土會產生由兩端向中心收縮運動的趨勢,這一趨勢收到地基土的約束后,底板混凝土的全截面將出現拉應力\\(稱為水平法向應力\\),地基土對底板的約束為沿底板長向的連續式約束,因此從端部向中心,混凝土截面上的水平法向應力越來越大,最后水平法向應力最大值出現在板截面的中點,當水平法向應力最大值超過混凝土的抗拉強度,板中部將出現第一條垂直裂縫;混凝土板開裂后,每塊板的水平裂縫將重新分布,在每塊已開裂板塊的中部,又形成第二批裂縫.如此繼續,大量裂縫會有序地出現在地下室底板中.

2 超長地下室無縫設計結構措施

超長地下室的無縫設計應綜合采取"放、抗"等技術原則,防止或減少影響混凝土收縮因素,釋放混凝土收縮產生的拉應力,抵抗剩余部分的收縮拉應力,減少或避免裂縫的產生.

2.1 設置混凝土后澆帶 混凝土后澆帶是指澆筑混凝土時,間隔一段距離預留一定寬度的混凝土后澆段,待兩側混凝土澆筑完一定時間后再澆筑的施工方式.是一種釋"放"混凝土收縮應力的防裂措施.后澆帶的設置間距宜為 30~40m,后澆帶的寬度宜為800~1000mm,一般沿地下室底板、墻體、頂板連續封閉設置.后澆帶兩側應預留止水帶,做好防水處理措施.后澆帶的填充需用較大膨脹量的填充用膨脹混凝土.應在兩側混凝土齡期達到 42 天后再澆筑.

2.2 設置混凝土膨脹加強帶 混凝土膨脹加強帶是指間隔一段距離設置一定寬度的膨脹加強帶,加強帶兩側設密孔鐵絲網,帶外側用小膨脹混凝土,到加強帶時用大膨脹混凝土,到加強帶另一側改用小膨脹混凝土,連續澆筑混凝土結構的措施是提高混凝土抗裂能力的一種"抗"的措施.混凝土膨脹加強帶間距宜為 30m 左右,寬度宜為2000~3000mm.在很多情況下,超長地下室會結合后澆帶與膨脹加強帶特點,設置后澆膨脹加強帶.該做法一般設置在主裙樓交接處,除了可以減少超長混凝土結構由于收縮應力產生的裂縫外,還能緩解主樓與裙房之問差異沉降帶來的不利影響.后澆膨脹加強帶的帶寬和做法基本與膨脹加強帶相同.\\(圖 2\\)2.3 加強關鍵部位配筋 地下室可在下列部位采取加強配筋措施:①墻體:單面水平構造鋼筋的配筋率不宜小于 0.2%;墻體水平鋼筋的間距宜小于 150mm;各層墻體中部 1000mm 高范圍內水平鋼筋的間距不大于 100mm.②樓板:單面鋼筋的配筋率不宜小于 0.3%;頂板鋼筋間距宜小于 150mm.③結構開口部位、變截面部位和洞口角邊適量增加附加鋼筋.

3 超長地下室無縫設計工程實例

超長地下室無縫設計工程實例如表 1

4 小結

本文通過對超長地下室混凝土的裂縫分析,得出地下室裂縫產生的主要原因.從而提出超長地下室無縫設計的結構措施:設置混凝土后澆帶、設置混凝土膨脹加強帶、加強關鍵部位配筋等.并且結合實際的設計經驗,列出超長地下室無縫設計的成功實例,為今后超長地下室無縫設計提供參考.

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