建筑工程超长钢筋混凝土结构无缝设计施工技术措施分析.docx

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建筑工程超长钢筋混凝土结构无缝设计施工技术措施分析

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陈峰

【摘要】随着我国经济的发展，混凝土结构在建筑工程中得到普遍应用。超长钢筋砼结构出现裂缝由于收缩导致。超长钢筋砼结构无缝设计施工技术对控制混凝土工程开裂具有重要作用，如何控制超长钢筋砼的无缝设计施工成为工程师分析的重点。超长混凝土结构裂缝控制问题受到工程界的关注，探寻科学合理的无缝设计方法具有重要的现实意义。分析超长砼结构裂缝原因，介绍建筑工程超长钢筋砼无缝设计施工技术措施。

【关键词】建筑工程;超长钢筋砼结构;无缝设计;施工技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.004

随着我国建筑业的发展，大型建筑体项目不断增多，超长钢筋砼结构使用普遍。超长钢筋砼结构是结构单元长度超过砼结构设计规范规定伸缩量，设置伸缩缝会影响建筑立体面效果。随着建筑物大型化的发展，砼强度等级提高使得超长钢筋砼结构易出现温度伸缩缝。裂缝控制关键是解决砼温度收缩应力问题。国内外现行规范未对超长砼结构设计明确规定，研究人员通过系列实验分析取得砼材料基本性质研究成果，在对钢筋砼结构温度场研究中产生解析法，有限单元法等。研究机构从不同角度对超长钢筋砼结构温度收缩裂缝控制做出大量研究，但工程实践中仍存在一些不足。结合建筑工程实例研究总结超长钢筋砼结构无缝设计施工技术具有重要意义。

1、超长钢筋砼结构无缝设计概述

随着社会经济的发展，人们对建筑物使用功能要求不断提高。大型商业中心等平面尺寸不断加大，为满足功能防水等要求，希望设计中少设永久性伸缩缝，许多大型钢筋砼建筑结构不设永久缝长度超过现行砼结构设计规范规定限值。超长砼结构多在平面尺寸超长，大体积砼结构称为大面积砼结构【1】。超长砼结构具有很多优点，如结构整体性较好，避免伸缩缝对设备管线布置的影响，符合建筑物使用功能等要求等。

混凝土结构浇筑后在温度变化等作用下产生变形，超长砼结构收缩变形产生较大约束应力。混凝土裂缝分为表面与贯穿裂缝。表面裂缝通常危害较小，深层裂缝对结构具有危害性;贯穿裂缝会破坏结构稳定性。裂缝引起砼耐腐蚀能力降低，对建筑使用功能产生影响，导致建筑结构破坏。砼结构裂缝受直接与间接作用等原因，工程中结构物裂缝变形引起的占80%，按产生原因分为塑性塌落裂缝，干燥收缩裂缝，地基沉降裂缝等。国外对直接荷载作用引起结构裂缝已有广泛研究，长期在工程中发挥较好的控制作用。目前工程设计主要根据建筑地基基础设计规范要求，上部结构设计假定结构底部为固定约束，忽略地基不均匀沉降对结构的作用。对超长砼结构温度收缩缝问题研究非常必要。

超长砼结构构成按现行设计规范，要设置永久性伸缩缝，伸缩缝处理不当会留下渗漏等隐患。超长砼结构设计具有重要技术经济意义，超长砼工程实践中采用概念设计方法，随着现代建筑的发展，定性构造处理不能满足工程应用的要求，准确分析超长砼结构温度收缩阴历才能降低设计施工裂缝控制盲目性【2】。超长砼无缝设计要通过释放应力提高结构变形能力。裂缝控制是超长砼结构设计的重要研究课题。国内外学者对砼裂缝机理及控制措施等问题进行大量研究，取得许多超长砼结构温度收缩应力分析研究成果。

2、超长钢筋砼无缝设计理论分析

混凝土构成材料易受到外部环境影响产生裂缝，主要原因包括结构应力次应力导致裂缝，化学反应引起开裂，混凝土干燥收缩等。混凝土热胀冷缩性质使其在温度变化时产生变形，砼变形收到约束产生结构内拉应力，超过抗拉极限形成裂缝。无缝设计是结构区段长度过长，无需设置后浇带，是在硬化中通过砼外加剂确保现浇砼结构出现微膨胀功能，在结构内建立预压应力【3】。HEA型膨胀剂是常用的膨胀剂，通常添加6%的水泥出现微膨胀，补偿砼干所拉应力避免产生裂缝。

外部荷载应力是混凝土裂缝主要原因，混凝土硬化中，随着裂缝宽度增大导致贯穿，超负荷裂缝由于荷载过于集中出现内力弯矩。无缝设计思路是用掺膨胀剂补偿收缩砼为结构材料，膨胀由于受钢筋约束建立预压力防止砼开裂。梁板在收缩变形下截面受拉应力较均匀，出现设计控制水平法向应力σ，在σmax处给予较大膨胀应力σ，使结构收缩力得到补偿。设计砼补偿收缩能力关键是计算砼限制膨胀率ε2，防止膨胀开裂判据为ε2=（S-Ct）≥Sk，Ct为受拉徐变率【4】。经回归分析得ε2与干缩率Sd拟合公式，St=α（T1+T2），ε2=3.33t/1.87+t×104×α1，α2……α9β，RT为混凝土干缩率与自由干缩率比，α为混凝土膨胀系数;αi，βi为偏离标准条件修正系数;T1为混凝土水化引起升温℃，T2为气温变化温差℃，t为龄期。利用公式针对具体工程参数计算膨胀砼，实现无缝施工不开裂。

混凝土结构裂缝不可避免，有无害裂缝界线由生活使用功能决定，要将裂缝控制在无害范围内。超长砼结构裂缝控制中出现很多设计施