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超长混凝土结构裂缝成因及防治

【摘要】本文以具体超长混凝土工程实例的分析为切入点，对

产生裂缝的原因的宏观、微观等方面进行分析，提出解决的意见，

总结出一些切实可行的方法，可以有效的对超长混凝土结构裂缝进

行处理，进而来保证结构的安全和施工的顺利进行。

【关键词】超长混凝土工程；成因；防治

近年来，随着我国经济的不断发展，我国大型及超大型的公用

建筑的建设得到蓬勃发展，随之而来的是建筑师的一种新的设计趋

势，即混凝土结构的长度越来越长，且不设温度缝，于是大量的超

长、超大的结构出现了，这类结构大部分都应业主要求不设或者少

设伸缩缝。而目前国内规范没有明确规定考虑温度荷载的作用，而

对结构只作构造上的要求。但是温度应力对结构的影响是客观存在

的，为了了解温度对超长混凝土结构影响的程度，本文对超长结构

的温度应力进行了必要基础性研究。

工程实例：温州市龙湾城市中心区d-04地块，金属大厦：地下

室共两层129.7米，上部结构107.3米，主楼平面长度81.8米，

框架剪力墙结构，上部结构裙房设伸缩缝，主楼设两道后浇带，二

层由于有中空大厅层高10米后浇带不好支撑，用膨胀带代替后浇

带。

1超长混凝土结构裂缝成因

超长混凝土结构的结构筏板和侧墙的裂缝形成不是单一原因形

成的，是各种影响因素综合作用，产生复合的多向收缩应力所导致

的。从前文所提及的工程实例来看，超长筏板的收缩裂缝的分布基

本上有如下规律：裂缝一般与结构较大尺寸方向垂直，沿其长边方

向等间距分布。下面从力学角度分析超长地下室底板裂缝产生的理

论原因。

超长地下室底板在收缩变形作用下，底板混凝土由两端向中心

做应力收缩，进而产生结构同方向收缩变形的趋势，地基土与底板

相互作用，影响这一趋势的发生。造成筏板基础的每个截面的主应

力均为拉应力，即水平法向应力从工程实践可知，是设计主要控制

应力，是造成混凝土筏板内垂直裂缝的主要应力。而地基土所产生

的约束是沿结构长向的连续式约束，这样造成从两端向中心，每个

截面上的水平法向应力将由于这种约束的存在不断积累并逐渐增

大，导致该应力的极值出现在板截面的中点处。从以上分析我们便

可较为清晰的判断出

2设计阶段对裂缝的控制

2.1针对性地采取控制和抵抗温度收缩应力的措施

通过以上的分析，金属大厦的设计采取如下措施

2.1.1加强屋面保温隔热措施，采用高效保温材料，严格满足

建筑节能设计标准。

2.1.2屋面板、外廊板，阳台板等外露室外现浇板（含施工期

间主体暴露时间较长的室内现浇板）以及板跨大于4m且采用泵送

混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的板，均应在板面配置不

小于φ6@200双向钢筋网片，或支座钢筋隔一全跨贯通，但间距不

宜大于200mm，每一方向配筋率不宜小于0.1%.以上板在有受力钢

筋处，实配钢筋尚应考虑温度收缩应力影响予以适当增大。

2.1.3框架梁及所有现浇梁凡高度≥600者（外露梁高度≥500）

均设置不小于2φ12腰筋。腰筋宜细而密，间距不应大于200mm，

每侧腰筋配筋率不宜小于0.1%.

2.1.4设置后浇带，间距一般控制在40m左右。

2.1.5控制现浇板混凝土强度等级不宜大于c35，地下室混凝土

中掺膨胀剂及纤维抗裂防水剂.

2.2混凝土配合比的设计

作为超长结构混凝土，为了控制或减少混凝土的徐变、干缩和

施工期间的水泥水化热应力，即控制结构裂缝的产生和发展，应优

化混凝土配比，进行合理的配比设计。混凝土配比材料的选择有如

下原则：

应严格控制水泥用量，尽量降低水灰比，水灰比决定了水泥石

和截面区空隙的大小，水灰比小可减少混凝土的收缩，进而避免了

裂缝的产生。

设计时要严格控制粗骨料的体积比例、比例越大混凝土的强度

就越高，进而形成的收缩的约束就越大，因此设计过程中，要重视

配合比，充分考虑粗骨料所占比例。

2.3结构后浇带的设计

由于本文所举实例中的地下室结构长度过大，由于混凝土温度

应力及后期徐变都会使结构产生不同程度的裂缝，所以有必要设置

施工缝，即为施工过程中的温度后浇带，待后浇带两侧的结构施工

完毕后，且上部主体结构完工后六十日后，采用比原结构混凝土标

号高一个标号且掺加百分之十左右的微膨胀剂的混凝土，完成该处

后浇带的浇筑工作。

地下水的水压力对于底板后浇带的