谈人防地下室伸缩缝间距问题
2012-01-22于淼吕亚操张家辉
于淼 吕亚操 张家辉
(沈阳军区司令部工程科研设计院,辽宁沈阳 110162)
谈人防地下室伸缩缝间距问题
于淼 吕亚操 张家辉
(沈阳军区司令部工程科研设计院,辽宁沈阳 110162)
详细介绍了人防地下室设计和施工中增大施工缝间距的几种方法,并对几种方法的利弊进行了简要的分析,提出设计、施工人员必须在“有充分依据”的情况下才可以对伸缩缝间距进行适当增大。
后浇带,膨胀加强带,补偿收缩混凝土,伸缩缝间距
0 引言
近年来,为满足人防工程的发展需要和解决住宅小区的停车位问题,人防地下室的工程规模越来越大。甚至有的高层住宅小区将绿化庭院和住宅楼统一设地下室,规模往往超过100 m×100 m,若按规范规定设置沉降缝和伸缩缝会给设计、施工和使用带来许多麻烦。于是,工程设计人员采取了许多措施来增大伸缩缝间距,以求达到不设或少设伸缩缝的效果。
下面就几种被广泛采用的增大伸缩缝间距的方法加以讨论和分析。
1 规范对伸缩缝间距的规定
伸缩缝最大间距为:现浇框架结构55m,现浇剪力墙结构45m,现浇地下室墙板30 m。”但是“可”而不是“必须”,是非强制性的。所以规范又规定:“如有充分依据,对下列情况的伸缩缝间距可适当增大”,所谓“下列情况”是指:
1)采取减小混凝土收缩或温度变化的措施;
2)采用专门的预加应力或增配构造钢筋的措施;
3)采用低收缩混凝土材料,采取跳仓浇筑、后浇带、控制缝、施工缝等施工工艺,同时在施工时严格保障养护质量。
当受工程实际条件限制设置伸缩缝的间距较大,尤其是在大体积混凝土施工时还应考虑温度变化产生应力对结构的影响。
GB 50010-2010混凝土结构设计规范对钢筋混凝土结构中各种结构类型的伸缩缝间距最大值的规定:“在室内或土中环境下,
2 设置伸缩后浇带的方法
目前我国人防地下室工程增大混凝土伸缩缝最常见的措施是设置伸缩后浇带,这里指的后浇带是将地下室底板、外墙、顶板所有混凝土结构构件全部临时断开,分段浇筑混凝土后,根据工程的具体条件和设计要求,待结构完成养护一定的时间后再浇筑的后浇带混凝土,重新使工程成为连续结构。后浇带的主要目的是减少温度变化产生的收缩应力,在选择后浇带位置时应同时考虑施工缝的设置和施工段的划分,为施工创造良好的条件。设置后浇带的优点是对地下室结构的抗震、防水有利,简化建筑构造,便于施工,并可节约如橡胶带、紫铜板、金属片等工程材料。此外,有伸缩缝处的漏水处理难度要比无伸缩缝处的大很多。在正常施工条件下,后浇带的间距为20 m~30 m,一般宽度应在700 mm~1 000 mm左右,在工程实践中较多采用1 000 mm。后浇带处钢筋连续不截断(见图1~图3),与两侧混凝土浇筑的时间间隔越长越好,但是不能影响施工期间的设备安装进程,通常不少于40 d,最宜60 d。后浇带是刚性缝,它只能防止施工阶段混凝土的干缩变形和温度变化引起变形时产生裂缝,但不能有效防止使用阶段的干缩和温度变形时产生的裂缝。按规范规定采用了后浇带措施可适当增大伸缩缝间距,但到底“适当”到什么程度规范未作具体规定。
图1 底板施工后浇带做法
图2 顶板施工后浇带做法
图3 侧墙施工后浇带做法
3 设置无粘结后张预应力钢筋
在混凝土结构中设置无粘结后张预应力筋,在结构完成达到强度后再施加预应力,使混凝土结构事先受压,抵抗干缩和温度变形时的拉应力,以达到减少和防止混凝土开裂的目的。
4 混凝土采用补偿收缩混凝土
补偿收缩混凝土是指在混凝土内掺入膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土的自应力为0.2 MPa~0.7 MPa的混凝土。补偿收缩混凝土能够通过水化和硬化在混凝土内部产生0.2 MPa~0.7 MPa的预压应力,这种预压应力能够完全或部分抵消混凝土在干缩、徐变和温度变化引起的拉应力,从而提高混凝土的抗裂性能;另外,补偿收缩混凝土在水化过程中产生膨胀,使得水泥石中的孔隙变小起到了填孔的效用,从而大幅度提高了工程整体的抗渗性能。补偿收缩混凝土在建筑结构中的应用主要有:结构自防水、超长钢筋混凝土结构减免后浇带无缝施工和大体积混凝土裂渗控制。在工程实际中这三种情况或独立存在,或交互存在,采用补偿收缩混凝土施工技术,可以将这些技术难题集中解决。
5 设置膨胀加强带
膨胀加强带通常是指在超长混凝土结构收缩应力和收缩变形较大的部位为了防止或减少裂缝发生设置具有一定体积膨胀率的、强度等级较高的混凝土补偿带,减少收缩应力,从而限制混凝土的变形和开裂。它是在原规定设置伸缩缝处留出2 m~3 m左右距离浇筑掺有膨胀剂的补偿混凝土,但是与其他混凝土同时浇筑完成。这种方法实际上是使混凝土在硬化过程中产生膨胀作用,受钢筋和临位的约束,在结构中建立一定的预应力来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和干缩拉应力。要求带两侧设钢筋网并用φ16@300~φ18@300加固,钢筋网可以有效的防止膨胀加强带两侧的混凝土流入带内。在施工时,加强带外用相对较低标号的膨胀补偿收缩混凝土,加强带内用相对较高标号的膨胀混凝土。采用这种方法既可以解决大体积混凝土开裂的问题,又大大加快了施工进度,所以有时可以用膨胀加强带来代替后浇带,从而达到连续浇筑的目的。
6 实际应用情况
实践证明,上述几种设计与施工方法对增加伸缩缝间距都具有一定效果,尤其是补偿收缩混凝土与后浇带或膨胀加强带结合使用效果非常明显。在具体的施工、设计时应根据工程的实际情况灵活采用,但无论采用哪种方法都应符合规范指出的“有充分依据”的前提下。这个“有充分依据”不应仅仅理解为“已有少量未发现问题的工程实例”,而应是指对各种不利和有利因素的影响方式和影响程度而作出的科学依据的分析和判断,并由此确定适当的伸缩缝间距。
[1]曹继勇,张尚根.人民防空地下室结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.
[2]游宝坤.补偿收缩混凝土应用技术规程实施指南[M].北京:中国建材工业出版社,2009.
[3]朱伯芳.大体积混凝土温度应力及温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.
Discussion on expansion joint distance of civil defence basement
YU M iao LV Ya-cao ZHANG Jia-hui
(Institute of Engineering Developing and Research,Shenyang Headquarter of Military Area Command,Shenyang 110162,China)
This paper specifically introduces severalmethods for amplifying construction distance in the design and construction of civil defence basement,and briefly analyzes their advantages and disadvantages,and points out that constructors and designers can amplify expansion joint distance under the condition of possessing enough basis.
post-pouring strip,expansion reinforcing band,shrinkage compensating concrete,expansion joint distance
TU933
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.19.138
1009-6825(2012)19-0043-02
2012-03-29
于淼(1979-),男,工程师