建筑工程超长钢筋混凝土结构无缝设计分析

赵倩　郭亚佩

[摘要]无缝设计作为建筑工程超长钢筋混凝土结构中必不可少的环节，其施工质量的好坏对整个房建工程施工质量具有直接影响，其设计效果的高低受到施工单位的高度重视。本文通过具体工程案例，对无缝设计的概况、要点进行分析与探究。

[关键词]建筑工程；超长钢筋混凝土结构；无缝设计

文章编号：2095-4085（2016）05-0054-02

在内外温差及温度改变情况较为严重的情况下，建筑物各个结构往往会出现膨胀、收缩现象。如因外界、构件对膨胀及收缩现象产生制约，就发生自由膨胀、收缩情况，进而将应力出现于结构内部。相比结构构件抗拉能力，收缩出现的拉应力过大时，裂缝则会出现于结构内，进而对结构自身性能等造成极大影响。为避免此类裂缝产生，应做好结构无缝设计，将该技术应用到建筑工程超长钢筋混凝土结构内。可达到工程质量提升的目的。

1.无缝设计的概况

混凝土热胀冷缩的性质，注定会在其外部环境或内部温度发生变化时产生变形。若混凝土变形遭到约束，则会在其结构内形成拉应力，当此时的拉应力超过混凝土的抗拉极限时，混凝土表面便会形成裂缝，这种裂缝多数情况下会发生在混凝土施工后最初3～5d。作为一个相对概念，无缝设计是指相比规定范围，其结构区段长度过长，无需进行伸缩缝、后浇带设置，“抗放兼备，以抗为主”为其根本设计理念，是在硬化过程中通过一种混凝土外加剂确保现浇钢筋混凝土结构出现微膨胀功能，因钢筋及相近混凝土制约，在结构内进行一定预压应力建立。此类膨胀一般较小，基本完成于水泥硬化前2周。现阶段具有多种混凝土膨胀剂，其中最常见的为HEA型膨胀剂。往往在HEA添加6%-10%水泥，这样并不会影响钢筋混凝土强度，且能够出现相应微膨胀，及进行0.2～0.8MPa预压应力建立，以此对混凝土干缩、温变拉应力进行相应补偿，进而起到裂缝防范的作用。

2.超长钢筋混凝土结构无缝设计

2.1工程案例分析

某建筑工程，64.5m为其整体长度，4层为地上、一层为地下，选取钢筋混凝土框架结构，全现浇体系，为梯形平面，横向两跨，15m为其平均宽度。设计阶段要求不得使用伸缩缝，因工期紧，选取后浇带方式时间不允许，因此，伸缩缝可通过HEA膨胀剂予以消除。

2.2计算伸缩缝间距

上部结构为计算伸缩缝间距的主要内容，为此，本文对掺加、不掺加HEA伸缩缝间距分别进行准确计算。通常情况下，杆系结构为建筑上部结构形式，其具有细长的构件尺寸，在浇筑混凝土后水泥硬化出现的内外温差较低，其部分影响不予计算。但在建成后因白天、夜晚及季节性温差往往会出现膨胀、收缩问题，假设：年平均最高温度为T1表示，本文以35℃为标准；年平均最低温度为T2表示，本文以一2℃为标准；混凝土收缩当量温度为T3；HEA添加后补偿收缩时当量温度为T3H；混凝土收缩率可为ε，则；柱顶端允许位移则由[AL]表示，通常选取1/400层高，本文选取12mm；自由度系数可通过表示，本文选取0.6；混凝土线膨胀系数为α表示。通过材料力学得出：ε=α×T即：

3.超长钢筋混凝土结构无缝设计

（1）相比普通钢筋混凝土设计规范，补偿收缩混凝土设计规范具有一致性，因补偿收缩混凝土制约膨胀其预压应力产生必须得到钢筋及相邻混凝限制，为此约束膨胀率是补偿收缩混凝土的主要技术指标。通常情况下，混凝土进行2周养护需在0.015%-0.025%范围内限制其膨胀率，特殊部位，如膨胀加强带、后浇加强带混凝土，需在0.025%～0.035%间限制膨胀率。无缝设计中，往往在部分关键位置进行配筋强化措施，如结构开口位置等。针对墙体连接柱子的挡土墙位置，通常应力集中出现的纵向裂缝都会出现于相距柱子1～2m范围内，此时可将水平附加筋插入，长度为1.5～2m之间，此位置需增加15%左右配筋密度。如墙体开裂原因为施工养护或外部温差，则需在150mm以内控制水平构造筋之间的距离，在0.4%-0.6%之间控制配筋率。

（2）按照工程具体情况进行膨胀加强带、后浇加强带的选择，通常在后浇带位置设置膨胀加强带，按照2～3m为构件厚度带宽，将密孔铁丝网设置到带2侧，以此分离带内外混凝土。要求不间断浇筑膨胀加强带，在2侧浇筑完成后进行后浇加强带回填。浇筑混凝土过程中，严禁膨胀后浇带内渗入其他位置的混凝土，防止对设计成效造成极大影响。混凝土浇筑前期往往需选取润管砂浆，在浇筑过程中此类砂浆不得使用。在没有实施浇筑作业的位置不得有混凝土丢撒问题，防止可能性冷缝的产生。

（3）无缝设计使用的基础条件为后浇带只是进行收缩应力释放的伸缩缝，如不是这种情况，不得去除沉降地层的后浇带，要求在无缝设计应用中严格遵循施工具体案例进行灵活使用。因地下室侧面墙不厚且具有极大的暴露面积，在立面养生方面难度较大，同时因温差影响，需以侧面墙加强带设置为主，要求在30～40m之间控制加强带距离，也可一次浇筑侧面墙和顶板，以此达到约束侧面墙力度加大及一起进行收缩应力有效抵抗的目的。

4.结语

综上所述，无缝设计作为建筑工程超长钢筋混凝土结构施工中的重要技术之一，在建筑工程结构设计中发挥着极其重要的作用。为了确保超长钢筋混凝土施工的质量，确保整个工程的稳定性和安全性，延长房屋的使用年限，必须切实做好无缝设计工作，不断提高施工人员的技术水平，规范施工工艺，促进我国建筑事业的发展。