超长地下室结构温度作用和防裂措施

2018-02-11任东明大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司辽宁大连116023

中国房地产业 2018年7期

文/任东明　大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司　辽宁大连　116023

本文作者就职于大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司，主要从事土木工程专业结构设计，对于地下室超长混凝土结构具有较为详细的了解，因此对于防治超长混凝土收缩与温度变化所带导致的开裂现象存在独特的见解，具体如下所示。

1、工程概况

本文主要以某工程为例进行了详细的叙述，其中，工程主要为住宅区与大型地下车库连接地下室构成，地下车库连接地下室的总建筑面积19935平方米，横向跨度约为270.3米，纵向宽度最大可达91.3米。住宅层高约4米，超长地下室顶板所覆土厚度在1.5米～1.85米范围内。除此之外，住宅为现代常见的浇筑筋砼梁板式结构，并且地下车库与地下室基础顶构造为嵌固式，桩基础与防水底板共同构成了地下车库与地下室的基础底面，桩端受力层一面则利用中粗型砂层进行的填充，场地冻深按时相关标准保持为1米。

2、超长地下室结构温度应力作用

本文所选取的超长地下室工程均采用PLPM系列的工程结构计算软件，超长地下车库联合地下室结构温度作用整体计算模型。在此基础上，借助PLPM系列的工程结构计算软件对工程的温度应力进行有限元分析。其中，梁与柱分别为突然间二节点十二自由度的梁单元、二节点十二自由度的柱单元，并对其楼板与墙体进行壳单元模拟。

2.1　超长地下室结构温度作用取值

当混凝土浇筑完成后，若未及时对其进行必要的养护，便可能会因温度骤降而导致混凝土收缩应力过大，进而产生裂缝。并且应力的温度对于超长地下室结构的稳定性具有非常直接的作用。一般情况，混凝土在浇筑期间，其自身会随温度的升高而出现明显的膨胀趋势，而结构内部应力则会产生变化，但并不会因此而收缩变形，产生裂痕。但因工程受施工阶段超长地下室结构相关工艺制约，其在混凝土后浇筑带封闭后，便会出现温度骤降现象。对此，可通过在地下室超长混凝土的横、纵两个方向分别设置好后浇带便可有效减少地下室结构温度降低速度放缓，且温度作用力较之优化之前，也会得到有效降低。

2.2　混凝土自身收缩时的降温

混凝土材料作为建筑工程中重要的组成部分，其所具有的显性的特征便是易收缩性，若无法有效控制其收缩性，便极易造成地下车库与超长地下室出现开裂现象，严重时可能会导致下沉、坍陷。其主要是在超长混凝土浇筑结束后，正常情况下为浇筑完成后10天至1个月会完成百分之十五到百分之二十五的收缩量，而到浇筑结束90天后，混凝土的收缩量则会达到百分之六十到百分之八十。本文中所采取的工程设置了后浇带，且在后浇带封闭前，将收缩的混凝土进行了凝固，使其达到了整体收缩状态。

2.3　切实研究混凝土状态渐变与应力松弛系数的确定

目前，我国对于超长混凝土结构因温度骤变所造成的收缩问题亟待解决。通常情况下是将超长混凝土的收缩与其温度变化进行等效，在进行收缩状态渐变研究期间，要提前计算出地下车库联合地下室结构在不同温度下混凝土的收缩弹性，并用最后计算结果与状态渐变应力折减系数进行相乘。在本文所取工程中，松弛系数值为0.3，与我国应力折减系数值一致。

3、超长地下室结构防裂措施

3.1　加强超长地下室结构措施

（1）加强地下室建筑后浇带的合理分布；

（2）给予出现降温收缩现象的混凝土必要的补偿；

（3）针对超长地下室结构中应力集中的局部位置，如剪力墙、孔洞附近与结构转接处等部位添加配筋，以保证其安全稳定性；

（4）超长地下室结构在其梁、板位置进行钢筋设置，使其能够贯穿整个结构，并且将结构内部的端部墙、柱配筋率等进行适当拉长，保证其满足工程中相关规章制度所明确的标准[1]；

（5）对超长地下室外墙进行施工操作时，其横向的钢筋与纵向钢筋间水平距离需保持在15厘米左右；而地下室墙体中线上下要分别为10厘米；墙内所增加的钢筋伸入距离不得小于150厘米，且要保持竖向间距与墙体水平钢筋距离一致，但要在其中间进行间隔装置。除此之外，地下车库与地下室的底板、基础顶中所涉及到的板配筋均为可双层双向拉通的，单面配筋率控制在百分之二十五以内。

（6）本文所选的工程，地下车库连接地下室，其上部住宅与地下室顶板之间的位置以及地下室外墙等重要位置，需严格按照节能减排理念来进行保温层的设置。