【摘要】隨著時代的發(fā)展，社會的進步。近年來在民用建筑中經(jīng)常會遇見許多大型的建筑，故而會有超長的建筑出現(xiàn)。超長建筑會使結(jié)構(gòu)中的混凝土出現(xiàn)裂縫，這種裂縫大部分是因為溫度的影響所形成的，稱之為溫度收縮裂縫。根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗，簡要介紹超長混凝土結(jié)構(gòu)的概念及溫度收縮裂縫的產(chǎn)生，著重闡述溫度收縮裂縫的預(yù)防及有效設(shè)置后澆帶或膨脹加強帶的具體設(shè)計及施工措施。

【關(guān)鍵詞】超長混凝土；溫度；裂縫；后澆帶；措施

一、超長混凝土結(jié)構(gòu)的概念及溫度收縮裂縫的產(chǎn)生

超長混凝土結(jié)構(gòu)的概念為建筑物的長度大于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需要布置伸縮縫的最大間距的混凝土結(jié)構(gòu)。在超長建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中很重要的一項工作就是如何控制結(jié)構(gòu)裂縫，混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時會產(chǎn)生物理反應(yīng)中的熱脹冷縮，當這兩種情況受到阻礙后，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會有收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力的產(chǎn)生，當這兩種應(yīng)力各自大于混凝土抗拉強度時就會就會發(fā)生混凝土的開裂，這種在超長混凝土結(jié)構(gòu)最常見的裂縫就是溫度收縮裂縫。為了預(yù)防這種裂縫的產(chǎn)生需要在設(shè)計及施工上都要做好措施。

二、溫度收縮裂縫的預(yù)防

1、混凝土材料的選擇

超長混凝土結(jié)構(gòu)中盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下，減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。改善混凝土的攪拌加工工藝，降低混凝土的澆筑溫度，改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱?；炷林信渲蒙倭康匿摻罨蛘邠饺肜w維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

2、有效設(shè)置后澆帶或膨脹加強帶

超長混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶應(yīng)設(shè)置在因收縮變形或溫度影響可能引起應(yīng)力集中、結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫概率比較大的地方；可以用膨脹加強帶代替部分或者全部后澆帶。

膨脹加強帶或者后澆帶需要用膨脹混凝土來填充。用補償收縮混凝土來填補膨脹加強帶外部部分，也可采用鋼纖維混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土。采取保溫隔熱、保水養(yǎng)護、延長養(yǎng)護期等減小溫度變化或減小混凝土收縮的有效措施。溫度作用宜與其他對混凝土產(chǎn)生影響的作用，按照承載力的極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行效應(yīng)組合，取最不利的效應(yīng)組合進行設(shè)計。也可根據(jù)最不利的溫度作用效應(yīng)確定附加鋼筋的配置。大體積混凝土的設(shè)計強度等級可采用60d或90d齡期的強度。地上混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶、膨脹加強帶的最大間距限值，當外采用普通混凝土?xí)r不宜超過35m；帶外采用補償收縮混凝土?xí)r最好不要大于45m。

3、混凝土膨脹劑的類型

混凝土膨脹劑可以采用硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類、氧化鈣類膨脹劑。硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑不得用于長期環(huán)境溫度為80攝氏度以上的工程；氧化鈣類膨脹劑用于有侵蝕性水的工程時，應(yīng)摻加活性參合料。

4、針對性地采取控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施

4.1地下混凝土構(gòu)件或部位應(yīng)加強配筋

（1）墻體單面水平鋼筋的配筋率不宜小于0.20%；（2）墻與柱、墻與墻的相連地方可以多加8mm～10mm的水平方向的附加鋼筋。此鋼筋進入墻體不宜小于1500mm，豎向間距與墻體水平鋼筋相同，間隔布置；（3）樓板板底配筋率不應(yīng)小于0.25%，板頂通長鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.15%；臥置于地基上的板，其單面鋼筋的配筋率不宜小于0.20%～0.25%（板的厚度較大時可取下限）；（4）墻、板的內(nèi)外和上下宜垂直于膨脹加強帶增設(shè)間距為100mm～150mm的附鋼筋，其直徑宜為8mm～12mm，長度不應(yīng)小于帶寬與其兩側(cè)各延伸500mm之和；（5）當建筑有較大凹凸平面形體時，在凹角處的樓板、兩端陽角處及端墻處的樓板、同四周結(jié)構(gòu)整體澆筑的約束較強的樓板處需要增加溫度鋼筋；（6）在結(jié)構(gòu)開洞的位置或者結(jié)構(gòu)截面變化的地方、樓板開洞、結(jié)構(gòu)構(gòu)件標高不同的相鄰連接地方，都需要加強配筋。

4.2地上混凝土構(gòu)件或部位應(yīng)加強配筋

（1）超長方向端開間的墻體水平筋間距不應(yīng)大于150mm。以結(jié)構(gòu)平面形心為中間，兩端超出現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)適用最大長度范圍之外的墻體，單面水平鋼筋的配筋率不宜小于0.15%；（2）超長方向端開間無剪力墻時，山墻上的柱主筋與箍筋應(yīng)適當加強；（3）結(jié)構(gòu)超長方向的外側(cè)混凝土梁腰筋的間距以150mm為宜，兩側(cè)的腰筋截面面積應(yīng)大于或等于梁腹板高度同梁寬度乘積的0.15%；（4）超長方向的端部及中部樓板、靠近端部的長向墻周圍的樓板、平面形體有較大凹凸時凹角處的樓板、其他長度較長墻體周圍的樓板、膨脹加強帶穿過的樓板，以及約束較大、混凝土收縮易引起應(yīng)力集中的其他部位樓板，應(yīng)在溫度應(yīng)力較大的方向增設(shè)單向或雙向溫度鋼筋，且應(yīng)在板頂、底雙層配置。長度超過表1規(guī)定時，全層樓板在超長方向應(yīng)雙層通長配筋，板底配筋率不應(yīng)小于0.25%，板頂通長鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.15%；

表1 不設(shè)永久變形縫的地上混凝土結(jié)構(gòu)最大長度

框架 框剪 剪力墻

住宅 66 60 54

其他建筑 90 75 65

（5）砌筑于豎向結(jié)構(gòu)外圍、連續(xù)長度較長的圍護墻，應(yīng)采取加密通長水平筋、設(shè)置構(gòu)造柱和豎向分隔縫等抗裂措施。

三、結(jié)語

如何控制超長混凝土結(jié)構(gòu)的溫度收縮裂縫，一直是設(shè)計面臨的一個難題。本文對超長混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵措施進行了一些探討，希望本文為結(jié)構(gòu)工程師進行超長結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一些有益的參考。

參考文獻

[1]GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》.中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]劉中福.膨脹混凝土在超長結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2007（10）