王儒軍
中信建筑設計研究總院有限公司(430010)
近年來,由于大型公共建筑的建設不斷發(fā)展,人們對大型空間的需求不斷增加,不設縫的混凝土結(jié)構(gòu)長度也隨之越來越大。但是超長混凝土結(jié)構(gòu)由于自身的特性,在受溫度變化影響時會產(chǎn)生膨脹或收縮,導致裂縫產(chǎn)生的概率增大。裂縫的發(fā)生會嚴重影響超長混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,對于混凝土承載能力、使用壽命等也有很大影響。因此,對超長混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應力分析及對超長結(jié)構(gòu)的裂縫控制很有必要。
建筑物在自然環(huán)境之下必然會受到周邊環(huán)境的影響,這些影響直接貫穿在整個建筑施工、使用過程中。在各種環(huán)境影響因素中,超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要因素是環(huán)境溫差[1]。在氣候方面,我國地區(qū)跨度比較大,夏季許多城市存在較大的晝夜溫差,白天建筑物處于太陽照射下,溫度較高,夜間溫度快速下降,此時超長混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)比較大的熱脹冷縮變化。在這些環(huán)境影響下,如果不采取有效的措施,超長混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)應力改變,從而導致裂縫的形成。
在混凝土施工時的內(nèi)外溫差,規(guī)范規(guī)定混凝土中心溫度和混凝土表面溫度差不應大于25℃,混凝土表面溫度與大氣溫度差不應大于20℃,但是在許多施工中,超長混凝土結(jié)構(gòu)中心溫度會超過90℃,此時表面溫度就應當在65℃以上,但是這一溫度很難實現(xiàn)。在施工中因為外部溫度的下降速度非???,超長混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部很容易形成收縮率的差異,從而導致裂縫的形成。
要做好超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預防控制,在制作混凝土時,可以加入適當?shù)呐蛎泟?,實現(xiàn)對裂縫的預防控制。借助摻入膨脹劑的方式替代部分水泥,可以促使混凝土在硬化過程中適當膨脹,但是在加入膨脹劑同時應當相應地減少水泥使用量,控制混凝土因為水化產(chǎn)生的溫度改變問題[2]。另一方面需要采取優(yōu)質(zhì)的水泥,預防溫度差異導致的裂縫問題。針對比較厚的超長混凝土結(jié)構(gòu),在施工中可應用低標號的水泥。低標號水泥水化熱的性能會減少25%,可以更好地降低溫度形成的裂縫問題。
對于超長結(jié)構(gòu)中的樓板及屋面板,所配的鋼筋除了滿足計算要求的數(shù)量外,增設一定量的溫度鋼筋,可以抵抗溫度變化引起的溫度應力,同時可適當增加樓板的厚度。溫度鋼筋宜采用直徑較小的鋼筋貫通布置,其布置間距不宜大于100 mm。
針對超長混凝土結(jié)構(gòu)施工問題,在施工期間應當作好裸露面積的保護處理,盡可能降低超長混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部與表面溫度差異過大而導致裂縫的問題[3]。針對施工次數(shù)比較少的超長混凝土結(jié)構(gòu)項目,可以采用防水隔熱的材料對整個結(jié)構(gòu)提供養(yǎng)護,預防溫度過高導致的裂縫問題。針對分層進行澆筑的施工項目,可以采用重復性、黏附性比較好的PVC發(fā)泡材料進行養(yǎng)護處理,預防溫度的過大變化。同時也可以借助噴灑聚苯乙烯泡沫粒的方式對超長混凝土結(jié)構(gòu)進行養(yǎng)護,這種養(yǎng)護措施可以更好地預防溫度大幅度、快速變化的問題,實現(xiàn)裂縫的預防和控制。
在建筑施工項目中,按照超長混凝土結(jié)構(gòu)的施工特征,一方面需要作好針對性的施工技術(shù)管理及合理優(yōu)化,另一方面需要根據(jù)超長混凝土結(jié)構(gòu)的實際裂縫原因采取預防措施,如高度重視氣候環(huán)境造成的超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,作好針對性的防護措施,嚴格落實控制混凝土的成本,盡可能預防與減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的風險,從而提升整體施工質(zhì)量。