隨著城市建設(shè)技術(shù)水平發(fā)展和人民生活水平提高，當(dāng)前城市建設(shè)采用超長(zhǎng)無縫地下室已甚為普遍，為此，對(duì)超長(zhǎng)地下室裂縫的預(yù)防與控制問題已引起工程業(yè)界人士的高度重視。它不僅直接關(guān)系到地下室的使用功能和壽命，而且關(guān)系到工程結(jié)構(gòu)的承載能力，工程質(zhì)量及建筑物的安全問題。筆者通過近年來對(duì)幾個(gè)城建地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，且以近期完工的福建泉州百捷中央公園一C區(qū)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，就超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在裂縫預(yù)防和控制方面采用的一些措施及體會(huì)提出討論和交流。
1工程實(shí)例
1．1工程概況
福建泉州百捷中央公園一C區(qū)地下室項(xiàng)目地上由3幢31層框剪結(jié)構(gòu)高層住宅和沿街3層裙房店面組成，高層住宅最大高度99m，地下室一層，平均層高4．4m，地下室平面較為規(guī)則，x向長(zhǎng)度為214m，Y向長(zhǎng)度為98m，為典型的超長(zhǎng)地下室。根據(jù)該樓盤的特點(diǎn)和甲方對(duì)地下室使用功能的要求，該地下室不設(shè)置永久性變形縫，這就對(duì)地下室抗裂提出了更高的要求，因此必須采取多種措施來消除沉降差，溫度收縮，應(yīng)力集中等不利因素而產(chǎn)生的裂縫。
1．2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗裂措施
1．2．1采用后澆帶與膨脹加強(qiáng)帶結(jié)合設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中用設(shè)置后澆帶的方式代置設(shè)置永久性變形縫的方法已經(jīng)非常廣泛，但采用設(shè)置后澆帶的方式也存在施工周期長(zhǎng)，后澆帶的清理、灌縫麻煩，處理不好容易產(chǎn)生滲漏等缺點(diǎn)，因此本工程通過比較確定采用后澆帶與膨脹加強(qiáng)帶結(jié)合設(shè)置的工藝設(shè)計(jì)，由沉降后澆帶調(diào)整基礎(chǔ)不均勻沉降，由伸縮后澆帶及膨脹加強(qiáng)帶解決大面積、大體積及超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力裂縫，以保證工期并實(shí)現(xiàn)地下室的抗裂。本工程主樓與裙房，地下室層數(shù)相差懸殊，荷載與剛度相差很大，基礎(chǔ)沉降量不同，因此在主樓與裙房之問，主樓，裙房與地下室之間設(shè)置了數(shù)道0．8m寬的后澆帶將主樓，裙房，地下室分開，釋放了沉降差造成的次應(yīng)力，避免地下室及裙房結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，并且后澆帶也釋放了混凝土收縮和溫度變形所產(chǎn)生的應(yīng)力，防止混凝土開裂。在沉降差異較小的裙房之間，地下室之間設(shè)置2m寬的膨脹加強(qiáng)帶取代后澆帶，在保持后澆帶釋放混凝土收縮和溫度變形應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，簡(jiǎn)化了施工工藝并縮短了施工工期。設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶實(shí)際上就是一種補(bǔ)償收縮混凝土控制裂縫的技術(shù)，其基本原理為每隔一定間距設(shè)計(jì)一條膨脹加強(qiáng)帶(與周圍混凝土一起澆搗)，在加強(qiáng)帶t昆凝土中摻加一定數(shù)量的膨脹劑，使其產(chǎn)生適度的膨脹，并對(duì)其四周t昆凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，以膨脹所產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消四周混凝土收縮或沉降所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。膨脹加強(qiáng)帶做法如下：
(1)膨脹加強(qiáng)帶的寬度>2000nlm，板梁筋貫通不斷，加強(qiáng)帶內(nèi)大摻量，帶兩側(cè)普通摻量，膨脹加強(qiáng)帶兩側(cè)鋪設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)加固，膨脹加強(qiáng)帶外面用普通摻量以補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，其強(qiáng)度等級(jí)比兩側(cè)提高5MPa。
(2)材料。加強(qiáng)帶內(nèi)摻1O一12％SY—G膨脹劑，?昆凝土強(qiáng)度等級(jí)提高5MPa，帶外用常規(guī)摻量8～10％SY—G膨脹劑。
(3)在加強(qiáng)帶位置，混凝土應(yīng)先澆加強(qiáng)帶內(nèi)膨脹混凝土，地下室底板較厚，先澆厚度的一半，再澆加強(qiáng)帶兩邊的t昆凝土的一半高度，然后再澆帶內(nèi)膨脹?昆凝土，膨脹加強(qiáng)帶的配筋應(yīng)加強(qiáng)。
1．2．2合理布置地下室受力構(gòu)件鋼筋由于鋼筋的彈性模量比混凝土的彈性模量大7—15倍，因此合理的鋼筋配置可以有效減輕混凝土的收縮對(duì)混凝土的抗裂起到極大的作用。本工程地下室底板、頂板、側(cè)壁均采用細(xì)筋密布的方式通長(zhǎng)布置受力鋼筋，局部主要受力部分加強(qiáng)配筋。
1．2．3選用適當(dāng)?shù)乃�、混凝土超長(zhǎng)地下室工程頂板、底板、側(cè)壁，框架柱等構(gòu)件截面均較大，采用的水泥等級(jí)越高，細(xì)度越細(xì)，早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響越大，同樣采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高其水化熱越大，脆性就越大，就越容易開裂，并且增加了混凝土養(yǎng)護(hù)的難度。因此本工程地下室底板、頂板、側(cè)壁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均采用C35，并要求施工單位優(yōu)先選用水化熱較低的水泥一普通硅酸鹽水泥。
1．2．4摻加適量的外加劑為達(dá)到抗裂防水的目的，在配制混凝土?xí)r加入適量的外加劑已得到廣泛應(yīng)用，本工程通過設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較，選用SY—G型高性能膨脹抗裂劑作為提高?昆凝土抗裂性能的外加劑，在不同的部位按8～12％的量加入地下室混凝土中。
1．2．5關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造加強(qiáng)地下室底板集水坑，電梯井坑，側(cè)墻根部，頂板管井穿越處均是容易造成應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫的部位。因此這些部位均應(yīng)采取加強(qiáng)構(gòu)造措施，適當(dāng)提高配筋率來抵消應(yīng)力避免開裂。
1．3對(duì)施工工藝的要求
1．3．1混凝土的澆搗t昆凝土澆搗時(shí)，振動(dòng)棒要快插慢拔，根據(jù)不同的}昆凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振，漏振。建議采用二次振搗，二次抹面技術(shù)以排除泌水，混凝土內(nèi)部的水分和氣泡，避免t昆凝土澆搗后內(nèi)部水分因熱脹冷縮等不利因素造成混凝土裂縫。
1．3．2混凝土的養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫要求采用塑料薄膜覆蓋或澆水草袋覆蓋養(yǎng)護(hù)，并做好測(cè)溫工作，控制溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫并充分發(fā)揮混凝土早期強(qiáng)度，使溫度產(chǎn)生的應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止產(chǎn)生裂縫。
2心得體會(huì)
福建泉州百捷中央公園一C區(qū)地下室已于2010年8月竣工并投入使用，根據(jù)實(shí)地勘察及業(yè)主反饋意見，地下室運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)滲水裂縫現(xiàn)象，同時(shí)因?yàn)椴捎煤鬂矌c膨脹加強(qiáng)帶結(jié)合設(shè)置的方式，簡(jiǎn)化了施工工藝并縮短了施工工期，該項(xiàng)目也得到了當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門的認(rèn)可和肯定。
3總結(jié)
超長(zhǎng)地下室裂縫的預(yù)防與控制一直是結(jié)構(gòu)工程師面臨的一個(gè)綜合性難題，它必須通過設(shè)計(jì)、施工、材料優(yōu)選等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制，才能減少裂縫的產(chǎn)生。本文結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)踐對(duì)超長(zhǎng)地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在預(yù)防與控制裂縫方面所采用的措施進(jìn)行了一些探討和分析，意在拋磚引玉能對(duì)將來類似工程提供一些有益的參考。
