大體積混凝土分塊跳倉澆搗控制溫度裂縫

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[摘要]  本文針對寧波市一體育館大型地下室現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)不留伸縮縫，不留沉降縫和后澆帶，采用分塊跳倉澆搗等施工工藝控制混凝土溫度裂縫的工程實例，充分說明結(jié)構(gòu)長度與溫度應(yīng)力的非線型關(guān)系，為超長大型地下混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制提供一種新思路。

[關(guān)鍵詞]  大體積混凝土結(jié)構(gòu)，分塊跳倉澆搗，溫度裂縫，超長大型結(jié)構(gòu)，“抗與放”結(jié)合的原則   隨著科技水平的不斷提高，目前超長大型地下混凝土結(jié)構(gòu)越來越多，國內(nèi)外一般采用設(shè)置伸縮縫和后澆帶等設(shè)計和施工方法，這些方法雖說可以解決混凝土結(jié)構(gòu)的沉降和伸縮的需要，但他們都有一個明顯的不足，就是伸縮縫和后澆帶的處理難度和施工難度較大，延長了施工工期，同時對結(jié)構(gòu)的整體性、抗震性、抗?jié)B性都存在不利因素。 在寧波北侖大型體育館基礎(chǔ)工程中，設(shè)計要求底板、側(cè)墻和頂板不設(shè)伸縮縫、沉降縫和后澆帶，采用分塊跳倉澆搗為主的技術(shù)措施，輔助其他的裂縫控制技術(shù)，抗放結(jié)合，有效的控制了混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。   1、工程概況 本工程為寧波北侖新區(qū)體藝中心工程，總建筑面積約29700平方米，建筑占地面積約11200平方米，建筑平面由五段圓弧組成，長軸為145米，短軸為110米。 本工程基礎(chǔ)采用了整體大底板結(jié)構(gòu)，工程樁采用PCφ600預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁，底板厚度為1000mm，外側(cè)壁厚度為500mm，頂板厚度150mm?；A(chǔ)頂板及以下結(jié)構(gòu)混凝土強度等級為C30、S6抗?jié)B。底板混凝土方量大，約為13000m3，剪力墻周長有420米左右，設(shè)計要求整塊地下室基礎(chǔ)不設(shè)伸縮縫和后澆帶。 2 、施工方法的確定 本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸大，混凝土方量多，由于荷載引起的裂縫的可能性較小。國內(nèi)外的實踐證明：大體積混凝土釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此產(chǎn)生的溫度和收縮應(yīng)力，是導致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素。從而影響基礎(chǔ)的整體性、防水性和耐久性，成為結(jié)構(gòu)物的隱患。 2.1  施工方法的選擇 按我國設(shè)計規(guī)范規(guī)定，地下連續(xù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距不得超過30m，當增大伸縮縫間距時，尚應(yīng)考慮溫度變化和混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響[1]。 根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗，對超大尺寸的混凝土構(gòu)件一般設(shè)置伸縮縫或后澆帶，進行分塊分層澆搗。本工程開始曾設(shè)想采用后澆帶方案：根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的特點，縱橫向預(yù)留兩條1m寬的后澆帶，將基礎(chǔ)分為四塊施工，待四塊混凝土澆灌完畢養(yǎng)護40天后，再用膨脹混凝土澆搗后澆帶。然而，在實際施工操作過程中，后澆帶往往帶來一系列問題。主要有以下三點： 1）留于基礎(chǔ)底板上的后澆帶，將歷經(jīng)整個結(jié)構(gòu)施工的全過程，直至結(jié)構(gòu)封頂，需要幾個月的時間，在這樣長的時間里，后澆帶中將不可避免地落進各種各樣的垃圾雜物，由于底板鋼筋較粗且密，清理工作非常艱難，若不清理干凈，勢必影響工程質(zhì)量； 2）后澆帶貫穿整個地下、地上結(jié)構(gòu)，所到之處遇梁斷梁，遇板斷板，給施工帶來很多不便，影響施工進度； 3）在后澆帶灌充混凝土前，需要將兩側(cè)混凝土鑿毛，施工非常困難，新老混凝土粘結(jié)強度低，連接處容易產(chǎn)生裂縫，引起滲漏水。 根據(jù)以上分析，參考了許多同類型基礎(chǔ)的施工經(jīng)驗，本工程基礎(chǔ)決定采用“分塊跳倉澆搗”的方法進行施工。 2.2 分塊、分倉的方法和跳倉施工的間隔時間 根據(jù)研究表明[2]，基礎(chǔ)工程的溫度收縮應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的長度呈非線性關(guān)系，長度是控制裂縫因素之一而不是唯一的裂縫因素，所以調(diào)節(jié)其他有關(guān)因素仍然可以做到取消后澆帶而不產(chǎn)生有害裂縫。 根據(jù)實驗，分塊間距就是裂縫間距，平均分塊跳倉間距[L]的公式為：