論超長建筑物樓屋面收縮變形的問題

邵宗兵 朱滿朋 李向陽

當前人們對房屋的功能及環境的要求越來越高,單一短小的建筑平面已滿足不了人們的需求,目前建筑物的形式變化多端，平面尺寸也越來越大。對于一些有特別要求的超長建筑物與現行的混凝土規范中設置伸縮縫的長度限值出現了矛盾。這些建筑物如果按規范規定設置伸縮縫，會造成對建筑物外觀的影響，防水的影響，設備布置的影響。但是，如果不設置伸縮縫，由于混凝土的抗拉能力低，韌性差，容易收縮，因此會產生由混凝土收縮引起的收縮裂縫和由溫度引起的溫度裂縫。這些裂縫如果引起滲漏,就不利于建筑物的防水,影響到建筑物的正常使用及安全。因此,對于超長建筑物樓屋面如何解決既不設置伸縮縫，也不使混凝土樓屋面產生超過規范規定允許的裂縫寬度的問題，已引起廣大工程設計人員的關注。

目前,設置后澆帶,是工程設計人員采用的一種減少以收縮為主的變形方法，它的特性是釋放早期混凝土的收縮應力。因為混凝土早期的收縮量大,所以這是一種行之有效的措施。

后澆帶的設置間距一般為35～40 m，位置宜選在結構受力較小的部位,一般是在梁板的跨中,因為此處的剪力最小。后澆帶的寬度以800～1 000 mm為宜。

除了設置后澆帶減少收縮變形，另外也可采取其它輔助措施，控制超長建筑物的溫度變形和收縮變形。

1）選用有利于抗拉性能的混凝土級配,降低水灰比,骨料粒徑大,盡量使用級配良好的粗細骨料,控制砂石含泥量。正確選擇混凝土標號,現澆板的混凝土強度不宜大于C35。

2）利用膨脹劑補償收縮混凝土在硬化過程中的膨脹作用,從而把裂縫寬度控制在規定的范圍內。

3）改善混凝土的和易性,增加其密實度,保證混凝土自身的防水性能,確保混凝土的澆筑質量。

4）加強混凝土的養護。養護14 d的收縮量比養護3 d的收縮量降低約20%。環境的濕度越高,收縮越少。應經常澆水養護，澆水養護時間不得少于14晝夜。

工程概況：該工程是由汕頭利僑電子設備有限公司興建的一幢四層廠房,層高為：一層5 m,二層4.5 m,三層6.5 m、四層6.5 m,框架結構體系,抗震設計烈度為8度,框架的抗震等級為二級,環境類別：地下結構、屋面二(a)類,其余一類,結構構件裂縫控制等級為三級,即最大裂縫控制寬度限值為：室內正常環境下0.3 mm,露天環境下0.2 mm。平面尺寸為96.8 m×28 m,屬超長建筑物。

板鋼筋的布置盡量做到細而密，采取雙層雙向布置,適當提高板筋的配筋率,屋面板的配筋率提高到0.3%。加大框架柱的配筋率,以抵抗溫度應力帶來的推力。

適當提高縱向梁的配筋率，利用三道貫通的框架梁,在配筋考慮上,把梁四角鋼筋統一型號,然后要求連通框架梁的四條角筋通長電焊，以解決混凝土的熱脹冷縮應力。

除了在設計上采取措施控制裂縫寬度，也要求施工單位做好施工組織方案。在澆筑樓屋面板混凝土是要控制混凝土的水灰比，水灰比最大不得超過0.55。選擇較好的骨料級配,減小坍落度。認真做好混凝土的養護,采取有效措施,確保混凝土在濕潤的條件下硬化。各層樓屋面四角板及后澆帶均采取浸水養護,浸水深度為120 mm,養護14 d。其它的樓屋面部位應澆水養護,養護時間不少于14 d。

由于在設計和施工上采取了有效的裂縫控制措施,使裂縫寬度控制在國家規定的范圍內,該工程使用至今兩年,樓屋面板未發現滲水漏水現象,滿足了用戶的使用要求。

超長建筑物的留縫與不留縫問題，是一對既對立又統一的矛盾,只要設計措施得當、合理,施工認真并做好混凝土的養護,是可以解決這一對矛盾的超長建筑物不設伸縮縫的裂縫問題是可以克服的。