超長混凝土結構溫度裂縫及控制技術

郭進平（廣東呈斯意特建筑設計有限公司，廣東 惠州 516000）

超長混凝土結構溫度裂縫及控制技術

郭進平
（廣東呈斯意特建筑設計有限公司，廣東 惠州 516000）

隨著我國工程技術的提高，混凝土施工技術日趨先進，然而超長混凝土結構溫度裂縫的影響卻因為混凝土的本性一直存在，導致施工質量難以保證。做好超長混凝土結構溫度裂縫的控制，能夠減少溫度裂縫發生的概率。超長結構在筆者所歷的項目中常有出現，如惠州市商貿學校圖書樓、湛江義烏小商品批發城、明發-高榜新城等。論文對超長混凝土結構溫度裂縫的形成原理和特征進行分析，并針對溫度裂縫提出相應的控制措施，希望具有借鑒意義。

超長混凝土；結構；溫度裂縫；控制技術

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.042

1 引言

所謂超長混凝土結構，是指其伸縮縫距離大于規范標準中規定的最大范圍的鋼筋混凝土結構。此外，如果伸縮縫間距符合標準，但其結構卻存在較大的溫差，混凝土收縮程度高或者結構豎向抗側構件會對樓屋蓋產生較大的制約和限制,這種鋼筋混凝土結構也是屬于超長混凝土結構的范圍[1]。目前，我國很多超長、高層以及大柱網建筑都應用超長混凝土結構設計，這種結構設計符合建筑設計需求，然而卻存在著較為嚴重的溫度收縮裂縫問題。如果超長混凝土結構的施工質量達標，那么其溫度裂縫就包含在結構裂縫范圍中，該裂縫對結構的穩定性不會造成明顯影響，但會影響到建筑的耐久性和正常使用，因此做好超長混凝土結構裂縫的控制勢在必行。

2 溫度裂縫的主要特點

混凝土在初期凝結和硬化過程中其體積會縮小，使得部分混凝土構件產生收縮變形現象。混凝土收縮變形主要發生在混凝土的硬化階段。如果混凝土收縮變形嚴重，會造成混凝土出現開裂，對混凝土結構的穩定性帶來重要影響。導致混凝土出現收縮的因素主要有水泥參數、品種及澆筑時的坍落度、配比時的水灰比、養護時質量等。混凝土在凝結硬化后，會因為溫度、內外溫差以及干濕度的影響，導致外形不規則形變的出現[2]。超長混凝土結構出現裂縫的主要原因中，混凝土溫差變形最為常見，形變的程度會直接對裂縫的數量及面積帶來影響，并直接關乎裂縫的性質，混凝土結構是否穩定也會因此而存在變化。

溫度收縮裂縫具有以下主要特點。

1）超長混凝土結構溫度收縮裂縫一般可以分成溫度裂縫和收縮裂縫2種。溫度裂縫是因為混凝土內外溫差的影響從而產生內應力，導致混凝土產生撕扯反應。而收縮裂縫主要是因為混凝土在收縮或坍塌情況下出現的裂縫。如果超長混凝土同時出現溫度裂縫和收縮裂縫，那么其帶來的嚴重程度將會無法想象。

2）收縮裂縫與溫度裂縫的產生、分布以及變化主要受到施工材料質量、水灰比配置、混凝土施工質量的影響，因為施工單位的質量控制程度不同，多渠道采購的材料也存在差異，因此，超長混凝土結構溫度收縮裂縫也會存在不同的表現。超長混凝土裂縫主要以收縮裂縫為主，所以，混凝土的裂縫一般出現在完成澆筑半年之后，這不僅影響了結構的視覺美觀程度，還影響了混凝土的耐久性[3]。

3）當超長混凝土出現裂縫后，會對建筑的結構構件造成影響，主要有外漏構件，如欄板、挑檐以及樓、屋面的梁板等，這些結構構件會因為裂縫的產生導致各種隱患，如結構本身或裝飾部分的脫露、斷裂及脫離墜落的概率增加。

4）超長混凝土結構出現裂縫對梁板帶來的波及程度最大，出現梁板裂縫，梁板結構耐久性將隨之下降，建筑裝飾工程很難開展，直接影響建筑的使用壽命。溫縮變形導致的梁板裂縫主要是平行梁板橫向裂縫，裂縫大多貫通，梁板表面的裂縫一般比梁板底下的裂縫較寬。

3 超長混凝土結構溫度裂縫及控制技術

3.1 后澆帶分段施工

采用后澆帶分段施工技術可以有效防止高層建筑和裙房出現混凝土溫度裂縫以及差異沉降等問題。目前在施工過程中，該技術的應用范圍較為廣泛。它主要是指在設計和施工過程中，按照相關規范標準，在基礎、墻、梁以及底板的相關位置上事先設置一條臨時性的施工縫，等到混凝土主體溫度、收縮變形趨于穩定時，再完成施工縫的澆筑工作。后澆帶施工有明顯的優勢，例如，技術應用簡單，在對超長混凝土結構溫度裂縫的解決上效果較好。然而因為新舊混凝土澆筑過程中容易產生裂縫，所以為了避免裂縫出現，需要落實好后澆帶混凝土的設計與實驗工作[4]。

3.2 對溫度收縮應力進行抵抗和控制的方式

除了應用后澆帶施工技術外，還可以采取有效措施對溫度收縮應力進行抵抗和控制，從而減少裂縫出現的概率。對溫度收縮應力進行控制，和抵抗的主要原理主要是以超長混凝土收縮裂縫以及溫度裂縫出現的原因為基礎。一般陽臺板、外廊板和屋面板等外露構件其溫度收縮應力較大，除此之外，應用泵送混凝土而且板跨超過4m的雙向連續板內也容易產生較大的溫度收縮應力。針對上述情況，可以在現澆板的板面設置不小于6mm@200mm的雙向鋼筋網片，也可以將板面支座鋼筋隔一交替全跨貫通，然而要保證其拉通鋼筋的間距不大于200mm，且任一方向鋼筋配筋率都不能低于0.1%[5]。為了有效應對實配鋼筋受到溫度收縮應力的影響，可以將板的配筋量在計算配筋的基礎上適當增大。

3.3 應用預應力混凝土結構

采用預應力混凝土結構能夠保證混凝土開裂的時間延遲，并減小混凝土裂縫的面積。采用預應力混凝土施工能夠讓結構構件未受力之前就向其施加一定的壓力，從而降低外荷載效應造成的構件內部拉應力。預應力混凝土結構應用高強度的拉絲或鋼筋產生拉應力，張拉方法主要有后張法和先張法2種。后拉法是先對混凝土進行澆筑，待混凝土強度達到要求后再對鋼筋實施拉伸和錨固。而先拉法主要是先對鋼筋進行預張拉，使得鋼筋內部產生預應力后再完成混凝土的澆筑工作，等到混凝土強度達到相關要求后，再對鋼筋卸力放松。在控制超長混凝土結構的收縮裂縫和溫度裂縫設計中，一般應用后張法。

3.4 應用UEA對收縮混凝土進行補償

主要是指采用“UEA加強帶”（UEA為混凝土膨脹劑）來替換后澆帶，對超長混凝土結構連續澆筑，從而保證無縫設計的一種施工方法。應用該方法時，必須貫徹“以抗為主”的設計理念，應用UEA技術來對收縮混凝土硬化時出現的干縮拉應力進行補償，向混凝土結構施加少許的預壓應力，以抵抗收縮拉應力和溫度拉應力，避免收縮裂縫的產生，或者將裂縫保持在無害裂縫的標準之內。

4 結語

在現代多、高層建筑中，超長混凝土結構常常被建筑師所采納。然而因其存在溫度裂縫、收縮裂縫的問題卻令人裹足盤旋、不敢輕易突破和應用。為了降低超長混凝土結構裂縫出現的概率，可以在設計和施工中針對混凝土裂縫出現的原因和特點，有針對性地采用相關策略，從應力釋放與減除、應力抵抗與加強、改善材料性能和施工方法等方面綜合應用，從而提高施工質量，控制結構裂縫，改善結構性能，延長建筑壽命。

【1】馬岷成.寒旱地區航站樓超長混凝土結構裂縫控制技術[J].施工技術,2013,42(20):86-88.

【2】郭惠琴,紀福宏.超長混凝土結構裂縫控制措施[J].山西建筑,2005, 31(6):41-42.

【3】李煥亮.控制超長混凝土結構裂縫的要點分析[J].科技創新與應用, 2012(6):163-163.

【4】劉佳,姚俊宇.超長混凝土結構裂縫的產生原理及控制方法[J].山東工業技術,2014(18):97-97.

【5】張秀香.關于控制超長混凝土結構裂縫問題的思考[J].城市建設與商業網點,2009(17):272-273.

Super-long Concrete Structure Temperature Crack and Control Technology

GUOJin-ping
（GuangdongChangeITArchitecturalDesignCo.Ltd.,Huizhou516000，China）

With the improvement of engineering technology in China, concrete construction technology has been increasinglyadvanced, the influence of the super-long concrete structure temperature crack, however, because of the nature of concrete, lead to hardtoensure construction quality.Do agoodjobof super-longconcrete structure temperature crack control, can reduce the incidence of thetemperature cracks.Super-longstructurehasa tendencyto appear in the project calendar by, such ashuizhou commercial school librarybuilding, zhanjiang, yiwu small commoditywholesale city, high bright hair - list of newcity. In this paper, the forming principle andcharacteristics of super-long concrete structure temperature crack is analyzed, the corresponding control measures are put forwardbasedonthe temperature cracks, hopehas the reference significance.

super-longconcrete; structure; temperature crack; control technology

TU375;TU528.571

B

1007-9467（2016）12-0146-02

2016-09-22

郭進平（1984～），男，湖北天門人，工程師，從事民用與工業建筑設計與管理研究。