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    人防地下室裂缝控制问题探讨

    发布时间:2018-10-27 01:47   

    人防地下室裂缝控制问题探讨

              人防工程是一种具有特殊功能要求的建筑物,对密闭性要求很高。但人防工程结构存在的裂缝问题,

    会对密闭性产生不利影响,必须加以控制。

    人防地下室裂缝特点

     

    通过对大量人防工程的实地调查,发现地下室的裂缝具有以下特点:顶板裂缝大多数与跨度方向呈45度左右的斜角,个别裂缝穿过两块以上的顶板;如果地下室上部有塔楼,则顶板的裂缝大多数集中于塔楼和地下室交界处的两侧;地下室部分裂缝相交呈八字形;墙面裂缝多数垂直地面且相互平行,宽度自下而上逐渐变窄。

     

    人防地下室产生裂缝的原因

     

    一是混凝土等级确定不当导致裂缝。人们习惯上认为混凝土强度等级越高安全系数越大,但采用高强度混凝土就必然要采用高标号水泥,并增加水泥用量,导致水化热的提高,增加了早期混凝土的热胀,从而加大了混凝土温度降低以后的冷缩,造成裂缝出现。

     

    二是结构约束作用导致裂缝。现代结构规模日趋增大,超长超厚及超静定结构成为普遍采用的结构形式。这种结构形式有显著的约束作用,对于各种变形必然产生较大约束应力。特别是在上部建有塔楼的人防地下室中,在塔楼与人防地下室交界处,由于两侧所受荷载及两侧结构的刚度或柔性有显著差异,使其变形差异增大。由于超静定结构的强约束作用,在塔楼与人防地下室交界处的顶板极易产生裂缝,并穿透两块以上的顶板。

     

    三是基础沉降导致裂缝。在上部建有塔楼的人防地下室中,其上部荷载和结构刚度差异很大,在不同的静荷载和施工荷载作用下,其沉降位移将很难协调一致,不均匀沉降导致塔楼与人防地下室交界处大梁两侧的楼板在支座处产生负弯矩,造成45度裂缝。在很多塔楼与人防地下室交界处附近的墙体垂直裂缝和八字形裂缝同样也说明了这种由沉降差异而导致的裂缝。如果塔楼与其余大片人防地下室的地质情况存在差异,则裂缝更为明显。

     

    四是选用材料不当导致裂缝。最常见的是选用泵送商品混凝土导致裂缝。泵送混凝土的特点是水泥用量增加,水灰比加大,砂率加大,骨料粒径减小,用水量增加,这必然导致水化热增加和收缩量加大,即便很薄的结构,其收缩也很大。

     

    五是施工工艺不当导致裂缝。如混凝土的养护不好、拆模过早等。养护不好将直接影响混凝土的抗裂能力;在混凝土产生足够强度以前,过早拆模以及在混凝土施工面上过早施加荷载或从事其它工序,会破坏混凝土结构,降低承载力,导致产生裂缝。

     

    裂缝控制设计原则与措施

     

    首先我们必须认识到钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的,但其发展程度是可以控制的。裂缝控制主要是通过合理的设计、施工、材料选择等综合技术措施实现的。

     

    一是合理选用混凝土强度等级。在保证地下室外墙板结构整体性和抗渗性达到要求的前提下,混凝土强度等级一般不宜超过C30,从而可保证水泥用量限制在合理的范围内。

     

    二是采用合理的技术措施。裂缝是由于结构相互约束限制混凝土自由变形而产生的,只要采用合理的技术措施,改善约束状态就能有效防止裂缝的发生、发展。

     

    三是优化设计方案。针对基础沉降不均引起裂缝的情况,在设计中应注意上部结构的均衡布置,以减少上部荷载不均导致沉降差异。对于地质存在差异的情况,需严格控制不同地质条件下的沉降量,通过采用复合地基的方法或通过调整桩基的桩长、桩数、桩径等来调整各部分的沉降量,以达到整个工程均匀沉降,减少沉降差引起的变形裂缝。

     

    四是采取适当的构造钢筋或构造措施来控制裂缝的开展。在满足规范的条件下,直径小而且间距密的配筋,可使混凝土的干缩变形更趋均匀化,若能增加配筋率,更能提高极限拉伸,减少干缩变形。

     

    五是针对泵送混凝土的特点,采取相应措施控制裂缝。主要措施有控制混凝土单位用水量,尽可能减少坍落度;尽可能降低每立方米混凝土的水泥用量;严格按规定控制混凝土搅拌时间;混凝土应分层浇注。

     

    孙岚

    (工作单位:武汉市人防建筑设计研究院)

    选自《中国人民防空(2004/4)》

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