/大型地下綜合體超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的限制技術(shù)-建筑技術(shù)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的無縫設(shè)計(jì)是近年來被廣袤設(shè)計(jì)人員慢慢接受的一種新的設(shè)計(jì)方法，本文結(jié)合某工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例，探討大型地下綜合體超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)的限制技術(shù)，為同行供應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：大型地下綜合體；超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；無縫設(shè)計(jì)

0引言

對(duì)于國(guó)內(nèi)日漸盛行的大底盤多塔綜合體建筑而言，其平面尺寸較大，屬超長(zhǎng)超寬結(jié)構(gòu)，故存在混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力限制問題。在不設(shè)永久伸縮縫或伸縮縫間距較大的狀況下，如何有效限制混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力影響，是確保地下室結(jié)構(gòu)平安、

正常運(yùn)用的設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)，必需謹(jǐn)慎對(duì)待。同時(shí)對(duì)于超長(zhǎng)超寬結(jié)構(gòu)，當(dāng)基礎(chǔ)各部分荷載差異較大時(shí)，若接受無縫設(shè)計(jì)，限制差異沉降則顯得尤為重要。以下將結(jié)合某超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)工程的無縫設(shè)計(jì)，對(duì)地下結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力限制以及差異沉降限制進(jìn)行深化分析。

1項(xiàng)目實(shí)例

在建“蘇州中心廣場(chǎng)項(xiàng)目”位于蘇州工業(yè)園區(qū)湖西CBD核心區(qū)域，北臨蘇繡路、南到蘇惠路、西起星陽(yáng)街、東至星港街，地塊東側(cè)面對(duì)金雞湖城市廣場(chǎng)。建設(shè)場(chǎng)地地理位置詳見圖1。蘇州中心廣場(chǎng)項(xiàng)目占地面積約15.4公頃，規(guī)劃地面總建筑面積約130萬(wàn)平方

米，地下總建筑面積約50萬(wàn)平方米，規(guī)劃建筑單體9個(gè)。依據(jù)蘇州中心廣場(chǎng)設(shè)計(jì)相關(guān)說明，整體項(xiàng)目目前依據(jù)道路及用地現(xiàn)狀分為A、B、C、D、E、F、G、H、I九個(gè)地塊，F(xiàn)、G地塊擬建450m、500m左右超高層塔樓，不在本次開發(fā)支配范圍中；本次擬建的

建筑物，規(guī)劃地面上總建筑面積約70萬(wàn)平方米，地下總建筑面積約40萬(wàn)平方米。D、E地塊將以酒店、出租型公寓及出售型公寓為主要業(yè)態(tài)；H地塊擬建辦公樓綜合體；內(nèi)圈區(qū)域（A、B、C區(qū)）作為主要商業(yè)開發(fā)用地及部分辦公，中軸線區(qū)域?yàn)榈罔F車站及區(qū)間

將南北兩個(gè)地塊自然分開。

2無縫設(shè)計(jì)的溫度應(yīng)力限制

2.1減小混凝土溫度變更或收縮依據(jù)景觀設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)，地下室頂板有0.8m～2.5m的覆土，建筑專業(yè)在受環(huán)境影響較大的地下室頂板和外墻均設(shè)置保溫層，削減季節(jié)溫差和運(yùn)用期間室內(nèi)外溫差，從而減小混凝土收縮。

2.2設(shè)置施工后澆帶為了限制超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力影響，目前比較多的做法是設(shè)置施工后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶。膨脹加強(qiáng)帶的原理是以較大膨脹應(yīng)力補(bǔ)償溫差（包括干縮）收縮應(yīng)力集中的地方。接受最多的是用補(bǔ)償收縮混凝土（摻膨脹劑

或抗裂防水劑）作為結(jié)構(gòu)材料，在硬化過程中產(chǎn)生膨脹作用，由于鋼筋和鄰位約束，在結(jié)構(gòu)中建立少量預(yù)壓應(yīng)力σc（0.2～1.0MPa）以抵消混凝土的收縮拉應(yīng)力。考慮到膨脹劑材料本身的不確定性以及施工質(zhì)量限制的不行把握性，且已有文獻(xiàn)指出膨脹加強(qiáng)帶

在兩年之后出現(xiàn)裂縫的案例，故本工程放棄以膨脹加強(qiáng)帶為主的方法，仍接受牢靠度更高、更傳統(tǒng)的施工后澆帶方法。

后澆帶是指在現(xiàn)澆整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，只在施工期間留存的臨時(shí)性的帶型縫，起到消化沉降、收縮變形的作用，依據(jù)工程須要，保留確定時(shí)間后，再用混凝土澆筑密實(shí)成為連續(xù)整體的結(jié)構(gòu)。本工程的施工后澆帶為收縮后澆帶，從基礎(chǔ)底板直到頂板，

均須在對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置。它的設(shè)置可以顯著加大收縮縫的最大間距，并可實(shí)現(xiàn)大體積混凝土的分塊施工，加快施工進(jìn)度。通過在建筑物長(zhǎng)寬方向各設(shè)置若干道混凝土收縮后澆帶，限制結(jié)構(gòu)施工階段的最大長(zhǎng)度在30～40m左右。

在后澆帶施工中應(yīng)留意以下問題：①后澆帶應(yīng)在其兩側(cè)混凝土齡期超過60d以后進(jìn)行澆筑，且要求應(yīng)盡可能的在低溫季節(jié)澆筑。②在施工過程中須將斷面清理干凈，做好鋼筋的除銹，將兩側(cè)混凝土鑿毛，涂刷界面劑。③后澆帶混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，

并接受微膨脹混凝土，細(xì)心振搗密實(shí)。④后澆帶混凝土澆筑完畢后應(yīng)實(shí)行帶模保溫保濕條件下的養(yǎng)護(hù)，摻外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28d。⑤愛惜后澆帶內(nèi)的清潔，并留意愛惜鋼筋不受污染和踩踏。⑥在后澆帶施工之前，還應(yīng)留意在其附

近確定范圍內(nèi)不允許施工堆載，并做好后澆帶兩側(cè)的臨時(shí)支護(hù)，保證其穩(wěn)定牢靠。待后澆帶混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可拆除其模板支撐。⑦后澆帶部位配置適量的加強(qiáng)鋼筋，對(duì)于收縮后澆帶，依據(jù)后澆帶處鋼筋的受力特征，將梁的上部或下部鋼筋以及

腰筋斷開后錯(cuò)開搭接或必要時(shí)先搭接后焊接。

2.3設(shè)置限制縫《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）于2011年7月1日實(shí)施，其提到的限制縫也稱引導(dǎo)縫，是實(shí)行弱化截面的構(gòu)造措施，引導(dǎo)混凝土裂縫在規(guī)定的位置產(chǎn)生，并預(yù)先做好防滲、止水等措施。此方法在上海地區(qū)多用于地鐵車站設(shè)計(jì)，

稱作誘導(dǎo)縫。依據(jù)蘇州地區(qū)的習(xí)慣做法，本工程設(shè)計(jì)未予接受。

3無縫設(shè)計(jì)的沉降限制

在不設(shè)置永久沉降縫的狀況下，不勻整沉降的限制是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)之一，為了有效限制差異沉降，并達(dá)到平安、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，可實(shí)行以下各項(xiàng)措施：過去，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面，往往把遇有層數(shù)或荷載差異較大的高層建筑孤立的看待，認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生較大沉

降差，必需用沉降縫來解決，但同時(shí)又因?yàn)樵O(shè)縫后使高層的約束及有效埋深成為麻煩問題。實(shí)際計(jì)算表明，基礎(chǔ)下的壓力及變形均是漸變的，并無突變之處。計(jì)算接受變剛度調(diào)平理念，用不同樁參數(shù)和樁密度來強(qiáng)化主樓基礎(chǔ)，弱化裙房和純地下室基礎(chǔ)，達(dá)到

減小主樓和裙房和純地下室的差異沉降。設(shè)計(jì)中，主樓接受樁長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)、持力層相對(duì)較強(qiáng)的樁基，以削減主樓沉降計(jì)算值。同時(shí)弱化裙房和純地下室基礎(chǔ)，接受樁長(zhǎng)相對(duì)較短、持力層較弱的樁基，在主樓沉降的同時(shí)，帶動(dòng)相鄰跨較弱的裙房或純地下室基礎(chǔ)

產(chǎn)生部分沉降，從而在凹凸層過渡區(qū)形成緩和沉降曲線，削減沉降量突變?cè)斐傻牟涣加绊?。為滿足建筑的運(yùn)用功能，該工程地下室為一個(gè)整體，裙房和主樓之間在地下室不設(shè)永久沉降縫，上部主體各自脫開。對(duì)于整個(gè)大底板，主樓荷載大，裙房部分荷載小，

純地下室區(qū)域處于抗浮狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果顯示：主樓及過渡區(qū)樁反力在平均荷載和偏心荷載下均滿足規(guī)范要求，并在某些區(qū)域有確定富余，這也是依據(jù)變剛度調(diào)平的設(shè)計(jì)思路去限制主樓確定沉降量，也就是塔樓蝶形沉降區(qū)域下的樁數(shù)并非按承載力限制而是為滿

足預(yù)期沉降得出的設(shè)計(jì)結(jié)果。

4結(jié)論

從上述分析表明，針對(duì)超長(zhǎng)超寬結(jié)構(gòu)的抗裂問題，結(jié)合以往成功閱歷和本工程特點(diǎn)，擬接受的措施有：減小混凝土溫度變更或收縮、設(shè)置施工后澆帶、跳倉(cāng)法施工、限制構(gòu)件最小配筋率、關(guān)鍵部位增配構(gòu)造鋼筋、添加抗裂纖維、接受低收縮混凝土材料、

加強(qiáng)材料和施工質(zhì)量限制等。同時(shí)，著重考慮溫度變更和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：接受蘇州地區(qū)的最不利溫降工況，考慮混凝土徐變、界面裂縫以及覆土深度對(duì)溫度應(yīng)力的折減，就溫度荷載對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋結(jié)果的影響作了分析。計(jì)算結(jié)果表明，考

慮其他有利因素的影響，其配筋結(jié)果要比不考慮溫度荷載大，但仍比較合理，否則，溫度荷載計(jì)算值將會(huì)失真，超筋現(xiàn)象嚴(yán)峻，使得抗裂設(shè)計(jì)不能和實(shí)際狀況相吻合。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹大萌.某高層建筑超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)無縫設(shè)