地下车库 · 技术文章
地下车库已经设了伸缩缝,为什么图纸还被判超长结构?
设了伸缩缝,不等于这个车库就不是超长结构。判断看的是分缝后每一块的长度,不是车库总长:《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.1.1条规定,现浇框架结构室内或土中的伸缩缝最大间距为55m;单块长度明显大于这个数,就要按超长结构对待,把收缩和温差引起的裂缝一并考虑,并采取针对性措施。BICP银泰建构拿到这类图纸,先把缝的位置标清楚,再逐块量出实际长度。
适用场景
导语
最容易出错的地方,是把“图上有缝”直接读成“超长这件事已经办完了”。缝做的是结构分区,它把一整块大板切成若干块;但每一块楼板在使用阶段还要承受昼夜温差和季节温差拉出来的应力,旁边多一道缝,这份应力不会跟着消失。
适合哪些项目
- 适合: 分缝之后单块长度仍明显大于55m的现浇框架地下车库和地下结构;业主不愿意继续加缝;地下室靠刚性防水;顶板带覆土、要过消防车。
- 不适合直接套用: 分缝后每块已经落在限值附近的;平面不规则、洞口密集、竖向构件约束强的车库,得先把温度应力算出来再定路线;曲面、梁格密集这类非规则布置要另外研究结构路径。
- 需要先确认: 设计阶段和设计院已有方案、柱网与层高、覆土厚度、荷载取值(含消防车、人防)、抗浮水位、混凝土强度和浇筑季节、工期与后浇带安排。
缝设了,超长问题为什么还在
伸缩缝的间距本身有上限。 现浇框架结构位于室内或土中时,限值是55m。缝把大板切成几块,可每一块还是长,分段并没有把问题解开。
地下结构温差幅度小,长度基数大。 地下结构受昼夜温差和夏冬温差的影响弱于地上结构,计算时取的温差多在10~20℃;可它的总长经常在100~300m,个别超过400m,温度应力和混凝土收缩应力照样不小。地下室楼板一旦开裂,刚性防水首先被破坏,渗漏进来以后钢筋锈蚀、设备也跟着受牵连。
只管施工阶段的措施,管不到使用阶段。 后浇带、跳仓法、加强养护针对的都是浇筑初期的收缩;后浇带一封、结构连成整体,昼夜和季节温差带来的拉应力才真正开始起作用。膨胀剂建立的是0.2~0.7N/mm²的压应力,大致抵掉干缩,温度变化引起的拉应力它管不了,开裂之后也拦不住裂缝继续发展。普通温度筋要等混凝土开裂才接手,推迟不了裂缝出现。
一个能说明问题的项目。 某地下车库项目平面310m×174m,纵横两个方向都设了伸缩缝,分完段仍远大于55m,按平面超长结构处理;为对付温度应力,地下一层顶和地下二层顶的梁板里配了无粘结预应力温度筋,用量1000吨。缝是设了,判它超长的理由一条没少。
图纸到手,先按这五步自己核
- 标缝、量块。 在平面图上标出伸缩缝、沉降缝,按块量出每一块的长边尺寸。后浇带属于阶段性措施,量分段长度时不能当永久缝扣掉。
- 对限值。 现浇框架结构位于室内或土中时,限值为55m(GB50010-2010第8.1.1条)。分段长度明显超标,收缩和温差引起的裂缝就要纳入考虑。
- 看规范给出的路径。 GB50010-2010第8.1.3条给了三条加大伸缩缝间距的路子:减小混凝土的收缩和温度变化;配置专门的预应力筋,或者增强构造钢筋;选低收缩混凝土,配合跳仓浇筑、后浇带、控制缝,并加强养护。间距加大得多,温度变化和收缩对结构的作用也要一并算进去。
- 算应力。 先把收缩折算成当量温差,与昼夜温差、季节温差一起放进有限元模型算温度效应,看每块楼板的最大拉应力落在哪、有多大。
- 按结果定路线。 等分析结果出来,再定配什么筋、后浇带留不留,凭经验估个配筋量在这里走不通。
四条路线放在一起比
| 方案 | 在结构中建立的预压应力 | 主要作用 | 局限 |
|---|---|---|---|
| 膨胀剂 | 0.2~0.7N/mm² | 大致抵消混凝土干缩产生的拉应力 | 温度变化引起的拉应力管不了;开裂后拦不住裂缝继续发展 |
| 配普通温度筋 | 不建立预压应力 | 开裂后承担温度变形引起的拉应力 | 推迟不了裂缝出现,混凝土开裂后才起作用,也拦不住裂缝继续发展 |
| 后浇带、跳仓法、施工养护 | 不建立预压应力 | 解决施工阶段的混凝土收缩 | 使用阶段昼夜温差、季节温差引起的拉应力解决不了 |
| 预应力温度筋 | 2.0~2.5N/mm² | 部分或全部抵消后期收缩和温度变形产生的拉应力,推迟裂缝出现并抑制其发展;后浇带可少留、不留或提前封闭 | 多了预应力工序,各工序之间要配合 |
经济性得按项目算。某地铁车辆段咽喉区项目在方案阶段拿同一标准单元做过直接成本测算:预应力温度筋53.4元/㎡、膨胀剂61.7元/㎡、增配构造钢筋114.1元/㎡。这组数字来自方案测算对比。
BICP银泰建构在超长地库上的做法
先做诊断,预应力温度筋靠比选站住脚。 设缝和不设缝是两条不同的路,加不加预应力温度筋同样靠比选出结论:普通温度筋、膨胀剂、后浇带跳仓、预应力这几条路径的适用条件和代价摆在一起看,再定技术路线。
先把温度应力算清楚。 收缩折算成当量温差,长期收缩效应和温度应力一起进模型,据此做预应力温度筋设计,不用每平米多少公斤的经验值代替计算。
张拉分阶段走。 后浇带浇筑之前先张拉一批预应力筋,把施工阶段的收缩影响压下去一部分;后浇带封闭之后再张拉一批,对付收缩和温度的影响。张拉顺序要和结构成型过程一起做施工模拟,只验算最终状态不够。某地铁车辆段咽喉区项目的03-04分区约265m×160m,远超55m,处理方式就是这样;这个项目最后采用预应力温度筋方案,方案阶段测算6.5万㎡可节省直接成本54万元。
用预应力腾出工序余地。 用了预应力,后浇带可以少留甚至不留,也可以适当提前封闭,把超长结构容易撞车的工序提前化解。
缝解决的是结构分区的规则问题,预应力温度筋处理的是每块内部的温度收缩应力,两者配合使用,各管一段。
参考依据
- 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 第8.1.1条、第8.1.3条
- 某地下车库项目:纵横两个方向都设伸缩缝,仍属平面超长结构,地下一层顶、地下二层顶梁板配置无粘结预应力温度筋
- 某地铁车辆段咽喉区项目:咽喉区平面远超伸缩缝限值,用无粘结预应力温度筋控制超长结构的温度应力
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常见问题
Q1 加预应力会不会拖工期?
预应力筋铺放穿插在支模、绑筋、浇筑之间,张拉由独立工种完成,不占关键线路;后浇带还能少留、不留或提前封,工序上的冲突提前消化掉。具体排布要放进总包的统筹计划里。
Q2 顶板带覆土、还要过消防车,这条路走得通吗?
覆土和消防车荷载决定的是楼盖受力配筋、板厚梁高,超长判定看的是分缝之后单块的长度和温度收缩应力,两件事分开核算。带覆土的顶板还要把梁板布置、层高和挖深放在一起比。
带伸缩缝和后浇带位置的平面图、柱网与层高、覆土厚度和荷载取值这四项先发过来,BICP银泰建构先把分段长度量出来,再判断要不要按超长结构走温度应力分析,并给出预应力温度筋与其他措施的技术经济比选。
