超长钢筋混凝土结构UEA无缝设计施工VIP免费

第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页超长钢筋混凝土结构UEA无缝设计施工游宝坤李光明王栋民方瑞良（中国建筑材料科学研究院北京100024）[摘要]介绍了以补偿收缩混凝土为结构材料、以加强带取代后浇带连续浇筑超长钢筋混凝土结构的设计施工方法。[关键词]U型混凝土膨胀剂无缝设计混凝土补偿收缩原理Thepaperintroducesanewdesignandmethedofeliminatingback-filledjointsforsuperlongreinforcedconcretestructure,andgivesitstheoreticalbasisandapplicationresultsinengineerings.ThemethodisinitiativebothinChinaanabroad,andconcernsthedesigncirclegreatly.Keywords:UEA;shrinkage-compenstingconcrete;jiontlessdesign;UEAexpansivestrengtheningzone.一、前言后浇缝是一种“抗放兼备，以放为主”的设计原则。因为普通水泥混凝土存在收缩开裂问题，后浇缝的设置就是把大部分约束应力释放，然后以膨胀混凝土填缝，来抗衡残余收缩应力。这种设计已列入规范而广泛使用。然而、后浇缝的清理与凿毛也给填缝施工带来了一定麻烦，延长工期有时影响总体结构的设计。能否取消后浇缝？这是设计者向我们提出的挑战问题。我院研制成功U型混凝土膨胀剂（UEA）后，在结构自防水方面取得了突破，1992年（UEA）补偿收缩混凝土防水工法）列为国家级工法（YJGF22-92），已在全国推广。与此同时、根据UEA混凝土补偿收缩原理，我们在1990年进行取消后浇带的研究，后在工程上从小到大实践。科研成果首次发表[1]后受到许多设计、施工部门的关注。至今已有不少设计院采用了这一无缝设计新方法。不但在地下、水工结构上应用，而且也在上部楼面、屋面应用。本文既是阶段成果的总结。二、无缝设计的含义和理论依据所谓“无缝设计”是个相对概念，根据结构情况，可无缝或少缝（不包括沉降缝）。它指的是释放收缩应力的后浇缝。其设计思路是“抗放兼备，以第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页抗为主”的原则，也即利用UEA补偿收缩混凝土作为结构材料在硬化过程中产生的膨胀作用，由于钢筋和临位约束，在结构中建立少量预压应力σc。考虑结构强度的安全，膨胀不能太大，且在硬化14天基本结束。经研究，UEA替代水泥量10～12％范围内，对强度不影响，其膨胀率ε2=2～3×104，在配筋率μ＝0.2～0.8％下，可在结构中建立0.2～0.7Mpa预压应力，这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温度和干缩的拉应力，从而防止收缩裂缝，或把裂缝控制在无害裂缝范围内（小于0.1mm）。基于这一“抗”原理，采用UEA混凝土时，后浇缝的间距延长至50m是安全的，比规范20～40m增长1倍左右，这是无缝设计的“少缝含义”，已成功应用于结构设计中。随着我国建筑发展，钢筋混凝土结构超长100m、水平面积超1万m2以上比比皆是。楼层数十层，设置后浇带以防止结构收缩开裂成为必要措施。然而，它给结构设计和施工带来一定麻烦，工期延长，模板周转、降水和施工管理费都增加，能否取消后浇缝，这具有技术经济意义。工业与民用建筑的整体式基础、箱形基础的底板、车间混凝土地面、地下隧道、涵管等结构的底板和墙体的特点是，其厚度（高度）远远小于长、宽方向尺寸，当H/L≤0.2时，板在温度收缩变形作用下，离开端部区域，全截面受拉应力较均匀。在地基约束下，将出现水平法向力σx；从工程实践可知σx是设计主要控制应力，是经常引起垂直裂缝的主要应力，其最大值在中间界面x=0处，见图1。当法向应力σmax超过混凝土抗拉强度ft时，在中部出现第一条垂直裂缝，一分为二，每块板的水平应力重新分布为σx，。如σx，>ft则形成第二批裂缝。这种裂缝有序性常可在工程中见到。所以，后浇缝成为建筑控制裂缝的主要措施之一。法向应力公式如下σmax＝－EaT（1－1/cos（βL/2））式中β＝cx1/2/HE，其中cx为水平阻力，H为板厚，E为混凝土弹性模量。只在较短的区间L范围内对削弱温度收缩应力EaT起显著作用，超过一定长度，即使设置后浇缝也没有意义。按理论计算，削减σmax有效间距为20～60m。下面谈到的膨胀加强带间距应设在此范...