浅谈无粘结预应力在超长混凝土对收缩裂缝及控制应用

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1、浅谈无粘结预应力技术在超长混凝土结构中的应用[提要]超长结构地下室外板收缩裂缝控制是施工的一大难题，本文通过介绍无粘结预应力技术控制收缩裂缝的有效方法，对类似工程具有一定的参考作用。[关键词]无粘结预应力；超长结构；设计；施工DiscussesabouttheApplicationsofthePrestressedTechnologyintheConcreteStructuresAbstract:Contractionoftheouterplateofsuperlongcracksinthebasementoftheconst

2、ructionofcontrolisamajorproblem.Thispaperintroducestheeffectivewayofprestressedtocontrolshrinkagecracks.Forsimilarprojectstoprovideareferencevalue.Keywords:prestressed;longstructure;design;construction近几年，随着这几年我国经济发展，政府对基础建设投入的增加，高层建筑的大量涌现，高层建筑超长地下室混凝土结构越来越多被广泛应用。对于

3、超长混凝土结构，若采用普通混凝土结构，很可能由于普通混凝土收缩产生温度应力而导致混凝土开裂。那么裂缝会使地下室产生渗漏水，影响其正常使用，对于超长结构混凝土的裂缝控制已经成为许多工程中最感棘手的问题之一。1、超长地下室混凝土收缩裂缝产生原因与分析与混凝土收缩有关的因素有很多，如混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种，混凝土骨料的物理性质和最大粒径、养护条件等等，混凝土自身收缩也是混凝土收缩的一个主要来源。混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩，对于大体积混凝土，这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束，就会在混凝

4、土体内产生相应的收缩应力，当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。2、超长地下室混凝土温度应力分析考虑整体温度变化的作用，认为结构在大气中温度均匀，结构随大气温度变化而变化，因大地温度变化小，近似恒温，因此可认为地下部分结构温度保持恒定，可不考虑温度作用的影响。还要考虑混凝土收缩的当量温差。混凝土收缩是一种随时间而增长的变形，结硬初期发展较快，以后增长较慢，两年后趋于稳定。最终收缩应变ε约为(20-40)×10-5。3、超长结构混凝土温度应力的无粘结预应力设计设置后浇带等方法进行裂缝控制只能解

5、决部分早期收缩应力及裂缝控制的问题。相对这些措施，采用施加预应力的方法则是个相对简单有效的方法。当前这种超长结构技术的应用大多采用部分预应力形式，即预应力筋与普通钢筋结合使用，共同抵抗温度收缩变形，这种技术的采用是一种更加合理经济的措施。现以下面工程实例对无粘结预应力在超长结构中的应用进行讨论。3.1工程概况福州江南水都6B地块，工程建筑面积约为270000m2，框架结构，建筑共有12栋，地上31层，地下2层。地下室柱网基本为8m×8m，地下室整体平米尺寸为168m×359m。X、Y方向多跨连续布置不设缝，属于超长混凝土大板结

6、构。3.2设计原则设计中，考虑把预压应力控制在0.8～1.2MPa左右，即可抵消大部分温度应力，仅在结构中产生≤0.5MPa的次拉应力，小于C30混凝土抗拉强度标准值（ftk＝2.01MPa）。 3.3预应力筋布置 设计考虑使用1860Mpa高强度低松弛无粘结预应力钢筋，张拉应力控制在0.7fptk，超张拉3%，混凝土强度为C30。预应力布束间距为500mm，Ap＝140mm²，直线布束，预应力筋位于板中（h/2板处，h为板厚）；预应力筋长度在30m以内，采用单端张拉；当预应力筋的长度为30～60m时，采用两端张拉。 3.4预

7、压应力校核： 室外地下室顶板有250mm与300mm厚两种板厚，取σpe＝1000N/mm²。当板厚h＝250mm时：等效板厚he＝250＋300×(700－250)／8000＝267mm 预压应力＝σpeAp／(s•he)＝1000×140／(500×267)＝1.049MPa。 当板厚h＝300mm时： 等效板厚he＝300＋300×(900－300)／8000＝323mm 预压应力＝σpeAp／(s•he)＝1000×140／(500×323)＝0.868MP。以上验算均满足要求。4、超长结构混凝土温度应力的无粘结预应力

8、钢筋施工要点。4.1无粘结预应力工程材料①预应力筋使用1860级φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线，质量应符合GB/T5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》标准要求。预应力筋钢材进场后应立即按供货组批进行抽样检验。力学性能：抗拉强度：fptk≥1860N/mm2,延伸率