高层建筑伸缩缝的施工方法及注意事项
摘要:沿建筑物长度方向在适当部位需要设置伸缩缝,可以防止长度较大的建筑物在气候变化条件下发生破坏或产生裂缝。
高层建筑伸缩缝问题涉及伸缩缝位置的设置、伸缩缝的施工工艺、温度收缩及与建筑物相邻时如何处理等问题。
下面简单介绍高层建筑伸缩缝的设置、施工方法及注意事项。
关键字:伸缩缝,高层建筑, 施工, 温度,相邻
Abstract: the buildings along the length direction in the proper positions need to set up is adjustable seam, can prevent the length of the larger buildings in climate change happened under the condition of destruction or cracks. High-rise building is adjustable seam issue involves the expansion joints position setting, the expansion joint construction technology, temperature shrinkage and adjacent building and how to deal with problems. The following simple introduction of the high-rise building is adjustable seam set, construction method and the matters needing attention.
Key word: expansion joints, high-rise buildings, construction, temperature, and the adjacent
1 高层建筑伸缩缝概述
当建筑物长度较大时,为了防止建筑物在气候变化条件下发生破坏或产生裂缝,沿建筑物长度方向的适当部位需要设置伸缩缝。
其做法:沿建筑物的长度方向在适当的部位预留缝隙,使得建筑物的屋顶、楼层、墙体等地面以上的构件都断开,而建筑物基础由于埋在地下随温度变化变形较小,故不必断开。
高层建筑钢结构不宜设置伸缩缝,必须要设置时,满足防震缝的要求。
1.l 伸缩缝的构造要求
温度的变化和混凝土材料的干缩导致高层建筑中结构开裂。
通过大量的研究,考虑设计施工及经济等诸因素,为了防止混凝土结构中的开裂,规范给出了结构伸缩缝设置的最大间距,钢筋混凝土结构中伸缩缝设置最大间距可见表1。
表1 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距(m)
注:在特定情况下可适当增大或缩小伸缩缝的最大间距,此处不详细介绍。
1.2 不同部位伸缩缝的施工方法
(1)墙体伸缩缝。
依据墙体厚度的不同,伸缩缝一般可以做成企口缝、错口缝和平缝等形式。
为了避免外界对室内造成影响,外墙的外侧缝口需覆盖或填塞具有保温、防腐和防水性能的弹性材料,如泡沫塑料条、沥青麻丝、油膏、橡胶条等。
当沉降缝和伸缩缝一道设置的缝口比较宽时,还需用铅皮、镀锌铁皮等金属的调节片覆盖。
当墙面为抹灰处理时,为了防止抹灰的脱落,可以在金属片上钉钢丝网以后再抹灰。
盖缝或填缝材料和构造需保证结构水平方向上的自由伸缩。
外墙内侧和内墙缝口一般用具有装饰效果的金属片或木质缝条遮盖,木条一般固定在缝口一侧。
(2)楼地面伸缩缝。
楼地面伸缩缝的宽度和位置应和墙体伸缩缝保持一致。
伸缩缝内常用具有弹性的沥青麻丝、油膏、金属、塑料调节片等的材料进行盖缝或填缝处理,然后再在上面铺上和地面材料一样的铁板、活动盖板、或橡胶条等防止灰尘的下落。
特别注意,卫生间及其他有水房间的伸缩缝必须做好防水处理。
(3)屋顶伸缩缝。
屋顶伸缩缝宽度和位置应与楼地面、墙体的伸缩缝保持一致。
屋顶伸缩缝通常设于建筑物高低错落的地方,也见于两侧的屋面处于相同标高处。
缝内用金属调节片、沥青麻丝等材料盖缝和填缝。
不上人屋面一般在伸缩缝的一侧或其两侧加砌矮墙,同时按照屋面泛水的构造要求把防水材料沿着矮墙上卷,顶部的缝隙用铝片、镀锌铁片、瓦片、混凝土板等覆盖,并满足两侧结构在自由伸缩的情况下不会渗漏雨水。
寒冷的地区还需用具有一定保温功能的弹性材料填充缝隙,如泡沫塑料、岩棉、沥青麻丝等。
按使用要求,上人屋面一般不设置矮墙,这就要求施工中更要做好防水处理,避免欲睡的渗漏。
此外,屋面刚性防水的亦即分仓缝也属伸缩缝的一种。
分格缝应设置在结构变形敏感的部位,分格的大小应该控制在屋面受温度的影响所产生变形的允许范围内。
其服务面积通常为15~25m2,间距为3~5m。
2 高层建筑伸缩缝施工中的注意事项
2.1 高层建筑混凝土结构温度收缩问题
新浇混凝土硬结收缩,建成结构遇热膨胀,遇冷收缩,这种变形在受到约束时,结构内部就会产生应力。
此温度应力沿房屋的高度和长度方向均会产生影响。
由于高层建筑各部位的收缩参数和温度分布等很难确定;而且混凝土既存在塑性变形,还存在徐变及应力松驰,其实际内力远小于按照弹性结构所求的计算值;故钢筋混凝土高层建筑结构温度的收缩问题只能通过构造措施解决。
国内外较普遍地采用从构造处理或施工的角度解决收缩应力的问题,而不设伸缩缝。
具体的措施如下:
(1)温度影响比较大的底层、顶层、山墙、内纵墙端开间部位需提高其配
筋率,即使产生裂缝也不影响安全。
此外,由于端部构件的刚度越大,其限制温度变形越严重,产生的温度应力也就越大。
故不应在长建筑物端部设刚度大的纵向剪力墙。
(2)阳光直接照射的屋面需加厚屋面的隔热保温层,或设架空通风的双层屋面。
以避免屋面结构的温度变化太大。
(3)顶层可局部变为刚度比较小的形式,或在上面和下面几层设置局部伸缩缝。
(4)施工时留后浇带。
通常每隔40m一道,后浇带一般宽700~l000mm,钢筋的搭接长度为35d。
留后浇带以后,混凝土可以在施工自由收缩,从而减少收缩应力。
为防止后浇带产生裂缝。
一般在后浇带中用浇注水泥的混凝土板灌注,或者在水泥中掺杂微量的铝粉使其具有一定膨胀性,预防新老混凝土之间产生裂缝,可以用高强混凝土灌注。
后浇带混凝土可以在主体混凝土施工60天以后浇筑,最短不小于30天。
尽量保持后浇混凝土施工温度与主体混凝土施工温度相近。
后浇带应贯穿建筑物整个横截面,把梁、楼板和墙全部分开,使其两边均能自由收缩。
一般选择对结构的受力较小部位设置后浇带,使其曲折通过,而不在同一平面内,可以避免所有钢筋在同一平面搭接。
通常后浇带可以设置在楼板和框架梁的1/3跨处,剪力墙洞口上方连梁跨中或着内外墙的连接处。
由于后浇后浇带混凝土,钢筋搭接,后浇带的侧结构会长期处在悬臂状态,故模板支柱在该跨不可以全部拆除。
在框架主梁的跨度较大的情况下,梁钢筋可以贯通而不切断。
从而避免搭接的长度过长,导致施工困难。
也可以避免悬臂状态产生不利内力和变形。
(5)设控制缝:选在对结构封口建筑产生影响最小部位设置缺口。
控制缝的间距一般为10m左右,缝宽为(1/4~1/5) L。
2.2 高层建筑物与建筑物相邻时的伸缩缝问题
对于两个相邻的建筑物,有的为不同期建造,有的为同期建造并且同时施工,有的为同期建造不同时施工。
当相邻两建筑物不同期建造时,两个建筑物建造的时间间隔比较长(1年以上),需要控制两个建筑物间距离来满足地基基础设计要求;当相邻两建筑物同期建造同期施工时,据建筑物使用要求、场地情况采取相应的措施,拉开两个建筑物间的距离或设沉降缝,来满足地基基础设计要求;当相邻两建筑物同期建造不同施工时,据建筑物使用要求或场地情况,设伸缩缝,从而缓解两个建筑物之间地基应力叠加及地基沉降等问题。
如果两个建筑物能拉开距离,即满足两个建筑物间最小净距离要求,两个建筑物地基应力不产生叠加,可以单独设置基础,从而满足地基基础设计要求,同时使施工麻烦减少。
如果为了满足使用的要求,两建筑物需有一定联系时,可以
在适当楼层设置连廊,同时连廊也需单独设置基础,与两建筑物分别断开。
当两个建筑物距离较近时,两个建筑物之间也可以设置沉降缝,从而满足单个建筑物的独立沉降,但其构造和施工复杂。
两建筑物距离很近时,地基的土质比较均匀、承载力比较大,当两建筑物的荷载不很大并且相差不大时,可以在两建筑物间设置伸缩缝,但必须不同时施工,先对重、高部分进行施工,后对轻、低部分进行施工,从而缓解地基基础的不均匀沉降、应力叠加等问题,满足设计的要求。
该方法实用、经济、构造简单,常被应用于实际工程中。
3 结束语
为了保证高层建筑物伸缩缝的质量,以提高高层建筑物的使用寿命。
必须加大伸缩缝的相关科研研究,并在施工过程中控制好各个施工环节,经常总结和交流施工过程中的技术要点,提高施工技术水平,从而不断提高工程质量。
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注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。