專利名稱：超長墻體裂縫控制方法
技術領域：
本發明涉及到建筑領域超長墻體的施工領域，特別指一種由預應力引發的超長墻體 控制裂縫的方法。
背景技術：
超長鋼筋砼墻體與超長鋼筋砼框架結構產生裂縫的作用機理有類同之處，但具有不
同的特點，澆搗好的砼墻體在固化過程中將會產生較大的收縮變形，但墻體砼的收縮變
形同時會受到剛性墻基的制約，此制約力將隨砼收縮變形的發展而增大，該制約力便是
墻體與墻基間的分布剪力。
墻體單元變形時同樣存在一個不產生變形的對稱軸。墻體底部由于制約力的作用位
移很小；墻體上部，如無上部結構制約，只靠各層墻體間的相互制約，位移較大。由于 墻體側向變形頂部大，下部逐漸減小，底部不產生變形，所以各層墻體的水平截面的剪 應力分布上層小、下層大、底部最大。且墻體各豎向截面拉應力的分布距端部的距離增 大而增大，其豎向截面上的拉應力底部大，向墻體上部漸漸減小，當墻體中豎向截面上 的拉應力達極限拉應力時，便將產生豎向裂縫，墻體的整個中部區段都將處在受拉狀態， 豎向裂縫將先后相繼出現延伸貫通。
墻體內除產生砼的收縮變形外，還將隨季節的變化產生季節溫差變形，若處在最不 利的炎夏季節施工，則至冬季時的季節溫差變形與砼收縮變形一致，兩種變形產生的效
應將疊加，墻體裂縫還會進一步發展。 目前控制墻體裂縫的方法主要有 1、設法減小砼的收縮變形值
最常用的方法是在澆搗砼時，在砼內摻加水泥用量12 14%的微膨脹劑，以使砼在 凝固過程中產生微膨脹，用以補償砼的部分早期收縮變形，其補償的效應大致可減少砼 30%左右的收縮變形。但是要注意到摻加膨脹劑后，必須確保砼早期的濕養護，否則將 是無效的。該方法的問題在于要保持豎向墻體濕養護的環境有一定的難度，特別是處在 炎夏季節施工時，需要采取專門澆水養護的特殊措施，耗費較多是人力和物力。該方法 多年來的實踐結果并不理想，常常在拆除墻體模板時，發現墻體砼即已開裂，有些開裂 甚至還較為嚴重。2、 超長墻體沿墻長分布設若干"后澆帶"
注意到墻體施工與鋼筋框架結構的施工不同，它的"后澆帶"的間距比框架結構小 一倍多，按《施工驗收規范》要求，"后澆帶"的設置間距要求在30m以下。增設"后 澆帶"目的也是為了在墻體澆筑"后澆帶"前使墻體先完成一部分早期收縮變形。預留 "后澆帶"通常需要預留2 3個月后，再把墻體封閉。但是對于超長墻體的施工，按以 上要求的條件很難做到，將會增加施工工序，延誤施工工期。
3、 施加預應力的方法
對于超長墻體，多少年來都在墻體內增配了不少預應力筋(無粘結筋)，但是實際 工程應用卻表明墻體仍然開裂，并未發揮控制裂縫的效用，這是因為①墻體收縮變 形由于受剛性墻基抑制墻體變形而產生的收縮應力自端部開始沿墻體長度的增加逐步 增大，而后拉裂，該區段并不大；進一步的延伸長度內為墻體豎向裂縫分布區。而對于 超長墻體，同樣的原因，當對墻體施加預應力使墻體受壓變形時，墻體變形將同樣受到 剛性墻基的抑制，雖端部預應力達最大值，但砼預應力也將很快衰減，并沿墻長逐漸衰 減而消失；在收縮應力最大區域，實際上砼預應力己經消失。
其結果是在收縮應力不大的區段建立了較大的預應力，而收縮力最大的墻體中部區 段，所能提供的預應力已很小，以至己經消失。由此可見，鑒于墻體變形受墻基制約的 不同特點，預應力技術按照當今的施工方法實難以發揮其有效的作用是顯而易見的。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種通過在墻體內增設預 應力筋可減少或避免超長墻體裂縫的超長墻體裂縫控制方法。
本發明解決上述技術問題的技術方案為該超長墻體裂縫控制方法，其特征在于 將超長墻體沿墻長內核砼用薄鋼板豎向分割，然后在垂直于分隔鋼板的軸線位置設置止 水鋼板，分隔鋼板將止水鋼板一分為二并相互垂直；所述的分隔鋼板和止水鋼板位于墻 體二側的鋼筋網之間，并與鋼筋網拉結固定。
把超長墻體沿墻長內核砼即墻體內外鋼筋網之間的砼豎向分割，分割方法很多，為 仍然使墻體能連續澆搗砼，可使用薄鋼板分隔，較好的，可選用厚度為1 3毫米厚的的 薄鋼板分割，目的是用以大大減小砼墻體收縮單元的長度。較好的，每個收縮單元大致 可取2個柱距長，由此，每個收縮單元的總收縮量可大大減小，則下部剛性墻基對墻體 砼變形的制約力(剪力)將明顯減小，由水平剪力引起的砼拉應力明顯減小。
用薄鋼板隔斷后，在砼產生收縮變形時，必在薄鋼板二側產生微細豎縫(該微細縫 由于墻體二側鋼筋網的抑制，墻體表面不一定會顯露)，該微細裂縫隨后可由墻體上施 加的法向預應力的作用使其閉合。
為防止澆搗砼后早期收縮裂縫的發生，可采用二次施加預應力。當砼達40 60%的強度時，便開始張拉50%的張拉控制，當砼達設計強度時，預應力再二次張拉到預定的 張拉控制應力。由于預應力筋為直線張拉，可方便地采用無粘結預應力筋。
考慮到分隔薄鋼板部位，在側向水壓力作用下有局部滲漏的可能，因此需要在垂直 于分隔鋼板的軸線設置止水鋼板，較好的，可以選用厚度為l~3mm厚的止水鋼板；分 隔鋼板將止水鋼板一分為二，兩者相互垂直呈十字形，分隔鋼板二側點焊于止水鋼板上， 該分隔鋼板和止水鋼板按預定位置豎立于墻體二側鋼筋網之間，并與鋼筋網拉結固定。 為了方便無粘結筋的施工，在制作十字分隔鋼板和止水鋼板時，可在分隔鋼板上按無粘 結筋設計的間距預留無粘結筋的穿孔，無粘結筋穿過該穿孔架設于分隔鋼板上；較好的， 無粘結筋分段張拉的長度可取45~55米，且宜分二階段張拉錨固。以使每個張拉段內只 持有三個墻體收縮單元。
與現有技術相比較，本發明所提供的超長墻體裂縫的控制方法作用機理明確，施工 程序簡明，可使墻體收縮應力明顯減小，和預應力筋配合能有效發揮裂縫控制作用；相 互垂直的分隔鋼板和止水鋼板的設計，易于制作和設置，所需費用小，避免了墻長方向 大量"后澆帶"的設置，簡化了施工工序，加快了施工進度；且可不再考慮在砼中摻加 微膨脹劑，降低了制作成本。本發明控制超長墻體裂縫的方法有效、經濟、實用。可應 用在任何需要控制裂縫的超長墻體結構上，尤其適合應用于地下車庫墻體、地上和地下 的人工河道的側墻板、超長大型水池、污水處理池側壁和擋土墻的施工。
圖1為本發明實施例中超長地下二層車庫及人工河道結構布置示意圖； 圖2為圖1中超長地下室墻體中側墻板的平面結構布置和構造示意圖； 圖3為沿圖2中A-A線的剖視圖； 圖4為沿圖3中B-B線的剖視圖； 圖5為圖3中C部分的局部放大圖。
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖1所示，將本發明的方法應用在某商務區的2期工程中。該工程為大面積地下 二層車庫結構，建筑面積約7萬m2，地下室長256.8 m，寬132.8 165 m，為雙向預應 力框架結構，其外圍墻體和穿越上層車庫寬42 m的人工河道的側墻板1長約260多米， 為超長墻體，其抗裂要求較高。
如圖1所示，人工河道2水深3m，河道側墻板1高3.1 m,厚300 mm，采用C30
砼，墻體內縱向兩側各增配了,1524@3()()的無粘結預應力筋。為了減少墻體內的收縮應力，在墻板底部設置的托梁內(bXh=400mmX1100mm)均勻配置有12根無粘結 筋5。該河道的底板即為底層車庫頂蓋，車庫頂蓋結構為無粘結預應力砼結構，底板厚 300 mm。
按超長墻體裂縫控制方法，沿墻長每二個柱距(2X8.24=16.4 m，柱網為8.2 mX 8.2m)在墻體內埋設了十字形分隔鋼板和止水鋼板，如圖2至圖5所示，由此可把墻體 砼分割為16.4 m長的各個收縮單元，厚度為2mm的分隔鋼板3設置在每個收縮單元的 兩端，將側墻板l沿墻長內核砼豎向分割，并且分隔鋼板3上設置有無粘結筋穿孔(圖 中未示出)，無粘結筋5穿過無粘結筋穿孔架設在分隔鋼板3上；在垂直于分隔鋼板3 的軸線位置設置厚度為3mm的止水鋼板4，分隔鋼板3將止水鋼板4 一分為二并且兩 者相互垂直，分隔鋼板3和止水鋼板4位于側墻板之間，并與鋼筋網拉結固定。
由于砼的收縮變形和季節溫差變形引起的總變形有所減小，墻體內增配了
2^15'24@300的無粘結預應力筋，該預應力筋既可抵消一部分砼收縮變形，也可抑制
分隔鋼板部位可能存在的微細裂縫。由ANSYS計算表明，若按每個無粘結筋分段張拉 長度(即預應力張拉長度)取3個砼收縮單元長，即為3 X 16.4=48.6 m。每個張拉長度 段內存在2塊豎向分割鋼板，則該部位的縫隙在預應力作用下即可得到閉合，且中部收 縮單元內產生的最大收縮應力減小為4.78N/mm2，相應砼的預壓應力為2.18 N/mm2，實
際產生的收縮應力為1181^1111112^^，由此可知，可基本上使該側墻板不裂或微裂。
權利要求
1、超長墻體裂縫控制方法，其特征在于將超長墻體沿墻長內核砼用薄鋼板豎向分割，然后在垂直于分隔鋼板的軸線位置設置止水鋼板，分隔鋼板將止水鋼板一分為二并相互垂直；所述的分隔鋼板和止水鋼板位于墻體二側的鋼筋網之間，并與鋼筋網拉結固定。
2、 根據權利要求1所述的超長墻體裂縫控制方法，其特征在于所述的分隔鋼板 設置在每個收縮單元的兩端，所述的收縮單元為二個柱距長。
3、 根據權利要求1所述的超長墻體裂縫控制方法，其特征在于所述分隔鋼板的 厚度為1 3毫米，所述的止水鋼板的厚度為1~3毫米。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的超長墻體裂縫控制方法，其特征在于所述分隔 鋼板上設置有無粘結筋穿孔，即無粘結筋架設于分隔鋼板上。
5、 根據權利要求4所述的超長墻體裂縫控制方法，其特征在于所述的無粘結筋分段張拉的長度為45~55米，且宜分二階段張拉錨固。
全文摘要
本發明涉及到一種超長墻體裂縫控制方法，其特征在于將超長墻體沿墻長內核砼用薄鋼板豎向分割，然后在垂直于分隔鋼板的軸線位置設置止水鋼板，分隔鋼板將止水鋼板一分為二并相互垂直；所述的分隔鋼板和止水鋼板位于墻體二側的鋼筋網之間，并與鋼筋網拉結固定。與現有技術相比較，本發明所提供的超長墻體裂縫的控制方法施工程序簡明，有利于墻體收縮應力的減小，和預應力筋配合能有效發揮裂縫控制作用；可應用在任何需要控制裂縫的墻體結構上，尤其適合應用于地下車庫墻體、地上和地下的人工河道的側墻板、超長大型水池、污水處理池側壁和擋土墻的施工。
文檔編號E04G21/12GK101608476SQ20091010057
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者劉用海, 李水明, 焦彬如, 肖秀麗 申請人:寧波建工股份有限公司;浙江大學寧波理工學院;寧波市鄞州區城市建設投資發展有限公司