专利名称：超长墙体裂缝控制方法
技术领域：
本发明涉及到建筑领域超长墙体的施工领域，特别指一种由预应力引发的超长墙体 控制裂缝的方法。
背景技术：
超长钢筋砼墙体与超长钢筋砼框架结构产生裂缝的作用机理有类同之处，但具有不
同的特点，浇捣好的砼墙体在固化过程中将会产生较大的收縮变形，但墙体砼的收縮变
形同时会受到刚性墙基的制约，此制约力将随砼收縮变形的发展而增大，该制约力便是
墙体与墙基间的分布剪力。
墙体单元变形时同样存在一个不产生变形的对称轴。墙体底部由于制约力的作用位
移很小；墙体上部，如无上部结构制约，只靠各层墙体间的相互制约，位移较大。由于 墙体侧向变形顶部大，下部逐渐减小，底部不产生变形，所以各层墙体的水平截面的剪 应力分布上层小、下层大、底部最大。且墙体各竖向截面拉应力的分布距端部的距离增 大而增大，其竖向截面上的拉应力底部大，向墙体上部渐渐减小，当墙体中竖向截面上 的拉应力达极限拉应力时，便将产生竖向裂缝，墙体的整个中部区段都将处在受拉状态， 竖向裂缝将先后相继出现延伸贯通。
墙体内除产生砼的收縮变形外，还将随季节的变化产生季节温差变形，若处在最不 利的炎夏季节施工，则至冬季时的季节温差变形与砼收縮变形一致，两种变形产生的效
应将叠加，墙体裂缝还会进一步发展。 目前控制墙体裂缝的方法主要有 1、设法减小砼的收縮变形值
最常用的方法是在浇捣砼时，在砼内掺加水泥用量12 14%的微膨胀剂，以使砼在 凝固过程中产生微膨胀，用以补偿砼的部分早期收縮变形，其补偿的效应大致可减少砼 30%左右的收縮变形。但是要注意到掺加膨胀剂后，必须确保砼早期的湿养护，否则将 是无效的。该方法的问题在于要保持竖向墙体湿养护的环境有一定的难度，特别是处在 炎夏季节施工时，需要采取专门浇水养护的特殊措施，耗费较多是人力和物力。该方法 多年来的实践结果并不理想，常常在拆除墙体模板时，发现墙体砼即已开裂，有些开裂 甚至还较为严重。2、 超长墙体沿墙长分布设若干"后浇带"
注意到墙体施工与钢筋框架结构的施工不同，它的"后浇带"的间距比框架结构小 一倍多，按《施工验收规范》要求，"后浇带"的设置间距要求在30m以下。增设"后 浇带"目的也是为了在墙体浇筑"后浇带"前使墙体先完成一部分早期收縮变形。预留 "后浇带"通常需要预留2 3个月后，再把墙体封闭。但是对于超长墙体的施工，按以 上要求的条件很难做到，将会增加施工工序，延误施工工期。
3、 施加预应力的方法
对于超长墙体，多少年来都在墙体内增配了不少预应力筋(无粘结筋)，但是实际 工程应用却表明墙体仍然开裂，并未发挥控制裂缝的效用，这是因为①墙体收缩变 形由于受刚性墙基抑制墙体变形而产生的收縮应力自端部开始沿墙体长度的增加逐步 增大，而后拉裂，该区段并不大；进一步的延伸长度内为墙体竖向裂缝分布区。而对于 超长墙体，同样的原因，当对墙体施加预应力使墙体受压变形时，墙体变形将同样受到 刚性墙基的抑制，虽端部预应力达最大值，但砼预应力也将很快衰减，并沿墙长逐渐衰 减而消失；在收縮应力最大区域，实际上砼预应力己经消失。
其结果是在收縮应力不大的区段建立了较大的预应力，而收縮力最大的墙体中部区 段，所能提供的预应力已很小，以至己经消失。由此可见，鉴于墙体变形受墙基制约的 不同特点，预应力技术按照当今的施工方法实难以发挥其有效的作用是显而易见的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种通过在墙体内增设预 应力筋可减少或避免超长墙体裂缝的超长墙体裂缝控制方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案为该超长墙体裂缝控制方法，其特征在于 将超长墙体沿墙长内核砼用薄钢板竖向分割，然后在垂直于分隔钢板的轴线位置设置止 水钢板，分隔钢板将止水钢板一分为二并相互垂直；所述的分隔钢板和止水钢板位于墙 体二侧的钢筋网之间，并与钢筋网拉结固定。
把超长墙体沿墙长内核砼即墙体内外钢筋网之间的砼竖向分割，分割方法很多，为 仍然使墙体能连续浇捣砼，可使用薄钢板分隔，较好的，可选用厚度为1 3毫米厚的的 薄钢板分割，目的是用以大大减小砼墙体收縮单元的长度。较好的，每个收縮单元大致 可取2个柱距长，由此，每个收缩单元的总收縮量可大大减小，则下部刚性墙基对墙体 砼变形的制约力(剪力)将明显减小，由水平剪力引起的砼拉应力明显减小。
用薄钢板隔断后，在砼产生收縮变形时，必在薄钢板二侧产生微细竖缝(该微细缝 由于墙体二侧钢筋网的抑制，墙体表面不一定会显露)，该微细裂缝随后可由墙体上施 加的法向预应力的作用使其闭合。
为防止浇捣砼后早期收縮裂缝的发生，可采用二次施加预应力。当砼达40 60%的强度时，便开始张拉50%的张拉控制，当砼达设计强度时，预应力再二次张拉到预定的 张拉控制应力。由于预应力筋为直线张拉，可方便地采用无粘结预应力筋。
考虑到分隔薄钢板部位，在侧向水压力作用下有局部渗漏的可能，因此需要在垂直 于分隔钢板的轴线设置止水钢板，较好的，可以选用厚度为l~3mm厚的止水钢板；分 隔钢板将止水钢板一分为二，两者相互垂直呈十字形，分隔钢板二侧点焊于止水钢板上， 该分隔钢板和止水钢板按预定位置竖立于墙体二侧钢筋网之间，并与钢筋网拉结固定。 为了方便无粘结筋的施工，在制作十字分隔钢板和止水钢板时，可在分隔钢板上按无粘 结筋设计的间距预留无粘结筋的穿孔，无粘结筋穿过该穿孔架设于分隔钢板上；较好的， 无粘结筋分段张拉的长度可取45~55米，且宜分二阶段张拉锚固。以使每个张拉段内只 持有三个墙体收縮单元。
与现有技术相比较，本发明所提供的超长墙体裂缝的控制方法作用机理明确，施工 程序简明，可使墙体收縮应力明显减小，和预应力筋配合能有效发挥裂缝控制作用；相 互垂直的分隔钢板和止水钢板的设计，易于制作和设置，所需费用小，避免了墙长方向 大量"后浇带"的设置，简化了施工工序，加快了施工进度；且可不再考虑在砼中掺加 微膨胀剂，降低了制作成本。本发明控制超长墙体裂缝的方法有效、经济、实用。可应 用在任何需要控制裂缝的超长墙体结构上，尤其适合应用于地下车库墙体、地上和地下 的人工河道的侧墙板、超长大型水池、污水处理池侧壁和挡土墙的施工。
图1为本发明实施例中超长地下二层车库及人工河道结构布置示意图； 图2为图1中超长地下室墙体中侧墙板的平面结构布置和构造示意图； 图3为沿图2中A-A线的剖视图； 图4为沿图3中B-B线的剖视图； 图5为图3中C部分的局部放大图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，将本发明的方法应用在某商务区的2期工程中。该工程为大面积地下 二层车库结构，建筑面积约7万m2，地下室长256.8 m，宽132.8 165 m，为双向预应 力框架结构，其外围墙体和穿越上层车库宽42 m的人工河道的侧墙板1长约260多米， 为超长墙体，其抗裂要求较高。
如图1所示，人工河道2水深3m，河道侧墙板1高3.1 m,厚300 mm，采用C30
砼，墙体内纵向两侧各增配了,1524@3()()的无粘结预应力筋。为了减少墙体内的收縮应力，在墙板底部设置的托梁内(bXh=400mmX1100mm)均匀配置有12根无粘结 筋5。该河道的底板即为底层车库顶盖，车库顶盖结构为无粘结预应力砼结构，底板厚 300 mm。
按超长墙体裂缝控制方法，沿墙长每二个柱距(2X8.24=16.4 m，柱网为8.2 mX 8.2m)在墙体内埋设了十字形分隔钢板和止水钢板，如图2至图5所示，由此可把墙体 砼分割为16.4 m长的各个收縮单元，厚度为2mm的分隔钢板3设置在每个收縮单元的 两端，将侧墙板l沿墙长内核砼竖向分割，并且分隔钢板3上设置有无粘结筋穿孔(图 中未示出)，无粘结筋5穿过无粘结筋穿孔架设在分隔钢板3上；在垂直于分隔钢板3 的轴线位置设置厚度为3mm的止水钢板4，分隔钢板3将止水钢板4 一分为二并且两 者相互垂直，分隔钢板3和止水钢板4位于侧墙板之间，并与钢筋网拉结固定。
由于砼的收縮变形和季节温差变形引起的总变形有所减小，墙体内增配了
2^15'24@300的无粘结预应力筋，该预应力筋既可抵消一部分砼收縮变形，也可抑制
分隔钢板部位可能存在的微细裂缝。由ANSYS计算表明，若按每个无粘结筋分段张拉 长度(即预应力张拉长度)取3个砼收缩单元长，即为3 X 16.4=48.6 m。每个张拉长度 段内存在2块竖向分割钢板，则该部位的缝隙在预应力作用下即可得到闭合，且中部收 縮单元内产生的最大收缩应力减小为4.78N/mm2，相应砼的预压应力为2.18 N/mm2，实
际产生的收縮应力为1181^1111112^^，由此可知，可基本上使该侧墙板不裂或微裂。
权利要求
1、超长墙体裂缝控制方法，其特征在于将超长墙体沿墙长内核砼用薄钢板竖向分割，然后在垂直于分隔钢板的轴线位置设置止水钢板，分隔钢板将止水钢板一分为二并相互垂直；所述的分隔钢板和止水钢板位于墙体二侧的钢筋网之间，并与钢筋网拉结固定。
2、 根据权利要求1所述的超长墙体裂缝控制方法，其特征在于所述的分隔钢板 设置在每个收縮单元的两端，所述的收縮单元为二个柱距长。
3、 根据权利要求1所述的超长墙体裂缝控制方法，其特征在于所述分隔钢板的 厚度为1 3毫米，所述的止水钢板的厚度为1~3毫米。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的超长墙体裂缝控制方法，其特征在于所述分隔 钢板上设置有无粘结筋穿孔，即无粘结筋架设于分隔钢板上。
5、 根据权利要求4所述的超长墙体裂缝控制方法，其特征在于所述的无粘结筋分段张拉的长度为45~55米，且宜分二阶段张拉锚固。
全文摘要
本发明涉及到一种超长墙体裂缝控制方法，其特征在于将超长墙体沿墙长内核砼用薄钢板竖向分割，然后在垂直于分隔钢板的轴线位置设置止水钢板，分隔钢板将止水钢板一分为二并相互垂直；所述的分隔钢板和止水钢板位于墙体二侧的钢筋网之间，并与钢筋网拉结固定。与现有技术相比较，本发明所提供的超长墙体裂缝的控制方法施工程序简明，有利于墙体收缩应力的减小，和预应力筋配合能有效发挥裂缝控制作用；可应用在任何需要控制裂缝的墙体结构上，尤其适合应用于地下车库墙体、地上和地下的人工河道的侧墙板、超长大型水池、污水处理池侧壁和挡土墙的施工。
文档编号E04G21/12GK101608476SQ20091010057
公开日2009年12月23日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者刘用海, 李水明, 焦彬如, 肖秀丽 申请人:宁波建工股份有限公司;浙江大学宁波理工学院;宁波市鄞州区城市建设投资发展有限公司