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【摘 要】本文介绍了在高层建筑中设置沉降缝、设置施工后浇带、完全以“抗”方法抵御地基不均匀沉降引起的结构内力三种方法的理论依据,并比较了它们的构造、优点及缺点.

【关 键 词】高层建筑；构造；沉降原因；处理措施

当今高层建筑的不断增多,主楼和裙楼会使得地面会受到压力负荷的作用,地基也会因为受理不均匀产生结构性的差异沉降现象.结构性的不均匀沉降对高层建筑物的危害是极大的,不仅会使地面基础出现裂缝,而且会使建筑物一些结构发生开裂,严重时会房屋整体会发生倾斜,甚至发生倒塌.面对高层建筑的施工工程要求,需要及时处理高层建筑差异沉降的问题,下面简述三种解决高层建筑结构差异沉降的方法.

1、设置沉降缝防止发生不均匀沉降产生

设置沉降缝将建筑物分割为多个独立的沉降单元,以有效地防止发生不均匀沉降产生.处理差异沉降惯用方法为设置沉降缝,这是一种纯粹的“放”的方法.

1.1沉降缝设计原理

沿高层建筑主、裙楼交接处设沉降缝.沉降缝自上而下（基础也要断开）将主楼和裙楼分隔成人、各自独立的结构单元,相邻结构单元之间的差异沉降并不相互影响,不会由此产生结构内力.

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主楼的沉降量一般要比裙楼的沉降量要大,基础施工前可先分别估算主楼单元及裙楼单元各自的沉降量,在施工时适当调高主楼楼面相对高度和适当高低裙楼楼面相对高度,使两者在经历了整个沉降过程后变为一致.

1.2构造

沉降缝的宽度一般为100mm,并且应符合搞震缝的要求.有盖板覆盖,缝顶处要覆盖密实,防止雨水渗人.

1.3优点

沉降缝的优点在于设计思路简单,无需考虑抵抗不均匀沉降引起的结构内力.

1.4缺点

1.4.1设沉降缝的缺点在于会出现双柱、隔墙、双梁,建筑平面的使用受到了限制.

1.4.2沉降缝宽度只有100mm,缝两侧的隔墙很难做防水处理,如果沉降缝没有被封盖密实,很容易造成雨水渗入而潮湿隔墙.

2.设置施工后浇带

施工后浇带能够有效解决上述沉降缝的缺点,这是一种先“放”后“抗”的方法.

2.1施工后浇带的原理

后浇带的位置通常设在主楼和裙楼交接处附近结构受力较小的部位（如梁、板的反弯点处）.在分别浇筑主楼和裙楼主体单元时,从基础梁到上部结构的梁和板都预留出施工后浇带,待主楼和裙楼的主体分别完工后,再用膨胀混凝土将两部分连接起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体.这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降先“放”一部分,一般情况下,高层主楼完成后,两部分的沉降量已完成最终沉降量的60%-8/0%,剩下的沉降量就小很多了,这时再完成施工后浇带的混凝土,二者余下部分差异沉降引起的结构内力,可由结构自行调整.

2.2构造

后浇带宽度一般为700～1000mm,实践中较多采用1000mm.后浇带处钢筋可断也可不断.后浇带一般做成企口式,无论何种形式,后浇带在补浇混凝土前必须凿毛并清理干净.后浇带从预留到浇筑的时间当然越长越好,但为了施工期间不影响设备安装,一般不应少于40天,最宜60天.

2.3进行后浇带的填充

后浇带的填充材料宜采用浇筑水泥、膨胀水泥或普通水泥加铝粉等配制的混凝土.当施工现场缺乏这类水泥时,也可采用普通水泥混凝土,但要求混凝土强度等级比原来高一级,潮湿养护不少于15天.

2.4优点

施工浇带的优点就是在于完全解决了设缝的弊端.

2.5缺点

在实际施工操作中,后浇带往往带来一些问题,主要有以下几点：

2.5.1留于基础底板上的后浇带,将历经整个结构施工的全过程,直至结构封顶.对于高层建筑,这段时间很长,在这段时间内,后浇带中将不可避免地掉进各种各样的垃圾杂物,由于底板钢筋较粗较密,再加上局部加强筋,使得清理工作非常艰难,若不清理干净,必然影响后浇混凝土的质量.

2.5.2后浇带贯穿整个地下、地上结构,所到之处遇梁断梁,遇板断板,给施工带来很多不便,影响施工进度.

2.5.3在后浇带补浇混凝土前,需将两侧混凝土凿毛,施工非常困难；而底板混凝土与后浇带混凝土浇带时间间隔数月,新旧混凝土的粘结强度很难保证；又由于浇筑时间差,造成底板混凝土的干缩极易在新旧混凝土的连接处产生裂缝.设置施工后浇带的初衷是防止底板裂缝的产生,而后浇带处理不好却人为地在每条后浇带处造成两条贯穿裂缝,引起漏水.

2.5.4在软土地基或地下水位高的情况,必须时间降水.

2.5.5后浇带将底板分成若干块,底板抗水平力的能力大大削弱,底板的移动还可导致上部结构的位移,因此必须采用特殊措施确保底板稳定性.

3、完全以“抗”方法抵御地基不均匀沉降引起的结构内力

不论是用沉降缝还是施工后浇带处理不均匀沉降问题,都有其各自的弊端,如果条件允许,我们可以考虑采用“抗”方法--通过合理的设计配筋、合理的混凝土强度等级,以结构本身抵御不均沉降引起的结构内力.

3.1取消沉降缝或后浇带的理论依据

3.1.1如果地基的天然地质条件较好的话,或者采用桩基打入较坚硬的岩层,地基的绝对沉降量很小,那么差异沉降也不会大,所产生的结构内力也较小,设置沉降缝或施工后浇带显得大材小用.

3.1.2如何取消沉降缝或施工后浇带.

沉降缝或施工后浇带都是采用以“放”为主的原理来处理

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主、裙楼荷载差异虽然很大,但如果都建在桩基或改良的地基上（包括坚硬的天然地基）,或利用桩基和坚硬地基调整主、裙楼的差异沉降控制在较小范围；还可以利用大底板联合基础的整体性调整差异沉降,确保主、裙楼在整体基础上具有较小的差异沉降.但需要通过计算和分析,加强变截面处的抗弯刚度和配筋,控制工程在封顶后的最终沉降在20～30mm范围以内.

3.2缺点

3.2.1采用“抗”方法对地基的地质条件要求较高,并不是任何工程均可采用的.

3.2.2采用“抗”的方法较设置沉降缝或施工后浇带更为冒险,要求结构设计人员有丰富的经验并进行精确的计算.

3.2.3采用为得垂下手段在很多时候无疑须增大基础的尺寸,或加强变截面处的配筋,或质量高混凝土的强度等级,也就是说会加大了工程的经济成本.

地基承受不均匀的竖向荷载而造成了结构的差异沉降,处理差异沉降的方法都是以“放”为多,以“抗”为少.综合三种处理高层建筑不均匀沉降的方法,各有利弊,消除高层建筑沉降的措施多种多样,其选择的关键是要掌握高层建筑沉降因素,以选择最佳的控制措施.在实际施工中应该因地制宜,考虑施工条件、工期成本及其他条件等因素,选择正确的处理方案.

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