混凝土结构的构造缝设计施工技术

张春炎（福建章诚隆建设工程有限公司福建福州350002）

【关键词】伸缩缝；沉降缝；抗震缝；施工缝；后浇带

Structurejointdesignandconstructiontechnologyofconcretestructure

ZhangChun-yan

(FujianZhangchenglongConstructionEngineeringCo.,Ltd.FuzhouFujian350002)

【Abstract】Thearticleintroducesvarietyofstructuralconcretejointsusingfunctionalanalysisofconcretestructuresneedtosutureretentionstructureonthestructuraldesignandconstructionofsewingtechnology.

【Keywords】Shrinkagejoint;Settlementjoint;Seismicjoint;Constructionjoint;Areaafterpouring

目前，我国混凝土浇筑体量和尺寸越来越大，结构形状和体型越来越复杂，混凝土组分越来越多变，各种原因产生的裂缝日渐增多。为力求减少和避免有害裂缝产生，有必要对混凝土结构设置适当的构造缝。

控制混凝土裂缝的方法有两类：“堵”和“导”。“堵”立足于采用配筋构造措施来分散裂缝并限制其宽度。“导”则是要减少约束应力的积聚，主要由混凝土结构中“构造缝”的设计解决。约束应力虽难以避免，但只有在结构体积、尺寸较大的积累较多才可能引起裂缝。如果能主动地用构造缝将混凝土划分为体量不大的若干区域，则约束应力的积累比较有限。立足于积累应力的释放，裂缝就可以得到控制-这就是混凝土结构中构造缝的设计与施工。

1.混凝土构造缝的使用功能

混凝土结构中的构造缝，按其使用功能可分为防裂缝、抗震缝、工艺缝三大类。防裂缝、抗震缝是永久缝，工艺缝是临时缝。

1.1防裂缝

1.1.1膨胀缝（伸缝）。混凝土结构中某些局部体积膨胀、尺度加大易与其它部分造成变形差，设置伸缝加以隔离，以防止变形差积累过大。最常见的伸缩缝多位于屋盖或山墙区域，是为防止日晒引起结构膨胀过大而设置的。

1.1.2收缩缝（缩缝）。为防止混凝土在凝固过程中体积缩小、引起约束应力积累过高而设置的构造缝为缩缝。缩缝的间距应考虑混凝土收缩性能而确定。对已经完成了绝大部分收缩的预制装配式构件，可以适当放松。

1.1.3沉降缝。地基或荷载不均匀造成结构沉降差异难以避免，在沉降差异较大处设沉降缝可以减小因此而引起的约束内力及沉降裂缝。由于基础沉降的时间性，随着沉降渐趋稳定，沉降缝的作用也逐渐减小。

1.1.4体型缝。当建筑物体型庞大且形状复杂时，应用体型缝将其分割为相对形状简单的若干区域，否则将在形状突变的区域发生裂缝。例如哑铃型、曲尺型的建筑一般均用体型缝分割为若干矩形、方型区域，以防止体型过大，造成裂缝。

1.1.5局部缝。混凝土结构的凹角或其他形状突变处，由于应力集中往往在较小荷载作用下就引起裂缝。局部缝就是主动在这些部位开槽设缝并配以建筑处理，消除设缝带来观感或功能方面的不足。

1.1.6控制缝（引导缝）。建筑物体型、尺寸过大时，收缩裂缝难以避免。与其不规则地到处开裂，不如通过构造措施（如预埋隔离片、留槽等）引导裂缝在预定的位置出现，并通过事先做好的措施（如预埋止水带、用饰条或线脚掩盖等）加以控制，避免对外观和使用功能的影响。

1.2抗震缝。这是为了避免建筑物在遭受地震作用时，水平振动相互碰撞造成震害而设置的隔离缝。抗震缝的设置与结构体型、建筑物高度及地震列度等因素有关。

1.3工艺缝

1.3.1施工缝。现浇混凝土体积受到各种条件的限制，人为设计施工缝作为施工浇筑区域的界限。施工缝就是指先浇混凝土已凝结硬化、再继续浇筑混凝土的新旧混凝土间的结合面，它是结构的薄弱部位，应致力处理好这种临时缝的接搓问题。

1.3.2后浇带。混凝土早期收缩占收缩量的大部分。施工时，每30～40m间距留出800～1000m宽的施工后浇带，暂不浇筑混凝土，两个月后混凝土收缩大约完成70%，再浇筑带内混凝土，把结构连成整体。后浇带应通过建筑物的整个横截面，分开全部墙、梁和楼板，使两边都可以自由收缩，后浇带可以选择对结构受力影响较小的部位曲折通过。

1.3.3加强带。是后浇带的一种特殊形式，用于地下室底板。混凝土在水泥化凝结过程中，会产生温度和收缩变形。地下室底板在收缩过程中会受到地基的约束，混凝土产生水平拉应力，其最大值出现在底板长度中部。为避免结构产生裂缝，在拉应力较大处设置膨胀加强带，给予较大的膨胀应力补偿。

2.混凝土结构留置构造缝的必要性

2.1留置构造缝是施工技术、施工工艺及施工组织的需要。为保证混凝土结构具有良好的整体性，混凝土浇筑应连续进行，但混凝土浇筑过程中必然遇有施工技术、施工工艺及施工组织的原因而使混凝土浇筑不能连续进行，或临时间歇或长期间歇，尤其是混凝土体量较大时，由于施工组织、支模、钢筋绑扎、预埋件埋设、防止混凝土裂缝产生、机具设备突然损坏和故障、停水停电和养护等原因使混凝土浇筑不能连续进行，必须在施工过程中使混凝土浇筑临时中断，待条件成熟后再继续在此接槎面上或隔断面处进行浇筑。有时因技术上的需要，特意将整体混凝土分割成若干区段长时间中断，以防止混凝土产生裂缝。

2.2留置防裂缝是防止收缩裂缝和温度裂缝产生的主要措施。混凝土结构产生裂缝的原因很多，变形裂缝占全部裂缝的80%以上，而变形裂缝中，因混凝土收缩变形和温度变形受到约束引起的约束裂缝，又占变形裂缝的绝大部分，大量工程实践证明，根据源于工程实践经验留置的构造防裂缝是防止混凝土产生裂缝的主要措施之一。

3.构造缝的设计

3.1构造缝的防裂原理。混凝土结构达到一定长度时，约束应力的储备积累才能达到等于或大于混凝土的抗拉强度，此时混凝土出现裂缝，而储备积累的约束应力得以释放。我们把混凝土结构分割为小于这一长度，约束应力的储备积累限于小于混凝土的抗拉强度，其变形能量就得到释放。采用“放”的措施，人为主动地将混凝土结构分割成若干区段，使约束应力在每个区段储备积累都不够大，不至于使混凝土产生裂缝，其储备积累的约束应力在两端的构造缝处得以释放，混凝土就不再在其他处产生裂缝了，为此，裂缝得以控制，这就是结构设计构造缝中的防裂原理。

3.2构造缝的设计原则。考虑到现代建筑体量庞大、形态复杂、混凝土温度收缩变形大等特点，设计时应合理布置构造缝，防止约束应力积聚过大，并在施工过程中合理设置施工缝和后浇带，减少和避免早期收缩的影响。根据各类构造缝的功能和特点，应尽量将其合并，做到一缝多能，并采用有效的构造措施，以保证其应有的功能。构造缝在做法上应力求简单，具有施工可行性并能保证质量，同时应考虑防水、抗渗、观感等效果，采取措施尽量减少设缝所带来的不利影响。

3.3构造缝的常见形式。混凝土结构中构造缝的做法大体可分为以下几种：

（1）全部断开的缝：自基础到屋顶将结构分割为完全独立的不同体系。

（2）局部断开的缝：同一基础而上部结构分离的缝（如双柱排架），屋盖局部断开的缝（如音叉式缝）。

（3）装配整体式拼缝：并在拼缝处，由预制构件的预留钢筋互相连接并浇筑灌缝混凝土以形成传力的功能，且采取措施避免可见裂缝，但也有不考虑传递内力的填充性的拼缝。

（4）钢筋连接、混凝土接槎的缝：钢筋可为连续的、搭接、焊接或机械连接的，应能形成传递内力的能力。

（5）为引导混凝土收缩而形成的缝：即前述控制缝，对结构按整体考虑，但应对引导形成的缝提前采取必要的控制措施以不影响承载力和使用、观感功能。

4.构造缝施工技术

4.1防裂缝与抗震缝施工技术

4.1.1设置原则。伸缩缝要能保证建筑物在水平方向的左右胀缩而不破坏。沉降缝要能保证建筑物在垂直方向的自由沉降而不破坏。抗震缝要能保证建筑物在垂直方向自由沉降，在水平方向又能左右移动。沉降缝可代替伸缩缝，但伸缩缝不能代替沉降缝。在地震区设置伸缩缝、沉降缝时均按抗震缝要求考虑。

4.1.2关键技术

(1）缝的宽度。伸缩缝、沉降缝、体型缝、抗震缝留缝时应考虑装饰面层的厚度，使得装饰之后缝宽符合要求。特别指出：防震缝宽度要留够，缝内杂物应清除干净，要允许相邻房屋可能出现反向的振动，而不发生碰撞。

(2）控制缝（引导缝）。当估计结构可能发生裂缝时，可人为控制其位置，使裂缝有规律的发生在对结构和建筑影响最小的部位而设置控制缝（引导缝），其间距一般在10m左右，控制缝处的截面做如图1、2所示，将该部分截面厚度减小，部分钢筋在此处断，使该截面抗剪抗弯能力都减弱。其位置应放在对结构整体性和承载力无多大影响的部位。

(3）局部缝。由于结构顶部及底部受的温度应力较大，因此在高层建筑中可采取在上面或下面几层局部设伸缩缝的方法（约1/4全高）。伸缩缝未贯通全高，见图3。

(4）技术要求。外墙变形缝应符合保温、防水及立面美观的要求。楼地面变形缝应符合方便行走、防火、防止灰尘下落、防水及美观的要求。屋顶变形缝应符合防潮、防水、保温、防火及美观的要求。地下室变形缝一定要适应变形和防水的要求，并且应有足够的耐久性。

图3局部伸缩缝设置4.2工艺构造缝施工技术。工艺缝可细分为：施工缝、后浇带、加强带。

4.2.1施工缝关键技术。

(1）施工缝位置。我国规范规定混凝土结构施工缝宜留置在结构剪力较小且便于施工的部位。要根据结构的具体情况、结构的受力状态，施工时一定要综合考虑“剪力较小”和“方便施工”两个条件，不能顾此失彼，不可只单独偏顾某一方面。

(2）地下室施工缝。施工缝是防水薄弱部位，底板的混凝土应连续浇筑，一般不留施工缝，墙体的水平施工缝不应留在底板与墙体交接处，水平施工缝距底板不少于200mm，施工缝的接缝形式有平口缝、凸缝、高低缝、金属止水带等,或采用外贴或止水带、缓膨型膨胀胶条或SM胶。采用钢板止水带与外贴式止水带复合使用的施工缝防水效果较好。（见图4）

图4地下室外墙水平施工缝(3)墙柱施工缝。梁板一般不留施工缝，竖向结构墙、柱的施工缝每层留2次，一般是梁底和楼板面处。由于浇注震捣墙、柱砼时，易造成粗骨料下沉，梁底处墙柱顶砼会出现浮浆。因此，在梁底以下1000mm高度范围内的砼不要过分震捣，宜在梁底以下500mm区段用人工振捣，应避免石只下沉浮浆泛起。此处施工缝的模板应留排水孔，顶面砼应略有倾斜以利清渣排水，确保施工缝接缝密实。

(4）楼梯施工缝。楼梯踏步的施工缝应留在楼面往上段距梁侧1/3L0处，应垂直于斜板底面。施工缝所在的楼梯段应支模至平台梁底，严禁采用“飞模”悬挑的做法。为了便于清理施工缝的杂渣，在此处斜板底留100宽不铺板，待清洗干净后塞底模。

4.2.2后浇带关键技术

(1）地下室底板后浇带。后浇带宽度为1m，与两侧混凝土接缝采用企口式中部贴止水条的做法。后浇带应附加防水层做法为：200厚C30现浇钢筋混凝土抗压板，宽2000mm，上部14＠150，下部12＠150，分布筋8＠150，抗压板上为10mm厚橡胶止水带，上做40mm厚细石砼保护层（见图5）。后浇带混凝土施工前，需对后浇带清理干净并进行钢筋的恢复工作，混凝土浇筑应在结构封顶14d、且两侧砼的龄期达到42d，沉降基本稳定后进行。后浇带应采用补偿收缩砼，砼等级此原设计提高一级，抗渗为P10，UEA掺量为水泥量的12%，浇筑12h后蓄水养护28d。

图5地下室底板后浇带图6地下室外墙后浇带(2）地下室外墙后浇带。后浇带宽度为1m，接缝采用平口式，中部设钢板止水带的做法。外墙后浇带附加防水作法为：挡土板选用5mm厚、1200mm宽钢板（也可采用40mm厚1200mm长钢筋混凝土预制板）一端固定、一端自由；外贴2000mm宽、3mm厚的SBS改性沥青防水卷材，两端各伸出后浇带500mm且贴在结构面上，外统一做外墙防水卷材，再做500mm厚聚苯板保护层（见图6）。为加强防水效果，外墙后浇带处边槽用均质粘土回填。

(3）楼（屋）面后浇带。由于后浇带混凝土是后浇的，其两侧混凝土长期处于悬臂状态，所以模板的支撑在补浇混凝土前本跨不能全部拆除。后浇带侧边用密目钢丝网隔离，密目钢丝网采用双层重迭的间距10mm×10mm钢丝网。由于梁较高，在混凝土浇筑时，混凝土的侧压力较大，为保证密目钢丝网在混凝土的侧压力下不变形，需用钢筋网对其进行加固。后浇带内钢筋采用搭接的做法,使得后浇带两边的混凝土在带浇灌以前能自由收缩.在受力较大部位留后浇带时，主筋可先搭接，浇灌前再进行焊接。后浇带的浇筑时间宜选择在气温较低时，因为此时已浇筑的混凝土处于收缩状态。后浇带混凝土比两侧提高一级，宜在混凝土中掺适量的粉煤灰和膨胀剂，浇筑后养护28d。屋面后浇带处应增加一层防水卷材，两边贴至接缝以外300mm，以防后浇带渗水。

4.2.3加强带关键技术

(1）膨胀加强带。地下室底板设置膨胀加强带和滑动层，可以减少后浇带的数量，方便施工。加强带浇筑使用膨胀混凝土，带内膨胀剂的掺量比其两侧混凝土高出4%左右，带内混凝土强度比两侧混凝土提高一个等级。其构造如图7所示。使用膨胀混凝土可以有效降低综合温差，补偿温度应力，减小收缩。膨胀带可以设置在后浇带之间或独立的板块之中，使其作为一个施工段连续浇筑混凝土，实现无缝施工。

图7地下室底板膨胀加强带图8地下室底板滑动层

(2）滑动层。设置滑动层可以大大减少地基对地下室结构的约束，增大缝的间距。另外滑动层还能隔震，可以提高结构的抗震性能。滑动层可采用铺细砂复盖聚乙烯塑性膜或平面浇沥青胶铺砂等方法，其构造如图8所示。

(3）间歇式膨胀带。间歇式加强带的原理同膨胀加强带，其混凝土应在两侧混凝土浇筑完成14d后进行，构造同后浇带，宽2～2.5m。采用间歇式膨胀加强带施工，可以不受混凝土浇筑能力的制约，采用间歇式无缝施工法，易于组织流水施工。

5.结语

控制裂缝的方法可分为“堵”和“导”，混凝土结构的构造缝的设置属于“导”的范畴。在建筑结构的适当部位设置各种类型的构造缝，可以满足结构体系传力功能要求的条件下，尽量减小约束力的积聚，以达到控制裂缝的目的。

［文章编号］1006-7619（2009）04-27-293

［作者简介］张春炎(1951.9-)，男，福建章诚隆建设工程有限公司总工程师，高级工程师、一级建造师。