11.7 构造要求

11.7.1 考虑到我国地域广阔，各地的地质条件差异较大，气候条件也各不相同，本次修订对地下结构设置变形缝的要求较上一版规范有所调整，给各地根据实际情况灵活制定变形缝设置标准保留了空间。
    1 对于在软弱地层中不同地下结构之间产生较大差异沉降的情况，建议在采取结构措施防止和减小差异沉降的同时，更应重视采用适当的地基处理措施防止差异沉降，确保控制在允许范围内。
    在可能产生较大差异沉降的部位可采取以下做法：
    1）通过地基处理或结构措施将沉降调整到轨道结构和主体结构变形的允许范围内。结构措施包括：
    （1）设计中严格控制结构的绝对沉降量；
    （2）地下连续墙槽段之间采用抗剪接头；
    （3）围护墙的顶部设置刚度较大的整体现浇钢筋混凝土冠梁；
    （4）适当增加结构底板的厚度；
    2）通过设置后浇带将施工阶段结构差异沉降产生的次应力先期释放，结构设计中主要考虑后期沉降产生的次应力；此外，在施工安排上应先重后轻，最大限度地降低差异沉降对结构的影响。
    3）当为释放地基不均匀沉降等产生的纵向应力或因抗震需要在主体结构中必须设置沉降缝时，应采取可靠措施，确保沉降缝两边的结构不出现影响行车安全的差异沉降，例如设置可挠接头等。
    4）在主体结构与附属建筑（如出入口通道、通风道等）的结合部，设置的变形缝一般具有沉降缝和伸缩缝的双重作用，但不允许两部分结构之间出现影响使用的差异沉降（如底板错台影响人流通行或管线错位等）。所以在软土地层中须在缝两侧的结构中设置“剪力棒”等，上海地铁则采用双变形缝的做法，同时还在底板（或顶板）内设置了榫槽。
    2 明挖结构伸缩缝的设置方法。一般有两种做法：
    1）沿纵向每隔一定距离设置贯通整个结构横断面的断缝。
此种做法适用于结构底部有较为稳定的地层，在北京地铁中得到广泛应用。其优点是可以较好地释放混凝土收缩和温度变化在结构中产生的纵向应力，纵向钢筋的配置数量较少。但对施工的要求较高，否则在接缝处容易出现渗漏等问题；此外，一般需在断缝两侧做成双柱或调整柱距，影响车站的建筑布置。
    2）沿纵向每隔一定距离设置诱导缝。这种做法多在上海等地地铁的软弱地层中采用，目的是避免人为设置贯通整个结构横断面的通缝导致结构纵向刚度急剧下降，以至丧失抵抗纵向变形的能力。而由于地基后期沉降引发的纵向变形，在软土地层中是不可避免的。如果设置通缝，极易引起缝两端的轨道结构产生过大差异沉降而危及行车安全。诱导缝是一种利用人工控制技术，通过在结构的预想位置产生的“无害裂缝”来释放结构纵向应力的方法。所谓“无害”，大体应满足以下几方面的要求：
    （1）裂缝出现的部位不会影响结构基本的受力特性；
    （2）裂缝的宽度有限，应控制在外贴防水层的材料和楼板建筑装饰层允许拉伸的范围之内，并且裂缝不贯穿整个截面，保证“裂而不漏”；
    （3）裂缝的出现不影响结构基本的使用功能，仍使结构具备足够的纵向抗弯刚度和抵抗剪切变形的能力。
    缝的位置和间距的严格控制是实现“无害裂缝”的关键。具体做法是：
    （1）预设的诱导缝沿车站长度方向按一定间距分布。基坑分段开挖，结构分段浇筑，纵向长度与诱导缝对应。特殊情况下，诱导缝间距必须放大时，应增设施工缝以减小结构分段浇筑的长度；
    （2）诱导缝一般设在柱体中心处，当为圆柱或采用逆作法施工时，可设在跨度1/3处，且缝尽可能与地下墙的接缝对齐；
    （3）诱导缝部位纵向钢筋的处理：顶、楼板和边墙的纵向钢筋或断开（诱导缝设在柱体中心时），或通过1/3（诱导缝设在跨度1/3处时），并在诱导缝两侧的顶板及边墙内设置可以滑移的剪力棒；底板分布筋全部贯通。
    需要说明的是，上海地铁车站大多采用地下连续墙与内衬墙叠合的构造，顶、楼、底板等水平构件的钢筋锚入地下墙内，形成刚接节点。由于先期施工的地下墙对后浇内衬和水平构件混凝土收缩变形的约束作用较大，在与地下墙交接处的顶板易产生斜裂缝，因此宜在顶板与内衬墙相交的节点附近增设纵向构造钢筋，此外，内衬墙的裂缝控制仍是一个没有完全解决的问题。
    3 减少收缩裂缝的其他措施。除了要根据结构形式及其内部约束条件和所处的地层情况合理选择缝的形式和间距外，混凝土的材料选用和施工因素也很重要。为此施工中应注意以下问题：
    1）设置后浇带或控制分段浇筑的长度；

    2）采用掺有外加剂的混凝土；
    3）合理选择水泥品种及标号；
    4）控制混凝土入模温度、加强养护和洞口遮挡；
    5）及时回填。
    4 地铁一般属超长结构，目前工程界虽然已经认识到控制此类结构纵向应力的必要性，但如何控制分歧较大，做法也不统 一。但以下几点应予注意：
    1）某些施工措施，例如设置后浇带或限制分段浇筑长度等对减小混凝土的收缩应力肯定是有利的，但不能用它们代替伸缩缝。这不仅是由于受到浇筑间隔时间的限制，不可能完全消除混凝土干缩的影响，而且也无助于克服由于温度变化和软土地层中由于地基不均匀沉降产生的纵向应力；
    2）由于围岩条件、结构形式与构造、构件施作顺序等的不同，地下结构内外部约束条件有时差异都很大，因此对减小或释放纵向应力的各种措施的评价不能仅仅局限于短期内的少量未发现问题的工程实例，更要在较长期的运营中检验。另外，在某种特定约束条件下的成功经验对其他约束条件未必有效，不能简单地套用。
11.7.2 地下结构设置横向施工缝的主要目的是为了通过分段浇筑控制超长结构或大体积浇筑时在混凝土中产生的收缩应力，同时也是施工作业的需要。由于受到作业条件的限制，通常矿山法结构的施工缝间距较短，一般为6m~12m，沉管隧道分段浇筑的长度一般为15m~20m，明挖结构的情况则较为复杂。施工缝的间距与结构内外部的约束条件以及伸缩缝的形式和间距等关系密切。深圳地铁采用8m~12m；上海地铁诱导缝之间的距离为24m左右时，中间不再设置横向施工缝；北京地铁一般也是在两条伸缩缝之间不再设置横向施工缝。京沪两地的实践证明，对于内外部约束条件较弱的放坡开挖或采用复合式侧墙的结构，情况良好，结构表面的干缩裂缝基本能够控制；而当采用叠合式侧墙时，裂缝则较多。
    施工缝的间距还与混凝土浇筑时的外部气象条件有关。热天混凝土温度变化较大时取小值。
11.7.4 表11.7.4中的钢筋保护层厚度是指所有钢筋（包括分布钢筋）的净保护层厚度，表中保护层厚度根据《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476，并结合各类地下结构的实际工作条件，综合考虑了混凝土的设计强度、环境条件、施工精度和耐久性要求等，并借鉴了国内外同类工程的实践经验，总体上钢筋的保护层要求较上一版本规定有所提高。
    为充分发挥混凝土截面高度的作用，设计时应注意灵活处理主筋和分布筋的布置方式。