高層建筑筏板基礎混凝土裂縫控制探討

【摘 要】混凝土的硬化是一個復雜的化學變化過程 ，裂縫控制措施的有效性只能通過施工監測手段來觀測 ，借助自主開發的施工監測系統 ，直接觀測到了大體積混凝土內的溫度和應力變化過程 ，從而有效地反映出各種控制措施的實際效果。文章從施工準備、配合比要求、溫度指標、混凝土澆筑等方面進行闡述。

【關鍵詞】高層建筑；混凝土；筏板基礎；裂縫；控制

1 工程概況

某高層住宅小區2號樓是一座2個單元住宅樓，地上A單元32層，B單元34層，地下2層。總建筑面積30742．36m2，建筑高度分別為93．35m和99．25m。結構形式為剪力墻結構，基礎形式為1．5m厚筏板基礎，基底標高為－7．25m。2號樓AB兩個單元平面25軸處呈150°折線形布置，筏板基礎展開最大長度59．900m，最大寬度23．300m，厚1．500m，混凝土強度等級C40、外墻為C45，S6抗滲混凝土。

2 大體積混凝土工程特點及難點

2.1 筏板基礎厚1500mm，厚度不是很大。2號樓筏板基礎長度將近60m未設置后澆帶，且平面布置不規則、基礎橫斷面變化較大，混凝土澆筑后須加強薄弱部位的養護防止出現網狀、縱向裂縫。23軸～29軸附加應力集中部分，已不能按正常的熱工計算計算裂縫，在該部分設加強帶防止裂縫。加強帶做法:設附加抗裂筋；增大膨脹劑的摻量。

2.2 混凝土為大體積混凝土，需晝夜連續施工，不留設施工縫一次澆筑完成。

2.3 鋼筋:筏板基礎鋼筋為雙層雙向間距為HRB400Ф25@200mm。基礎梁為暗梁，截面為400mm×1500mm，梁鋼筋定位采取措施須加固，筏板基礎鋼筋上、下層網片之間須用HRB400Ф25鋼筋馬凳間距1500mm梅花式布置并在南北方向貫通設置架立鋼筋，確保鋼筋網片之間尺寸準確。電梯基坑側面設有集水坑，集水坑鋼筋懸空于電梯基坑，須用HRB400Ф25鋼筋支架支撐集水坑鋼筋。電梯基坑最上層鋼筋網片與最下層網片鋼筋之間尺寸為4100mm，需用HRB400Ф25鋼筋支架固定支撐上下層鋼筋網片。

筏板基礎鋼筋在27軸處呈150°折線，在27軸處增加400mm×1500mm基礎梁作為筏板鋼筋的支架，其兩側的筏板鋼筋錨入該基礎梁內。23～29軸部分為應力集中部位，為防止混凝土的中部出現裂縫，在筏板基礎的上下網片之間增設Ф10@200的附加抗裂鋼筋網片，網片距筏板基礎底750mm，在上層鋼筋網片混凝土保護層之間設鍍鋅鋼絲網片。

2.4 模板:由于基礎大放腳坡度較大，最大達到65°，施工中模板加固難度大。5)氣候條件:目前氣溫較高，最高達32℃，不利于大體積混凝土的施工。

3 施工準備工作

筏板基礎混凝土為大體積混凝土，其施工技術要求比較高，施工中主要是防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫。從材料選擇、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，為筏板基礎大體積混凝土連續施工創造條件，做好測溫與養護工作，確保筏板基礎大體積混凝土質量符合要求。

4 混凝土配合比要求

對商品混凝土廠家混凝土采用的主要材料要求如下:

4.1 水泥。在滿足強度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱礦渣硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥。

4.2 骨料。a．粗骨料。碎石應采取連續級配或合理的摻配比例。其最大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的3/4。采用泵送混凝土，應符合《泵送混凝土施工技術規程》，針片狀顆粒含量不宜超過5%，含泥量不應超過1%。b．細骨料。砂采用中砂，含泥量應小于3%，細度模數以2．6～2．8為宜。c．摻合料。為了滿足和易性、減小水泥用量和減緩水泥早期水化熱發熱量的要求，在混凝土中摻入適量的干細灰和超細礦渣粉。d．外加劑。為了改善混凝土的和易性便于泵送，摻加適量的MNC-P高效泵送劑。為了降低凝結速度增加緩凝劑，凝結時間控制在10h或更長。

4.3 混凝土配合比。a．商品混凝土要求混凝土廠家根據現場提出的技術要求，提前做好混凝土試配。b．根據設計要求和使用的材料，按照國家現行有關技術要求提高試配確定配合比。c．盡量利用混凝土60d的后期強度，滿足減少水泥用量的要求。必須滿足施工荷載的要求。d．混凝土UEA采用第四代UEA-Ⅳ混凝土膨脹劑(簡稱UEA-Ⅳ)，23軸～29軸處為筏板基礎最薄弱部位，該部分混凝土UEA-Ⅳ的摻量應比其他部位加大2%。e．用一部分粉煤灰或礦渣微粉代替水泥，減少水化熱，降低混凝土內部溫度。f．混凝土坍落度不能太大，控制在(140±30)mm。g．混凝土的入模溫度控制在28℃左右。

5 溫度指標要求

5.1 混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的升溫值不宜大于50℃。

5.2 混凝土澆筑塊體的里表溫差不宜大于25℃。

5.3 混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2．0℃/d。

5.4 混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

5.5 混凝土入模溫度不宜大于30℃。

6 施工工藝

施工工藝流程如下:泵車就位試運轉→攪拌站供貨→核實混凝土配合比，混凝土運輸單→檢查混凝土質量、坍落度→輸送與混凝土同配合比水泥砂漿潤滑輸送管內壁→輸送混凝土→分層澆筑→振搗→抹面→排除浮漿、泌水→二次收面→蓄水(砌筑擋水墻)→測溫→成品保護。

7 混凝土澆筑要點

筏板基礎混凝土澆筑采用推移式連續澆筑施工的方法。自中間瑐瑧軸開始自北向南分層推進澆筑一次澆筑到頂，兩臺泵自瑐瑧軸開始沿瑐瑧軸按南北方向分別向西、向東同時整體推移澆筑。因現階段氣溫較高，最高氣溫按33℃～35℃考慮，混凝土開始澆筑時間選在晚上氣溫較低時完成23軸～29軸薄弱部分的混凝土澆筑，以利于薄弱部位中部混凝土水化熱的散失。

7.1 每層混凝土的澆筑厚度不超過30cm～40cm。振搗上一層時，應插入下一層混凝土內約5cm，消除兩層之間的接縫，同時要在下層混凝土初凝之前進行。層間最長的間歇時間不應大于混凝土的初凝時間。

7.2 因天氣炎熱，混凝土入模溫度宜控制在30℃以下。混凝土澆筑后，應及時進行保濕保溫養護。

7.3 為防止混凝土發生離析，汽車泵出混凝土泵管口距離澆筑面的高度不超過2m。

7.4 振搗:采用機械二次振搗工藝，每點振搗時間不少于20s～30s。

7.5 做好混凝土振搗過程中的泌水處理，排除多余的水分，可以提高混凝土質量，減少表面裂縫。

7.6 混凝土表面初凝前進行二次抹壓處理，二次收面，以閉合收縮裂縫，約12h～14h后，方可養護。

7.7 養護:進行熱工計算，確定養護方法采用蓄水養護。a．在混凝土升溫過程中采用塑料薄膜覆蓋，蓄水養護，不得將薄膜揭開放線；混凝土降溫過程中，采取氈布、結合棉被覆蓋保溫保濕復合保溫，保溫材料的厚度，保溫厚度通過計算確定。b．混凝土養護期間，根據測溫情況，采取措施保證混凝土內外溫差控制在25℃以內，蓄水養護期為7d，保水養護期為7d，養護期過后方可進行測量放線。c．基礎大放腳斜坡部分側模，作為大放腳混凝土的保溫養護措施，其拆模時間應根據規范規定的溫控要求確定，在混凝土養護期間不得拆除。d．大放腳模板適當延遲拆模時間，拆模后，應采取預防劇烈干燥措施，及時回填，避免大放腳部分混凝土高溫下長期暴露，產生裂縫。e．基礎的變截面處為薄弱部位，易出現裂縫，須加強該部位的測溫養護工作。

8 技術經濟效果評述

8.1 測溫控制

經熱工計算:t=3d齡期，混凝土中心溫度T3=65．99℃。實測溫度:3d混凝土中心溫度達到最高值T3=62．00℃，未超過計算溫度。

8.2 混凝土強度

利用60d后期強度，60d混凝土同條件試塊強度為48．70，達到設計強度的121．75%，滿足設計要求。

8.3 混凝土觀感質量

混凝土表面未發現裂縫，大體積混凝土施工質量符合設計及相關規范要求。

9 結束語

大體積混凝土，超大體積混凝土裂縫控制要點:1)混凝土強度利用60d后期強度，減少水泥用量；2)選擇低水化熱水泥，用一部分粉煤灰或礦渣微粉代替水泥，減少水化熱，降低混凝土內部溫度；3)混凝土中摻加緩凝劑，天氣較熱時緩凝時間控制在10h；4)混凝土坍落度不能太大，控制在140mm±30mm；5)混凝土的入模溫度控制在28℃左右；6)控制大體積混凝土澆筑方式和澆筑厚度，使混凝土中部水化熱盡量擴散；7)混凝土表面強度達到1．2MPa后進行養護，按熱工計算高溫期間采用蓄水養護，經濟方便；8)混凝土降溫階段，極易產生裂縫，須加強薄弱部位的保溫養護；9)控制混凝土的降溫速率，內部溫度降溫不得超過2℃/d；10)應力集中部位，為防止混凝土的中部出現裂縫，在筏板基礎的上下層網片之間增設Ф10@200的附加抗裂鋼筋網片，網片距筏板基礎底750mm，在上層鋼筋網片混凝土保護層之間設鍍鋅鋼絲網片；該部位混凝土UEA的摻量增大2%；11)基礎的變截面處為薄弱部位，易出現裂縫，須加強該部位的測溫養護工作；12)筏板基礎及時進行防水層及土方回填施工，避免基礎長期暴露在高溫環境中而產生裂縫。

參考文獻

[1]馬順利 劉艷;淺談水工混凝土常見裂縫與控制措施[J]山西建筑;2010年02期

[2]閻衛超 周巖;淺談筏板基礎在某工程中的應用[J]山西建筑;2010年10期