談地下室超長裂縫防治

唐 新 平

(中鐵三局集團第三工程有限公司，山西 太原 030001)

談地下室超長裂縫防治

唐 新 平

(中鐵三局集團第三工程有限公司，山西 太原 030001)

研究了在現代多高層混凝土建筑物中地下室現澆大體積混凝土結構形成的超長裂縫，分析了溫度裂縫、表面微裂縫、干縮裂縫等各種裂縫產生的原因，針對其各種可能的影響因素提出了相對應的預防、治理措施，以避免、減少裂縫的產生。

地下室，超長結構混凝土，裂縫，影響因素

近年來，隨著我國經濟建設腳步的加快，建筑行業技術的不斷提高，建筑的規模向高層化，大型化改變，在現如今的城市中涌現出大量的高層建筑物，也大量應用超長結構混凝土整體澆筑地下室部分。而在實際施工過程中地下室超長混凝土的設計及施工存在諸多問題，設計的理想化與施工中遇到的困難往往會有部分脫節，若不能執行設計文件要求很有可能會使地下室漏水，影響其正常使用，這已經成為目前多高層建筑物普遍存在的一個關鍵問題。因此怎樣減少、控制和避免地下室超長混凝土結構裂縫的產生就成為了很多施工單位經常要去解決的難題。

1 地下室混凝土長裂縫產生的原因及影響因素

1)溫度裂縫。在水泥硬化的過程中水泥自身會產生水化熱，而地下室超長結構混凝土結構的表面積大，混凝土表面的溫度散失速度快，在混凝土中容易形成不均勻的溫度應力。在溫度應力的影響之下就會在混凝土中形成表面裂縫或者內部裂縫，這種溫度應力形成的裂縫寬度一般在1 mm～4 mm之間，嚴重時會形成貫通縫，對結構的安全、穩定有著巨大的不良影響。究其主要原因是混凝土在凝固硬化的過程中內外溫差大，導致了混凝土的冷縮而形成裂縫。

2)表面微裂縫。表面微裂縫在混凝土結構中是不可避免的一種微型裂縫，這種裂縫一般存在于混凝土外表層，一般情況下微裂縫在保護層范圍以內，深度不會太深，通長情況下表面微裂縫不會形成貫通裂縫。影響此類裂縫產生的因素眾多，其中主要原因是混凝土凝結時向外部泌水水流通道所引起的細微裂縫，其次是水泥水化引起自身體積縮小；在灌注混凝土時，振搗不均勻，不充分；混凝土中的粗骨料沉降不均勻；混凝土抹面后沒有及時覆蓋塑料薄膜養護或灑水養護過晚而失水；混凝土內部溫度驟然發生變化，混凝土內外溫差較大等都可能導致這類裂縫的出現。

3)干縮裂縫。干縮裂縫在混凝土結構中也是經常出現的收縮裂縫之一，干縮裂縫的形成主要是由于混凝土自身特性所引起的。砂石骨料的體積收縮是十分有限的，基本不會形成干縮裂縫，而混凝土結構的整體收縮主要原因是水泥成分所導致的，其整體的收縮量又有諸多因素影響：水泥品種、用量和攪拌混凝土時所使用的混凝土配合比。在一般的施工過程中，收縮裂縫常常在水泥剛剛發生水化時就伴隨凝結逐漸形成了，在有模板接觸的混凝土表面由于養護受到了模板的限制，收縮裂縫受到了外部約束力而沒有形成。混凝土澆筑完成4 d左右，混凝土初期硬化，也具有了一定的抗壓強度，收縮往往表現為混凝土的干縮。對于大多數混凝土結構而言干縮的形成時間區段與溫度裂縫的形成時間幾乎是同時開始并同時形成的；伴隨著混凝土結構中自由水由于受到水化熱影響轉化為水蒸氣逸出混凝土外，混凝土內部產生一定的濕度梯度從而形成溫度不均勻。根據干縮濕脹的原理，濕度梯度同樣也會形成濕度應力。在此時如果混凝土不能得到及時的養護與保溫，干裂就會逐漸加重，混凝土結構的毛細孔內就會產生毛細收縮應力。濕度應力、溫度應力和毛細應力幾種不利因素疊加在一起就形成了混凝土表面的早期干裂現象。

2 在實際建筑施工過程中預防地下室超長混凝土裂縫產生的措施

1)水泥品種的選擇。選用水化熱較低的水泥。這樣的水泥在凝結過程中可以降低水泥自身發熱量，能有效的減少溫度應力的大小，從而減少裂縫開展的條件，在實際施工中對同一部位、一次性澆筑的結構構件應盡量采用同一廠家、同一時期、同一規格的產品，保持產品的穩定性，使得混凝土整體溫度變化趨于一致。

2)骨料的選擇。在實際施工過程中通過長時間的觀測與研究對比發現，地下室超長結構混凝土粗骨料宜選用粒徑5 mm～35 mm的級配骨料，對于所使用的粗骨料中針片狀骨料的含量應嚴格控制不應大于15%，對于細骨料的選用應采用細度模數在2.5左右的中粗砂。粗細骨料的選用要嚴格控制它們的含泥量，粗骨料的含泥量不應大于1%，細骨料的含泥量不應大于2%。

3)外加劑的選擇。在實際施工過程中，外加劑的選擇與用量的確認要與設計院聯系確認，謹慎做出決定。在地下室超長混凝土結構的施工過程中可選擇加入一定量的粉煤灰，粉煤灰作為一種活性材料也會起到一定的凝結固化作用，與水泥機理相同，從而降低水泥在凝結過程中產生的水化熱，而且粉煤灰的使用可以增加混凝土的整體塑性，提高混凝土的抗裂能力；此外粉煤灰在凝結之后還可以有效的填充混凝土結構內部的細小空隙，從而提高混凝土結構體的整體性。還應該關注的是加入粉煤灰后的混凝土結構中早期抗拉強度略有降低，但混凝土的后期強度并不會降低，反而有所升高。

4)混凝土配合比的確認。在施工時配合比的選擇要考慮施工所在地的實際特點和當地實際的使用需求、氣候條件、建筑物周圍環境，是否摻入外加劑以及施工現場隊伍的實際施工能力、經濟技術條件。由實驗室確認工程實際使用時的配合比。

5)加強混凝土的振搗工作。在實際混凝土澆筑過程中，應對新澆筑的混凝土部位進行二次振搗用以排除混凝土在初期凝結過程中因排水、散熱而形成的空隙，從而提高混凝土的整體性且減少了混凝土內部的孔洞。能夠有效的減小內部微裂，防止裂縫的融合擴大，增加混凝土密實度。實際施工中進行二次振搗不僅可以防止混凝土的開裂還會對混凝土結構的強度有一定幅度的提高，實際施工經驗表明二次振搗后強度提高10%～20%左右。

6)避免混凝土初凝后的擾動。混凝土在澆筑施工之前應仔細檢查將要進行澆筑施工的模板，確保其穩定性，對于體型較大、較長的模板要設置中間支撐才可進行澆筑的施工作業。在澆筑完成后混凝土強度達到1 N/mm2～2 N/mm2前禁止人員在混凝土表面或模板上進行踩踏或施加額外的壓力。在澆筑施工時還應注意的是要將混凝土輸送管線架起，避免輸送管線架在模板上，使模板產生振動。在澆筑完成的混凝土表面要覆膜保護，在其上部還要加上1層～2層草簾，加快混凝土的凝結。

7)后澆帶的設置。規范規定：“現澆混凝土框架結構室內的鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距為55 m，露天為35 m；現澆剪力墻結構最大間距分別為45 m，30 m”。在超長結構混凝土施工時后澆帶的設置可以有效的減少混凝土的開裂，避免貫通裂縫的形成。后澆帶的設置應在設計單位在設計時予以考慮，提前確認后澆帶的設計位置和寬度等。這項措施簡單實用、易于實現，在實際的施工過程中不必投入過多資源就可以起到較好的效果，因此應當大力推廣使用。

a.后澆帶的位置確認。一般情況下，地下室混凝土結構的后澆帶應沿長寬方向各隔50 m設置一條，后澆帶的寬度80 cm。后澆帶施工時，要保證預留足量的自由伸縮量，由于混凝土的收縮過程發生在混凝土凝結的早期，在混凝土澆筑的60 d后，對后澆帶部分采用高一級標號混凝土進行填縫作業。因為兩側混凝土的約束作用，后澆帶內混凝土密實度可以提高，且會增強與兩側先澆混凝土的結合，提高了結構的整體性和耐久性。對于受力較小的梁板結構，后澆帶通常留置在梁板跨度的1/3處；留置后澆帶時要使梁平行于后澆帶以免梁截斷太多。

b.后澆帶做法。在設置有后澆帶的施工部位要在后澆帶兩側混凝土施工過程中提前留置鋼筋網，在后序后澆帶施工時要清理兩側澆筑完成的接觸面，調整鋼筋網再進行后澆帶的澆筑作業。在后澆帶兩側的混凝土澆筑時要預防兩側的混凝土在振搗的過程中涌入后澆帶模板中；后澆帶部位澆筑混凝土時要預先鑿除原有的松散的混凝土顆粒，并使兩側原有的混凝土形成鑿毛狀態，有條件的要沖洗其表面，用水泥漿抹面后澆筑后澆帶。

8)混凝土的溫度監控。為預防和控制混凝土溫度裂縫的發生，養護時要對混凝土內部及混凝土內外溫差進行定期的測量，溫度檢查時應檢測的重點是混凝土結構內外溫差不應大于20 ℃。檢測所用的測溫探頭應埋設于各階段混凝土厚度的中點及混凝土表面5 cm之下；澆筑完成之后的前3天時間要每隔1 h進行一次溫度觀測，3 d之后每隔2 h進行一次測溫工作，一般要持續7 d方可結束。在測試混凝土溫度的同時也要對當地當天氣溫進行觀測記錄，以形成對比參照。

3 結語

在超長地下室混凝土裂縫的控制中，要從設計，施工組織，施工方法多方面著手，認真分析施工實際環境，采用對應的施工方法，以確保混凝土施工的質量。地下室滲漏一旦出現，將產生一系列復雜的后果，因此預防裂縫的產生是非常重要的。

On prevention of super-long cracks in basement

Tang Xinping

(No.3EngineeringCompany,ChinaRailwayThirdBureauGroup,Taiyuan030001,China)

The paper researches the super-long cracks at cast-in-place large concrete structures of modern multi-storey high-rise concrete, analyzes the reasons for cracks from the temperature cracks, surface microcrack, and shrinkage cracks, and points out respective prevention and treatment measures according to all sorts of possible factors, so as to avoid and reduce the cracks.

basement, super-long structural concrete, crack, influential factor

2014-12-17

唐新平(1975- )，男，工程師

1009-6825(2015)06-0097-02

TU755.7

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