高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點

趙曉芳（蘭州資源環境職業技術學院，甘肅 蘭州 730000）

高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點

趙曉芳（蘭州資源環境職業技術學院，甘肅 蘭州 730000）

隨著城市建筑發展，地下室建筑面積也不斷的擴大。一方面滿足了人們的生活要求，但從另一方面來看，存在規模及技術方面的問題。本文就高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點研究人簡要闡述。

高層建筑地下室；大體積混凝土裂縫施工；控制要點

1 大體積混凝土定義、特點及類型

對于大體積混凝土的定義沒有明確的界定，通常人們對其界定是從其體積方面，但是采用該方法容易忽略受到溫度等外力的影響而產生的裂縫問題。除過溫度之外，相關研究還表明，結構的平面尺寸也會對裂縫問題產生一定影響。綜合各方面因素，可以將大體積混凝土定義為一定尺寸下，由于熱化等原因導致體型面積變化及開裂問題，此種結構就可以稱之為大體積混凝土。

對于地下室底板大體積混凝土而言，其特點首先在于結構長度達到了一定標準，屬于超長混凝土范圍，相比其長度和寬度而言，在厚度方面數值較小，距離傳統意義上的大體積混凝土要求還有一段距離。其次是設計強度高，單方用量多，內部溫度在水熱化作用下要大于一般混凝土。再者是由于在土層中有一定深度，對于外界溫度變化反應不是特別明顯，但是對于抗滲性能要求較高。后一點要考慮到抗裂性能而采用的鋼筋配比。

從類型方面而言有宏觀與微觀。微觀裂縫又可以分為三種，分別是骨料與水泥結合面，水泥漿體，骨料本身的裂縫。其原因在于混凝土是由水泥、骨料在一定比例下結合而成的，材料自身是非均質的。在溫度與濕度變化作用下，體積會發生不均勻變化，由于材料不同，產生的變形各異，相互之間會產生一定的約束應力，從而產生了裂縫，此種裂縫是肉眼不可見的。

而宏觀裂縫則是在微觀裂縫的基礎上發展而來，在微觀裂縫存在的前提下，結構承受了較大載荷，在拉力作用下，微觀裂縫數量會逐漸增多，從而發展為肉眼可見宏觀裂縫，最后造成的結果是整體結構受到破壞。

2 大體積混凝土裂縫的成因

2.1 水化過程中的溫度因素

水泥在水化的過程中要釋放熱量，大體積混凝土由于斷面較厚，熱量在內部不易揮發聚集而引起升溫。相關測試表明，該種原因引起的升溫溫度可以達到20℃—30℃之間，甚至是更高。而混凝土的導熱性能差，在澆注初期對于水化引起的升溫約束較小，溫度應力也較小。隨著時間增加，彈性模量對內部的約束作用逐漸增大，就會產生較大的拉應力。當拉應力超過了抗拉強度時，就會出現裂縫。

2.2 外界氣溫影響

混凝土的澆注溫度與外界溫度是緊密聯系在一起的，施工階段在溫度驟降情況下，內外層混凝土的溫度梯度就會增大，從而對混凝土產生不利影響。內部溫度通常是多種溫度疊加的結果，如絕熱溫度，澆注溫度，散熱降溫等。

2.3 約束條件與溫度裂縫

結構在設計時會考慮到各種力的作用，力是在結構變形過程中產生的。出于設計方面的考慮，結構在變形過程中會受到相應的約束和抑制。約束可以分為內約束與外約束。前者是指在較大斷面情況下由于內部溫度收縮不均勻引起的各質點不均勻而產生的相互約束。后者則是指結構物的邊界條件。除此之外也會受到其它物體的約束，比如在溫度變化下產生的應力超過某一數值就會產生裂縫。

2.4 混凝土收縮

混凝土中有大量水分，在硬化過程中大部分的水分需要蒸發，水分蒸發就會導致材料自身發生相應的變化。從材料性質上來看，多數變形為收縮，少數為膨脹。相關研究已經證明，混凝土中的水分80%左右都要蒸發，剩下的部分則是硬化所需要的。混凝土的形變范圍在一定的區間之內，在計算方面可以換算為同樣的溫度變化所需要的溫度值，從而用溫度差來計算混凝土應力。

3 大體積混凝土裂縫的影響

裂縫首先影響到的是建筑物的功能，產生裂縫后，地下室容易出現滲漏問題。問題出現后再次進行處理不僅會影響工程正常的施工時間，也會增加工程成本，同時在問題處理上也存在一定難度。

裂縫于結構的第二點影響體現在結構鋼度，鋼度降低對于整體質量會帶來一定影響，功能發揮會受到一定限制。最后是影響到耐久性，裂縫的存在會導致外部物質進行到混凝土內部，如果物質具有侵蝕性，混凝土中的鋼筋就會出現銹蝕，混凝土自身也會出現腐蝕及碳化，混凝土的強度降低，耐久性也相應降低，最終影響到的建筑物的整體的質量。甚至會存有一定的安全隱患。

4 裂縫控制

4.1 結構設計

整體結構在設計時就要考慮到裂縫產生的各種情況。從結構設計方面來看，首先是要減少約束，約束不存在的情況下，變形就不會產生相應的應力，結構也不會產生開裂。對于地下室而言，變形所受到的約束主要有地基，墊層，樁基。對于這些構件減少相應的約束，就可以減少約束帶來的約束應力，在具體操作方面可以通過滑動層、緩沖層設置減少地基對底板的約束，底板在變化時有更大的伸縮自由，對變化所引起的應力能夠有效釋放。也可以設置應緩和溝，即在結構表面相隔一定的距離設置一條溝對表面的應力減少，從而達到防止開裂的作用。

第二種方法是設置后澆帶。其目的在于防止溫度變化引起的收縮而導致的裂縫，對于擴大或是取消縫間距是一種有效的措施。后澆帶在設置時要注意幾點情況，首先是根據現場情況留置需要的時間，從理論層面來看，時間留置越長越好，溫度變化情況下收縮變形釋放較為充分。后澆帶的寬度一般在800mm—1000mm區間，穿越的鋼筋總量越少，達到的效果就越好。

第三點是鋼筋構造的合理配置。鋼筋配置不能避免裂縫出現，但是可以將裂縫的擴展限制在一定范圍內，配筋的原則是細而密，配筋率問題則要從實際情況進行考慮。除此之外還可以采用抗裂纖維，及預應力措施。抗裂纖維從類別上來看種類較多，按模量可以分為高彈模和低彈模，前者又包括了鋼纖維，玻璃纖維，陶瓷纖維，紡綸纖維。后者又包括了麻纖維，尼龍纖維等。

4.2 材料方面

裂縫產生的原因之一是由于混凝土收縮，那么可以從材料方面進行考慮，對混凝土收縮進行相應的控制。在水泥選擇方面可以選擇較小收縮值的水泥。也可以采用細度相對較大的水泥，在水灰比方面進行控制。骨料要選擇質量較好的種類。從強度方面來看，則可以選低強度等級的混凝土，對于外加劑和摻合料要適當選用。

4.3 施工方面

由于混凝土開裂相當部分原因是自身導致的，因此在施工過程中要人為的進行處理。混凝土在澆注時要考慮到外部環境影響帶來的影響，避免在溫度過高的情況下施工，確保混凝土質量及澆注質量。要確立科學合理的方案，避免對溫度應力及裂縫產生大的影響。對已經完成的混凝土要采用一定的養護措施。養護工作影響到混凝土收縮，內外溫差及強度增長，適當的養護可以為混凝土性能發揮營造良好的外部環境。

4.4 裂縫控制的原則

裂縫問題形成的原因較為復雜，在控制過程中要遵循一定的原則。減載荷是對問題根源解決的有效方法。其次是釋放約束應力，再者是提升抗裂能力，最后是人為的采用相應的補救措施。

5 結 語

大體積混凝土是較為復雜的施工工程，為了有效對裂縫情況進行預防及避免，要從多個方面綜合考慮，并有針對性的采用相應的方法。如材料的質量及應用，方案設計，施工過程等。只有進行全方位的考量，多種手段并用才能有效的解決大體積混凝土存在的裂縫問題，建筑物的整體質量才會有保證，功能也才會最大程度的發揮。

[1]肖盛芳.論高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫控制要點[J].四川建材,2012(02).

[2]張振偉.建筑工程地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點[J].門窗,2014(08).

[3]陳春麗.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術研究 [J].陳春麗 ,2015(17).

Research on construction control of mass concrete cracks in basement of high-rise building

Along with the development of urban architecture,the construction area of the basement is expanding constantly.On the one hand to meet the people’s living requirements,but on the other hand,the same size and technical aspects of the problem.This article on the basement of high-rise building basement mass concrete crack control points of the brief introduction.

high-rise building basement；mass concrete crack construction；control points

TU37

：B

：1003-8965(2017)02-0107-02