某商業(yè)綜合體項(xiàng)目地下室超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)裂縫控制施工技術(shù)淺談

連厚舫 劉佳偉 楊統(tǒng)元

上海寶冶集團(tuán)有限公司 上海 200941

1 工程概況

本項(xiàng)目地下室沿東西向的投影長(zhǎng)度約為425m，沿南北向的投影寬度約為161m，為超長(zhǎng)地下室，地下室結(jié)構(gòu)為3層；地上主樓建筑包含2棟146m超高層、7棟97m高層、2棟23.5m的會(huì)議中心，總建筑面積62.8萬(wàn)m2，設(shè)計(jì)使用年限50年。

主樓筏板屬于大體積混凝土，車(chē)庫(kù)筏板的厚度由700mm～900mm不等，主樓筏板的厚度由1400mm～2500mm不等，主樓筏板內(nèi)電梯基坑深度由4700mm～7000mm不等。主樓筏板混凝土等級(jí)為C40，地下車(chē)庫(kù)筏板混凝土等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)均為P8。后澆帶分區(qū)、筏板厚度及剖面示意圖[1]。

圖1 混凝土厚度分區(qū)圖

2 施工工藝

2.1 混凝土澆筑

（1）底板混凝土施工分區(qū)內(nèi)不設(shè)施工縫，必須確保一次性連續(xù)澆筑混凝土。后澆帶或豎向施工縫，宜采用鋼板網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)等材料支擋。

（2）混凝土振搗采用插入式振搗器，振搗棒要求快插慢拔，保證振搗棒下插深度和混凝土有充分的時(shí)間振搗密實(shí)。振搗點(diǎn)的間距按照振搗棒作用半徑的1.5倍，一般以400～500mm進(jìn)行控制。振搗時(shí)間控制具體以混凝土不再下沉并無(wú)氣泡產(chǎn)生為準(zhǔn)。振搗應(yīng)隨下料進(jìn)度，均勻有序地進(jìn)行，不可漏振，亦不可過(guò)振；

（3）底板面混凝土分兩次抹壓，第一次隨振搗隨抹壓，混凝土終凝前1～2h掀開(kāi)二次抹壓，并隨即覆蓋塑料薄膜，以免因表面水分散失過(guò)快導(dǎo)致干縮裂縫出現(xiàn)的概率增加。

（4）混凝土澆筑要按信息化施工的原則加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度管理，確保已澆混凝土在初凝前被上層混凝土覆蓋，不出現(xiàn)“冷縫”。

2.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土的自帶的水量基本能夠滿(mǎn)足水化的需水量，故針對(duì)基礎(chǔ)底板混凝土應(yīng)按照大體積混凝土的要求進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁灑水養(yǎng)護(hù)。基礎(chǔ)混凝土澆筑完后，表面應(yīng)立即覆蓋清潔的塑料膜，對(duì)有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天[2]。

圖2 基礎(chǔ)、樓板覆蓋及灑水養(yǎng)護(hù)

圖3 柱養(yǎng)護(hù)模包裹養(yǎng)護(hù)

圖4 墻面噴水養(yǎng)護(hù)

3 混凝土裂縫控制技術(shù)措施

3.1 設(shè)計(jì)單位混凝土裂縫控制措施

（1）根據(jù)鄭州地區(qū)地下室內(nèi)夏季最高溫度和冬季最低溫度，計(jì)算使用期間結(jié)構(gòu)升溫和降溫產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，對(duì)溫度應(yīng)力較大部位采取構(gòu)造和配筋加強(qiáng)措施。

（2）對(duì)易受混凝土收縮、降溫收縮影響產(chǎn)生裂縫的部位，加大配筋率，采用抗裂效果好的細(xì)而密配筋方案。

（3）對(duì)于連續(xù)的地下室混凝土外墻，采用在一定間距設(shè)置U形槽，從而避免出現(xiàn)較長(zhǎng)的直段墻體。加強(qiáng)地下室外墻水平鋼筋的設(shè)計(jì)。

（4）按一定間距留置伸縮后澆帶，后澆帶進(jìn)行低溫合攏，伸縮后澆帶90天以后封堵。

（5）采用60天齡期混凝土強(qiáng)度，要求完成的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.1倍。

（6）選用優(yōu)質(zhì)的混凝土用骨料，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)用砂GB/T 14684-2011》中的天然河砂或湖砂，級(jí)配類(lèi)別應(yīng)達(dá)到 I級(jí)的要求：砂率控制在40%；砂、石的級(jí)配應(yīng)達(dá)到級(jí)配良好的要求；粗骨料的含泥量不得大于0.7%，細(xì)骨料的含泥量不得大于1%。摻加適宜的緩凝劑、減水劑等外加劑，減少水泥用料。控制混凝土的坍落度為140±20mm。

（7）采用抗裂性能好的高性能混凝土采用膨脹劑配制補(bǔ)償收縮混凝土。膨脹劑各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 178-2009)》及《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GB50119-2013)》的有關(guān)要求；地下室外墻的混凝土的限制膨脹率采用0.00035(水中14d)，其他部位采用0.0003(水中14d)，混凝土的限制干縮率≤0.0003(水中14d，空氣中28d)；后澆帶處混凝土的限制膨脹率采用0.0004(水中14d)，限制干縮率≤0.0002(水中14d，空氣中28d)。

3.2施 工單位混凝土裂縫控制措施

（1）降低水泥水化熱和變形

1）選用優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥。

2）充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，采用60d強(qiáng)度，盡量減少每立方米混凝土中水泥用量。根據(jù)試驗(yàn)每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃。

3）在結(jié)構(gòu)施工前，攪拌站根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成混凝土試配并經(jīng)第三方驗(yàn)證復(fù)驗(yàn)工作完成。

表1 混凝土配合比統(tǒng)計(jì)表

（2）加強(qiáng)施工中的溫度控制：

1）在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力。

2）采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。

3）加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)和管理，實(shí)行信息化控制，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以?xún)?nèi)，表面溫度和核心區(qū)溫度控制在20℃以?xún)?nèi)；及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。

4）合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土堆積過(guò)厚。

5）采取二次振搗法，澆筑后及時(shí)排除表面積水，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土存在易變形、出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量也直接影響到建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土配合比、加強(qiáng)施工過(guò)程中的溫度控制來(lái)控制超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)大體積混凝土的裂縫，保證建筑物的穩(wěn)固性，提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量和施工效率。此施工技術(shù)的成功應(yīng)用，為今后的各類(lèi)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工都提供了參考。