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摘要：抗浮地下室的施工过程中，大体积浇筑的混凝土底板极易出现裂缝。产生裂缝的原因复杂多样化，如果不尽量避免，将会对地下室甚至是建筑的质量造成严重影响，因此在地下室的施工中一定要严格控制混凝土底板的裂缝。本文主要结合相关案例对抗浮地下室混凝土底板裂缝控制技术进行研究，通过对案例的探讨，分析造成地下室混凝土产生裂缝的原因，并提出控制混凝土裂缝的措施，为我国整体抗浮地下室混凝土裂缝控制提供一点参考。
关键词：抗浮地下室；混凝土底板；裂缝控制；措施
随着城市化进程不断推进，城市土地资源越来越有限，拥有地下室的城市建筑不断增加。在整个建筑工程中，地下室的质量至关重要，一旦地下室工程的质量没有达到相应标准，就会严重影响整个建筑工程的质量。一般情况下地下室浇筑混凝土的面积广，浇筑难度大，而且对混凝土的性能要求也比较高，比如耐久性、抗震性以及材料强度。
1、工程概况
浙江省衢州市某客运枢纽工程换乘连廊部分，地上一层钢结构连廊，面积为3230㎡，地下一层，长143.9m，宽44m。地下室底板顶标高为-7.000m，室内顶板标高为-0.5m，室外顶板标高为-1.400，顶板上覆土为0.2~1.1米。根据地勘报告，采用抗浮设计水位为-0.8m，基础采用旋挖抗拔桩+500mm厚防水底板，底板以下为卵石层。地下室混凝土设计强度要求为C35，抗渗性能要求为P8。地下室长跨方向平均34米设置一条后浇带，短跨方向中间设置一条后浇带。项目2017年3月开工，在2018年12月份后浇带封闭后底板出现较多垂直于长度方向的裂缝，主要集中于每跨1/3跨度内。
经过专家组讨论认为形成裂缝的原因有以下几点：
（1）、地下室顶板未覆土，且换乘通道区域在封闭后浇带的情况停止降水，基础底板位于卵石层上，底板所受水浮力较大，结构可能引起上浮产生裂缝；
（2）、冬季雨水较多，可能引起混凝土温度裂缝，且换乘通道地下室为南北向短，东西向长，较容易产生南北向温度裂缝。
之后针对性的采取以下解决措施：1、立即完成地下室顶板覆土；2、采用环氧树脂密闭混凝土裂缝；3、建筑面层内做排水板，沿地下室墙做排水沟，联通各集水井。至今，未见底板有新的裂缝，并使用良好。
结合此案例，下文详细分析一下该抗浮地下室产生混凝土裂缝的原因，并研究了裂缝控制措施，以预防或减少混凝土裂缝的出现。
2、地下室混凝土产生裂缝的原因
2.1设计问题
从设计方面，结构选型以及平面布置往往不是专业设计人员所能确定的，整个建筑工程进行设计时，要根据客户的需求以及场地实际情况来设计出不同的建筑结构，客户的关注点也往往放在建筑的美观性、实用性与经济效益，所以经常忽略建筑结构本身的合理性。案例中的抗浮地下室长宽比大于3：1，且长度为143.9m，属于超长地下室结构，施工次序引起的结构不均匀沉降、超长结构在温差变化环境下，可能导致抗浮地下室底板混凝土出现裂缝，且多为贯穿裂缝，方向平行于底板的短边。
2.2混凝土温差问题
因温差导致裂缝出现时混凝土裂缝出现的主要原因，通常混凝土温差问题在混凝土施工中涉及以下环节：首先，浇筑初期，因水化热大量产生，而混凝土在导热方面性能较差，混凝土内部聚集大量水化热，且难以散发，导致混凝土结构内部温度升高，而结构表面温度与室外环境温度相同，结构内外温差过大，混凝土初凝阶段拉应力超过抗拉强度时（当混凝土本身温差达到25℃-26℃时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力），导致裂缝产生。
其次，气温骤降产生的瞬时温差，冬季衢州地区雨水丰富，抗浮地下室常水位较高，突遇冷空气侵袭而急剧降温引起的骤降温差，使混凝土急剧产生裂缝，其温差变化范围大且变幻莫测，难以预估。
2.3建筑材料引起的收缩
混凝土自缩与水泥用量、水泥品种和混合材料种类有关，如果水泥用量少时，自缩值也就小。而塑性收缩常常出现在混凝土浇筑4-15小时左右水泥水化反应剧烈的阶段，若是水泥用量大、水灰比过大、外加剂保水性差，粗骨料少，用水量大，振捣不良和表面失水等因素都能使混凝土产生塑性收缩，在其表面形成龟裂。
3、控制混凝土产生裂缝措施
3.1结构选型、减少约束
对于抗浮地下室混凝土结构，应确定合理的平面布置，避免结构两个方向的刚度突变；同时要控制结构的基础的不均匀沉降，设置合理的后浇带或者沉降缝。
3.2合理控制混凝土配合比
要想有效控制混凝土裂缝就必须合理控制混凝土的配合比。控制混凝土的配合比应尽量降低砂率、降低用水量、减少水泥等胶凝材料的用量和降低混凝土的水化热产生绝对温升的影响。所以选择水泥品种应尽量考虑水化热影响，可以加入适量的低热普通硅酸盐水泥、降低用水量以及加入混合剂来减少水化热。
3.3合适选择施工材料
混凝土材料的选择也是混凝土控制裂缝的重要措施。合适的骨料应选择线膨胀系数小、岩石弹膜较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。控制骨料级配和含泥量，以减少混凝土收缩，选用10~31.5mm连续级配碎石，砂率控制在40～50%，砂石的含泥量不大于1%。另外，不要为满足泵送施工流动性的要求而选择粒径太小的骨料，因为会加大混凝土收缩量。
同时如果混凝土外加剂选择和使用不当，会直接影响混凝土浇筑质量和强度，影响施工工序，所以合理选择外加剂显得十分重要。粉煤灰作为泵送混凝土的掺合料，在地下室底板和侧墙浇筑时，能有效降低水灰比，减少水泥用量，降低水化热温度峰值，并能改善混凝土的后期强度。减水剂在正确使用的条件下能够改善水泥水化条件和提高混凝土的密实性。膨胀剂能补偿混凝土的收缩应力，防止或减少混凝土收缩裂缝，并使混凝土致密化，达到混凝土结构本身抗裂的目的。
3.4合理安排施工环节
混凝土浇筑的施工环境一定要根据相关的规范来进行，两个方向长度相差较大的地下室底板，沿长边方向，从短边开始浇筑，采用“斜面分层，薄层浇筑，循环整体推进”的方法进行，将浇筑的速度与时间都要控制在合理的范围之内。在混凝土初凝前，必须要对混凝土进行多次振捣，这样可以有效避免混凝土发生收缩，产生裂缝。
3.5控制混凝土入模温度
混凝土的入模温度直接影响着水泥水化放热速率、混凝土的温升，降低新拌混凝土浇筑温度能有效控制裂缝。在实际施工中可以在搅拌环节中加入冰，适当洒水进行降温，以及控制好水泥库的环境温度，使水泥库保持良好的通风效果。其次要严格控制浇筑现场的温度，可以通过搭建防雨棚与遮阳棚来避免浇筑现场受到雨淋与暴晒，尽量将入模温度控制在25℃以内。控制内部温度还可以通过冷却循环水管来降低内部温度，如果要提高冷却效果可以选择镀锌构造底板，保证混凝土温度降低到一定范围内。
3.6混凝土拆除与后期维护
为了提高混凝土的固化效果，可以在取下模板之后，对混凝土使用薄膜覆盖，可以尽量避免混凝土发生收缩，产生裂缝。混凝土的后期养护应该在取出模具两周后进行，定期保湿养护。
4、结语
地下室混凝土产生裂缝的原因复杂多样，因此，在裂缝预防与控制中，应分析具体原因后针对性的采取合理的控制措施。通过对衢州某客运站抗浮地下室案例的探讨，对抗浮地下室混凝土产生裂缝的原因进行了全面分析，并提出了几点控制混凝土裂缝的措施，希望能给其他工程一点参考，促进我国对地下室结构裂缝控制技术的发展。
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