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地下室底板大体积混凝土裂缝控制措施余进峰

发表时间：2020/5/18 来源：《基层建设》2019年第34期作者：余进峰

[导读] 摘要：在房建地下室施工中混凝土是最为常见的施工材料，但在实际施工过程中混凝土开裂的问题却普遍发生，导致在施工过程中造成了大量的工程返工和修复工作。

        石河子市金石建筑工程有限公司新疆石河子 832000
        摘要：在房建地下室施工中混凝土是最为常见的施工材料，但在实际施工过程中混凝土开裂的问题却普遍发生，导致在施工过程中造成了大量的工程返工和修复工作。结合工程实例，对大体积混凝土裂缝的主要成因进行了分析，根据工程特点提出了大体积混凝土裂缝控制措施。地下室大体积混凝土施工完成后，未发现有害裂缝。实践表明，所采用的技术措施切实可行，施工效果显著，值得在类似项目中推广。关
        关键词：大体积混凝土；裂缝；水化热；循环冷却水
        1工程概况
        某项目总建筑面积为113992.38m2，其中地上建筑面积为93076.89m2，地下室建筑面积为20915.49m2。1#楼为地上29层，建筑高度为89.1m；2#楼和8#楼均为地上31层，建筑高度为95.1m；9#楼为地上27层，建筑高度为83.1m；上部结构形式为剪力墙结构。地下室为1层，层高为4m，地下室结构形式为框剪结构。基础选用预应力PHC管桩，承台和底板的混凝土设计强度为C35、抗渗等级P6，承台深度为1000～1800mm，底板厚度为350mm，核心筒位置承台深度为3600mm，混凝土总数量为2578m3。根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009的相关规定，本工程底板和承台混凝土为大体积混凝土。
        2造成大体积混凝土裂缝产生的主要原因
        2.1温度与收缩
        混凝土的凝聚过程主要是通过水化热所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，但是由于混凝土温度变化内外不均衡特别是大体积混凝土温度差更大，所以由于温度力和收缩力的共同作用，导致大体积混凝土出现了开裂的问题。
        2.2收缩导致的开裂
        混凝土在硬化过程中体积会产生收缩，在收缩过程中由于部分混凝土已经硬化无法支持收缩力，成为了导致大型混凝土开裂的主要原因，而且在实际工作中混凝土的配比没有办法与设计图纸一样精确，所以用水量要比水泥用量高，造成大体积混凝土产生裂缝。
        2.3材料质量
        混凝土原材料不符合要求，在实际建筑生产过程中，由于所采购的水泥成分不符合要求或者水泥的稳定性不合格也是造成大型混凝土产生裂缝的主要原因。
        2.4基础沉陷受力不均匀，受外力影响而产生裂缝
        其主要原因是由于混凝土在浇筑完成后，由于地质结构土质不均匀或者回填土碾压不实，或者由于天气原因降雨降水造成浸水而出现不均匀下沉，造成大型混凝土受力不均受到外界的挤压而造成开裂等现象。或者由于模板刚度不够，模板支撑间距过大，支撑底部松动而出现混凝土沉陷则导致裂缝。特别是在气温较低的施工时期模板支撑在冻土之上，随后由于冻土解冻所产生不均匀下沉，使得大型混凝土结构产生裂缝。
        3地下室大体积混凝土裂缝控制措施
        3.1构建大体积混凝土质量控制体系
        对参与管理的每个人的质量责任进行明确，根据工程特点和周边环境情况编制大体积混凝土施工质量计划，对大体积混凝土质量目标逐级分解，施工管理人员根据自身的职责对大体积混凝土施工质量进行检查与监督，使得大体积混凝土质量处于可控状态。项目部针对地下室承台与底板大体积混凝土特点，构建以项目经理为主，以生产经理、技术负责人、主要管理人员和施工班组长为辅的一套行之有效的质量控制体系。
        3.2合理编制专项施工方案
        大体积混凝土施工之前，根据施工场地情况、施工季节特点、混凝土搅拌站与场地的距离、混凝土性能要求、混凝土浇筑数量和工程施工难点与重点等情况合理地编制大体积混凝土专项施工方案[1]。

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在施工方案中应对大体积混凝土的强度和抗渗要求、原材料质量标准、混凝土运输路线、浇筑方法、泵送形式、机械设备与人员组织、混凝土养护方法、混凝土振捣改进方法、混凝土温度监测、质量通病的预防措施和应急救援措施等进行具体说明与明确。大体积专项施工方案应按照程序报送审核，审核通过后方可施工。
        3.3大体积混凝土配合比设计优化
        根据大体积混凝土裂缝主要成因分析可知，如何提高混凝土原材料质量、减少水泥用量与用水量、满足强度与和易性要求等是大体积混凝土配合比设计的主要考虑因素。本工程大体积混凝土采用掺加抗裂纤维、粉煤灰和高效缓凝减水剂等“三掺”方法来提高大体积混凝土的抗裂性，并采用60d后期强度对大体积混凝土配合比进行优化设计，使拌制的混凝土性能满足大体积混凝土规范要求。
        3.4加强大体积混凝土浇筑质量控制
        混凝土进场时安排质检员对混凝土的质量进行检查，检查结果满足施工要求方可投入使用。根据后浇带的布置将大体积混凝土施工区域划分为3个施工区，共布置1台汽车泵和2台地泵，混凝土运输车辆安排15辆，对汽车泵的摆放位置以及混凝土运输车的行走路线进行规划，每台泵车安排专人负责和混凝土搅拌站进行调度与沟通，确保混凝土供应连续性[2]。根据施工时气温和运输距离，对混凝土的坍落度进行适当调整，确保混凝土坍落度满足施工要求。
        3.5大体积混凝土温度裂缝控制措施
        根据混凝土搅拌站提供水化热等基本参数进行温度计算，混凝土中心最高温度为57.1℃，混凝土表面平均温度为24℃，混凝土内外温差为33.1℃，无法满足规范规定的≤25℃的要求。为了防止温度裂缝的出现，采用循环冷却水和保温法相结合的方法对混凝土内外温差进行控制。在核心筒位置承台布置双层冷却水管，水管的规格为Φ25mm，材质为薄壁镀锌钢管，布置位置为距离承台上下面为1.2m，冷却水管与承台边缘距离为0.5m，水平方向的间距为1m。混凝土浇筑覆盖冷却水管后即可通水降温，混凝土浇筑完成后10h进行测温。核心筒位置承台混凝土表面覆盖三层土工布和二层塑料薄膜，其余位置底板表面覆盖二层土工布和二层塑料薄膜[3]。混凝土的养护工作应由专人负责，保证混凝土表面处于湿润状态，混凝土养护时间≥14d。
        3.6加强大体积混凝土温度监测
        在大体积混凝土中部和距离顶部与底部50mm的位置各设置1根测温管。测温管采用Ф20mm镀锌钢管，下端用钢板焊死，露出混凝土面高度为100mm，管内注满机油，用玻璃温度计进行测温，3个测温点为1组。本工程一共布置25组测温管，混凝土浇筑6～10h后开始测温，前面一周测温频率每隔2h测温1次，一周之后的测温频率每隔4h测温1次。测温应安排专人负责，温度的测量应真实准确，并做好测温记录，计算出混凝土内外温差[4]。在温度监测期间，核心筒位置混凝土中心温度最高为50.3℃，混凝土表面温度最高为28.6℃；其他位置混凝土中心温度最高为48.8℃，混凝土表面温度最高为27.5℃；混凝土中心温度与表面温度的差值均小于25℃。
        结束语
        本工程地下室底板大体积混凝土严格按照设计和施工规范要求施工，采用构建质量控制体系、合理编制专项施工方案、大体积混凝土配合比设计优化、加强大体积混凝土浇筑质量控制、温度裂缝控制措施以及加强温度监测等一系列行之有效的大体积裂缝控制措施，在地下室底板混凝土外观质量检查中未发现有害的裂缝，取得良好的施工效果。
        参考文献
        [1]俞建煌.浅析某项目地下室底板大体积混凝土裂缝控制措施[J].福建建材,2019(06):88-89.
        [2]彭双艳,曹正斌.地下室底板承台混凝土裂缝成因分析及防治措施[J].建材与装饰,2018(47):54-55.
        [3]罗仕海.大体积混凝土结构裂缝控制及防治措施[J].建材与装饰,2018(39):48-49.
        [4]谢隆棋.地下室底板大体积混凝土整体浇筑施工技术及裂缝控制分析探讨[J].江西建材,2017(18):82+87.