阳飞宇 唐川川 王旭暄 袁昌成 黄若雷
中国建筑第二工程局有限公司 北京 101149
摘要：随着时代的发展，高层建筑越来越多，尤其是高层写字楼已经随着城市建设的加快，在城市的各个角落拔地而起。高层写字楼的增加，也对施工工程的质量提出了更高的要求。尤其是要加强对大体积混凝土材料的运用控制，提升大体积混凝土施工质量。本文对高层写字楼大体积混凝土裂缝的成因进行了分析，并依据具体成因提出了相应的防治策略，借此推动高层写字楼建筑的施工质量提升，保障高层写字楼的使用安全性。
关键词：大体积混凝土；高层写字楼；裂缝防治
前言：在大体积混凝土水化凝固时，由于其结构体积较大，释放出的热量更多，内外部的散热速率不同，会产生温差，导致裂痕出现。除了这种常见的温差原因以外，配筋不足、配比不当，以及养护等问题，也会导致大体积混凝土后期出现的楼板裂缝。这种裂缝不仅会影响混凝土的拉应力、承受力，同时可能会导致楼体出现渗漏等严重质量问题，引发安全隐患。在高层写字楼的施工过程中，要针对大体积混凝土裂缝问题进行成因探讨，并完成相应的防治措施，确保建筑的整体稳定和质量保障。
一、高层写字楼大体积混凝土施工裂缝的成因
1.温差原因
高层写字楼大体积混凝土，由于温差问题产生裂缝，是最常见的裂缝原因。混凝土自身特点会在搅拌过程中发生水化热反应，而这一反应最直接的作用就是在体量巨大的大体积混凝土内部积聚热量。大体积混凝土水化凝固过程中，会持续释放大量热量，并且由于体积结构巨大，形成内外散热的温度差。大体积混凝土固化几天之内，仍然不能完全散发热量。混凝土作为散热方面的不良导体，会在材质的中心及周边、内部及外部形成温度差。温度差造成了混凝土膨胀紧缩不同的拉应力，导致了混凝土结构的变形。当变形拉应力超出了混凝土结构的承受极限时，就会造成结构裂缝。
2.配筋不足原因
配筋不足，是针对混凝土楼板内部钢筋使用量来说，钢筋的配比不足，从而影响了混凝土楼板的质量，造成了裂缝问题。混凝土楼板内部采用钢筋形式，进行混凝土结构的成型及加固。钢筋的配筋率一般来说是有明确的规定的，但是部分施工单位，在施工过程中未严格的执行钢筋配比，或钢筋配比在设计规划中配筋率过低、钢筋间距过大。这种情况下，钢筋无法对混凝土结构造成有效的构造链接，起到结构性的固定作用，就会导致混凝土楼板容易受到外力的侵害，外力作用较大时，混凝土楼板易发生开裂现象。
3.配比不当原因
大体积混凝土在配比过程中，如水灰比比例结构不当，配比控制不足，会影响混凝土自身的结构拉伸强度，造成高层写字楼建筑使用过程中出现楼板的缝隙。
4.养护不足原因
高层写字楼完成混凝土楼板施工后，要针对大体积混凝土结构进行有效的养护工作，这样才能够保证，楼板的稳定结构达到标准的使用状态。如果养护工作不足、养护时间不够或养护时未按照施工标准严格执行，都会导致楼板成型后，无法达到标准的硬化状态，引发大体积混凝土的裂缝问题。
二、高层写字楼大体积混凝土施工裂缝防治策略
1.采用温度裂缝控制技术，严格控制温差问题
针对混凝土底板、地基土的内部温度分布、浇筑温度建立稳态温度场等具体的数据，建立地表温度深度、稳定温度的计算基础。
并在此基础上，根据混凝土顶面、侧面的空气接触热对流，计算对流系数与环境温度。利用大体积混凝土温度场预测技术，完成温差的仿真分析。建立大体积混凝土各单元长、宽、厚度方向的有限元模型。依据计算及预测结果，确定混凝土内部温度变化值，预测混凝土浇筑后，几天内的温度变化曲线。并据此，规范具体的浇筑及振捣方式。在浇筑过程中，重点完成温度裂缝的控制。依照先低位、后高位的原则，采用斜面分层法，逐层、逐次浇筑。并且在浇筑的坡顶、坡中以及坡底位置，分别布置一台振捣棒。振捣的节奏要以快插慢拔为原则。每个振捣点，需要持续的震动20到30秒。振捣的间距要以振捣棒的1.5倍作用半径为基础。上层混凝土振捣时，需要插入下层浇筑层50毫米，防止冷缝的产生。通过有效的分层浇筑和振捣，减少混凝土内部热量扩散阻碍，降低温差，有效预防大体积混凝土裂缝出现。
2.采用强配筋构造施工方式，加强钢筋比例配比控制
高层写字楼的楼板配筋不足，会严重的降低大体积混凝土楼板的承力能力。因此要根据建设具体情况，采用强配筋构造施工方式，通过双向板的配筋、增大楼板厚度、加强配筋构造，实现大体积混凝土裂缝问题的防治。在原有单向配筋的基础上，增加双向板配筋，提升楼板的支撑力。同时，配筋完成横向及纵向的交叉方式、提升配筋数量、减少配筋间距，促使大体积混凝土楼板各个角度、各个方向受力均匀，提升混凝土结构抗变形能力。另外，结合楼板的自身建设需求，适当增加楼板厚度，提升其坚固性。强配筋构造施工方式，可以配置一定的放射筋，促使楼板与墙面接触面部分不会出现倾斜裂缝。采用强配筋构造施工方式，主要是加强配筋比例，提升楼板抗变形能力；加强楼板厚度，提升楼板坚固性。能够有效的控制和降低大体积混凝土楼板的裂缝情况。
3.加强混凝土科学配比技术，提升混凝土配比质量
在完成混凝土配置及拌合时，配比技术一是要选择优良的混凝土原材料，加强针对原材料的水化热控制，二是通过配比的调整，降低水泥使用量。水泥应选用中低水化热的品种，尽量减少单位体积混凝土的水泥用量。在配制混凝土过程中，严格监控粉煤灰的掺入量。通过粉煤灰的掺入，代替部分水泥，减少水化热。掺入粉煤灰过程中，不可减少混凝土用水量。加入适量的矿粉，提高混凝土材料的致密性、抗渗性和耐久性。混凝土配比中，骨料要选择粒径大且拌合后致密的骨料。在水灰比不变的情况下，通过骨料的加入、适当减少用水量从而减少水泥用量。骨料内要保证优良的碎石强度，提升水泥用量控制能力。另外，在混凝土配比过程中，需要加入缓凝高效减水剂，减缓水化热的释放速率。混凝土配比采用的水源需尽量降低温度，进一步控制混凝土配比后的出机温度。混凝土配比的设计，除依照严格的配料标准要求外，还要结合混凝土的强度、和易性和绝热温升影响，进行综合设计。可完成实践试验，检验设计配比的合理性。
4.遵守严格的混凝土养护标准，完成养护技术施工
混凝土养护工作，需结合高层写字楼建设工程的外部环境、平均温度，采取相应的养护措施。一是在混凝土二次抹压后，采用塑料薄膜对混凝土结构加以护盖，保湿养护时间要超过14天。二是针对混凝土楼板浇筑后的12小时，进行淋水操作。要保持混凝土楼板始终处于湿润状态。三是为进一步提升高层写字楼建筑的养护渗水效果，在养护淋水过程中加入渗透剂。四是如外部温度过高或温度变化较大，也可采用冷水管铺设方式，围绕在混凝土周围，降低混凝土表面温度，缓解混凝土温差变化问题。
结语：高层写字楼由于其高层建筑的特殊性，建筑底板具有结构超厚、体量巨大的特点。因此大体积混凝土的施工技术尤为关键，要通过温度裂缝控制技术、强配筋构造施工方式、混凝土科学配比技术，以及严格的混凝土养护标准，实现大体积混凝土结构的质量保证，控制及预防裂缝问题的出现。
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