大型地下箱型基础混凝土裂缝控制实践研究

大型地下箱型基础混凝土裂缝控制实践研究

雷蕾

中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司新能源公司 湖北武汉 430071

摘要：混凝土结构裂缝问题是一个相当普遍的质量问题，近年来已引起许多使用者的不满与投诉。特别是随着建设规模的日趋增大，超长混凝土结构日益增多，工程裂缝控制技术难度更高。如何在不增加投资的条件下利用简便易行的常规技术手段解决混凝土裂缝控制问题，是目前广大工程技术人员努力探讨的课题。

关键词：大型地下箱型基础；混凝土裂缝；控制；实践研究

1地下室结构设计方面

地下室混凝土结构设计不当主要包括：混凝土型号或等级过高，用灰量增加，结构表面的收缩速度加快；地下室结构设计上未科学合理的布置后浇带或者膨胀加强带；为了合理的布置钢筋的位置，导致钢筋与混凝土之间黏结效果欠佳；地下室结构构件截面突变，应力突然集中，引发了裂缝。为了保证设计方案的合理性，可以对一些结构设计进行改进。比如，将混凝土的等级保持在适中状态。在混凝土搅拌的过程中适当地加入一些微膨胀剂；如果地下室的比较长，涉及人员一定要注意合理的布置后交代，也就是在建筑基础底板、梁板、侧壁等位置预留出相应的位置，为临时施工缝隙。将大的分成几个小结构，构建收缩结束后，再将小结构还原成一个整体。此种操作方法能够在很大程度上预防混凝土沉降不均匀现象的发生，除此之外，还能有效避免一些收缩等原因造成的裂缝事件发生，有效地保证了建筑工程地下室结构的稳定性和耐久性；设计人员在设计时还要注意合理的布置钢筋结构，如果配筋率相同，则尽量选择一些细的钢筋进行密布，如果需要可以适当地采用一些抗裂钢筋来代替钢筋，如果地下室截面的跨度比较大，对于截面较高的混凝土梁的腰筋，不但要满足相应的规范标准，还可以根据实际情况适当地减少或者增加钢筋之间的距离；然后就是混凝土保护层厚度方面的设计，如果地下室处于干湿交替，或者含有有害介质的环境中，应该在地下室混凝土结构及构件表面，以抹灰或者加厚的方式加强对裂缝的预防和处理。

2地下室混凝土多种类型裂缝分析

地下室在实际使用时，对其不同类别的裂缝产生原因进行分析后发现，出现的裂缝主要有以下几种形式：①温度裂缝；出现原因是地下室中使用底板一般厚度较大，在混凝土浇筑完成之后，表层与混凝土内部之间温差不同，热胀冷缩情况也不均匀，因此出现裂缝的可能。②结构裂缝：由于地下室底板截面的变化，或者是在一些薄弱的地方，特别是在应力集中的地方，还有就是负弯距较大处有比较常见的裂缝发生。③收缩裂缝：这种情况发生时，当地下室底板混凝土因失水出现收缩或是碳化出现收缩，或者是硬化出现收缩以及因塑性收缩的时候会形成收缩导致的裂缝。④是施工裂缝，在地下室底板因施工负荷作用受到巨大压力时，或是因混凝土温度发展不完全时导致的提前拆模情况下出现的裂缝。

3引起混凝土开裂的主要因素分析

3.1混凝土原材料因素

混凝土原材料因素导致混凝土开裂的原因主要分为以下几个部分，内容包括：（1）水泥：水泥是一种水硬性的胶凝材料，目前主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等，采用低水化热的水泥可有效减少裂缝产生。（2）骨料：混凝土收缩随骨料含量的增加而减小，随骨料弹性模量的增加而减小，同时，又随骨料中粘土含量的增加而增大，混凝土收缩裂缝收骨料影响。（3）混合材料：其种类、掺量和比表面积的大小是影响水泥干缩性的主要因素。比如粉煤灰的比表面积最小，混凝土干燥收缩随粉煤灰掺量的增加而减小，对混凝土裂缝会有一定影响。（4）外加剂：外加剂种类较多，掺用不同外加剂或是不同量的外加剂对混凝土裂缝均有影响。如化学外加剂会使混凝土收缩有不同程度的增大，掺减水剂用于改善混凝土和易性，增大坍落度等。

3.2混凝土配合比因素

混凝土的配合比是影响混凝土的重要因素，同一强度的混凝土，在不用原材、不同配比条件下混凝土的和易性、流动性、水化热等均不相同，对混凝土裂缝产生影响也不同，根据现场实际特点，有针对性调整配合比，对混凝土裂缝控制有着重要作用。

3.3施工工艺因素

在混凝土施工过程中，施工工艺对混凝土裂缝有着重要影响，内容包括：（1）凝固时间不足就拆模，让混泥土结构担负建筑其他构件的重量，或者控制拆模的时机不对等都会造成混凝土强度不过关。混凝土强度低或无强度时其承受弯、压、拉应力的指数不达标，直接导致混凝土裂缝。（2）由于地下室外墙结构墙体过长容易产生墙体伸缩裂缝。（3）混凝土结构成型后，由于养护不到位，表面水分散失快，体积收缩大，而混凝土内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土开裂（4）浇筑不连贯，顺序不合理，出现施工“冷缝”或施工缝处理不当。（5）浇筑速度过快，捣固不足或过度振捣使混凝土产生离析和泌水在表面形成水泥含量较多的砂浆层。

4关于地下室底板垫层裂缝的控制方法及质量提高策略

在地下室底板中出现的大部分裂缝是混凝土变形造成的。如抵抗裂缝的出现，靠的是混凝土自身的抗拉强度，假如在地下室底板所产生的拉应力大于混凝土的抗拉力值，应该进行混凝土裂缝防治的专项研究工作，而后依据混凝土开裂的研究结果，进一步实施混凝土裂缝开裂程度的研究，是否满足在设计规范方面的相关需要。

在设计上，地下室底板的厚度，一般情况下不应大于底板跨度的1/20，并且设计要求中底板的最小厚度且不该小于120毫米。如果地下室底板的配筋层数超过两层时，必须依据规范标准，采取支撑钢筋来加强设置的安全效果。如果地下室底板跨度大小相对各不同时，应该把其中跨度大的地下室底板中的负钢筋伸入到在与之相邻的跨度比较小的底板之中，而且要在小跨度底板之中采取全跨方式实施合理有效布设配置。

采取设置伸缩缝的方式。为防止因为混凝土的凝结硬化而引发的温度效应制约，应该依据工程结构情况的需求，科学合理的设置伸缩缝，以此防止大型混凝土结构因温度差距导致裂缝的出现。

在实施结构规划中，应充分顾及大体积混凝土因凝固硬化过程中，由于温度应力产生的差异导致对结构的不利因素。在工程施工项目中如果地下室结构重要，可以采用纤维混凝土使用，这是因为纤维混凝土拉结效果明显高于混凝土的抗拉能力，而且还会防止因混凝土拉应力的影响引发的裂缝出现。采取科学合理方法布设钢筋。依据钢筋特性其弹性远远大于混凝土的弹性比值，所以在混凝土施工工程中，有效合理地配置钢筋，能够有效防止混凝土收缩形成的影响。

施工中设置后浇带的目的是控制临时性因温度影响而产生裂缝的有效方法，后浇带的布置应尽量放置在影响小的位置，并且两个浇带之间相距在30米以内，宽度要控制到800~1000mm范围，地下室底板同四面剪力墙钢筋搭和长度不要超过钢筋直径的45倍，而且在同一个截面中钢筋搭接量不可超50%，严防把底板受力钢筋拉断而出现安全隐患。

5结语

通过实践，我们还体会到，大型混凝土结构工程质量控制中，经常会涉及到设计、施工、材料等多方面的综合技术，而往往由于设计人员不熟悉施工，施工人员不熟悉设计，混凝土供应商不清楚设计要求及施工条件，容易造成控制上的脱节，因此需要各单位之间密切配合，做好沟通、协调，对工程质量进行综合技术控制。

参考文献

[1]孟意,郭满.高层住宅箱形基础裂缝的原因及解决方法[J].科技致富向导,2014(30):297+339.

[2]汪力.建筑电气火灾防范措施浅析[J].中国高新区,2018(12):148.

[3]焦洪文.电气火灾的原因和预防措施[J].农村电气化,201(5):38-39.

[4]廖志福,蔡舒.探析建筑电气火灾的成因及防控对策[J].低碳世界,2014(10):307-308.