超长地下室混凝土底板裂缝机理分析与控制研究

超长地下室混凝土底板裂缝机理分析与控制研究

袁裔佳

中建二局第二建筑工程有限公司       广东省深圳市      518000

摘要：随着城市的发展日益迅速，建筑规模不断的扩大，高层建筑在城市中不断的涌现，于是出现很多大体积混凝土的施工，尤其是在地下室底板的设计当中。地下室底板大体积混凝土承载着上层建筑，其质量直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。但是地下室底板大体积混凝土一直是施工的难点。施工过程中，水泥的水化热高，易引起混凝土的变形，进而导致混凝土的开裂，如不合理处理，情况严重时，会导致后期施工返工，这不仅使承建企业蒙受巨大的经济损失，还会大大延误工期。所以，分析和探讨地下室底板大体积混凝土施工技术提出有效控制裂缝的措施有重要意义。

关键词：超长地下室；混凝土底板；裂缝机理；控制措施

引言

近年来,随着城市化进程的加快和建筑工程行业的蓬勃发展,此时地下室的工程越来越多,由于地下防水的需求,地下室通常使用抗渗的混凝土材料,而由于地下室的结构特点,很容易导致混凝土裂缝问题,混凝土的裂缝严重影响了混凝土的抗渗性能,裂缝渗水造成钢筋腐蚀的危害比穿墙螺栓渗水要大得多,必将严重影响到结构的使用寿命和承载能力。因此，地下室混凝土施工中应采取各种措施防止混凝土裂缝的产生，将有害的开裂控制在允许的范围之内。

1.地下室混凝土产生裂缝的原因

1裂缝成因

首先，我们通过理论并结合以往的实践经验，寻找地下室混凝土产生裂缝的原因：（1）混凝土因其材料自身的特性，在凝结过程中由于水泥水化热的积累和传递，有一个明显的升温、降温过程导致混凝土产生变形及自身在强度发展过程中因干燥、碳化产生的收缩变形，而变形受结构内部或外部约束的应力超过混凝土的抗拉强度，则产生裂缝；（2）大底板对墙板的约束，高层建筑的大体积厚板筏式基础在墙体混凝土浇筑前已完成早期的强度增长，开始收缩，对墙板的早期强度增长时结构微膨胀状态下产生的约束；（3）采用的商品混凝土，因考虑其运输、泵送过程中塌落度的损失，在预制搅拌过程中势必增加用水量，从而导致变形收缩的增加；（4）地下室墙板因展开面积大、体积大、工期制约、周转材料限制等原因，形成养护上的难度增大，使地下室墙体暴露时间延长，这些都给控制混凝土开裂带来困难；（5）其他如外荷载作用下产生的裂缝。

2.针对地下室混凝土裂缝的解决措施

2.1设计阶段的裂缝控制措施

作为整个工程项目施工建设的依据，设计合理科学的方案对整个工程项目起到至关重要的作用，进行设计工作时，必须有力学模型作为依据，准确的统计荷载，需要充分考虑到收缩变形和温度变化这两大因素对裂缝的影响。对其进行设计时，设计人员应充分的考虑到环境的特殊性和复杂性，着重考虑大体积混凝土的一些特殊要求，如水化热、混凝土配合比以及浇筑温度等参数。选择混凝土的标号时，应严格的遵循项目的实际要求，如果所选用的混凝土标号过高，那么对于防治裂缝十分不利。

2.2合理地布置钢筋

钢筋的弹性模量要比混凝土的弹性模量大得多，所以要合理地配置钢筋。选择配筋的原则是小而密，配筋时应尽可能按间距来布置墙体的水平和立筋，以确保墙体配筋的合理性。为尽可能减少混凝土表面出现裂缝的几率,除了要提高配筋率,在选择钢筋时应根据计算来定钢筋截面的大小合理设计并完善混凝土配合比。一般情况下，为降低混凝土内部的水化热,施工方可在满足混凝土和易性与强度等相关性能的基础上适当将水泥用量、矿粉和粉煤灰等掺合料的用量增加。为了将水化热的初期集中出现次数降低或延迟其出现时间,从而减少裂缝的产生。在配筋相同的情况下，选择细筋密布的方法，可以减少混凝土的收缩量，增强抗裂性。对于伸缩缝的留设，则是为了防止温差效应而产生伸缩缝，所以合理地留设伸缩缝可以减少温差对大型结构造成的开裂现象。

2.3合理控制混凝土选材和配合比

适量掺加外加剂，减少水泥用量和用水量，降低水化热和收缩变形。普通硅酸盐水泥早期强度高，但是水化热大；矿渣水泥虽然比普通水泥比热低，但泌水、干缩现象严重，且后期硬化收缩也大；火山灰水泥后期收缩较大，同时经济效益也不合算。因此粉煤灰水泥是最佳的选择对象。选择粉煤灰水泥在技术上有两点好处：一是减少内部水化热的产生（因为减少了水泥用量）；二是减少混凝土的“干缩”量，这样从整体上对裂缝的产生和扩展起到了预防和抑制作用。砂石尽量选用含泥量小级配良好的中粗砂,石子尽可能选用粒径大连续级配且含泥量小于百分之一的碎石或卵石。

2.4施工方式

在其施工阶段，应严格遵循已经确定好的设计方案的各项要求。在地下室施工的过程中针对混凝土结构的施工情况以及温度对混凝土的影响情况应派遣专门的工作人员负责混凝土的保护工作。从而保证在混凝土的施工过程中可以及时的补给水分，降低混凝土干收缩产生的裂缝。同时，在混凝土的制作过程中，需要通过技术措施保证混凝土的硬度和质量。在混凝土拆模过程中，要根据混凝土的凝结情况来确定最佳的拆模时间。养护方法一定要正确，避免错误的养护方法对混凝土造成损坏。混凝土的养护一定要按照混凝土的部位、厚度以及施工的环境进行，以确保混凝土质量。

2.5加大对混凝土温度的监测力度

通过温度监控，可以减少混凝土大面积裂缝出现的可能性。在混凝土浇筑完成后，应在混凝土的重要位置设置温度监测点，并每隔一段时间对混凝土内部的温度进行监测，通过对监测数据的分析，来决定是否需要进一步采取措施来降低混凝土内部的温度，保证内外温差的稳定性。

2.5提高钢筋混凝土的抗拉能力

混凝土的抗裂能力取决于混凝土的极限拉伸值,混凝土的极限拉伸值与配筋有关。因此,混凝土应考虑增加抗变形钢筋,即增强对混凝土由于长期干缩和气温变化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁,增加水平钢筋,在混凝土面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋,冷轧扭钢筋,明显增强混凝土的抗裂能力。侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力,水平构造筋放在竖筋的外侧,有利于控制墙体裂缝的发生。在墙柱连接处设水平附加筋,附加筋的长度为1500mm～2000mm,配筋率提高10%～15%。

钢筋在保持总面积不变的情况下,可取直径小,钢筋布置间距密的方式选择钢筋,能减少裂缝的最大宽度,同时也要考虑混凝土易于振捣密实。《混凝土施工规范》规定：地下室等与土体直接接触的混凝土构件最大裂缝宽度允许值为0.2mm。当裂缝宽度为0.1mm～0.2mm,水进入混凝土与水泥产生反应,混凝土具有自愈能力。裂缝若控制在0.1mm以内时,则所配钢筋数量增多而不经济。

2.6延长拆模时间、加强养护。

而“放”则表现为：（1）合理设置后浇带，控制单片墙的长度；（2）在设计、规范规定后浇带的基础上，结合建筑物的条件，适当设置应力释放带。此外，合理安排施工进度安排，尽量缩短大底板混凝土与墙板混凝土浇筑之间的时间；抓紧基础回填土，减少地下室墙板暴露时间等也会对减少和控制混凝土裂缝的发生产生积极的作用，在今后的工程建设管理中一定要引起重视

3结语

对于建筑来说，地下室裂缝绝不是一件小事。地下室作为整个建筑工程的重要组成部分之一，对发挥工程整体功能具有重要作用。为了有效防止混凝土裂缝的出生，应详细的分析其出现裂缝的原因，从而制定出科学合理的裂缝控制措施，以保证房屋建筑的质量安全。

参考文献：

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