深基坑底板大體積混凝土裂縫控制技術(shù)

李宏賓

【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例，就深基坑底板大體積混凝土的裂縫問題展開詳細(xì)敘述，并著重研究、探討了關(guān)于工程施工中的大體積混凝土裂縫控制技術(shù)，提出只有解決好大體積混凝土裂縫問題，優(yōu)化混凝土裂縫控制技術(shù)，才能保證深基坑底板混凝土工程的施工質(zhì)量，進(jìn)而保證建筑工程的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】深基坑地板；大體積混凝土；混凝土裂縫；控制

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大。由于城市土地資源有限，為了更好的利用城市的地資源，最大化城市土地資源的利用價(jià)值，建筑師開始將設(shè)計(jì)目光投放到城市地下空間的打造和建設(shè)上。且在近年來，城市地下空間建設(shè)開始成為一種潮流，越來越多的建筑作品都在設(shè)計(jì)中融進(jìn)了地下空間建設(shè)，導(dǎo)致城市建設(shè)中的深基坑工程不斷增多。鑒于深基坑工程在施工時(shí)會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響而產(chǎn)生混凝土裂縫，進(jìn)而拉低整項(xiàng)工程的施工技術(shù)水平，影響工程質(zhì)量，因此我們強(qiáng)調(diào)要在施工中做好混凝土裂縫的控制，切實(shí)保障建筑深基坑工程的施工質(zhì)量。

0.工程概況

某交通樞紐站的第4標(biāo)段屬于深基坑工程，施工時(shí)采用混凝土作為主要施工材料。該深基坑工程的基坑深度約為17m，場(chǎng)地潛水埋深0.50～1.50m，建筑面積65395.9m2，主體結(jié)構(gòu)為多跨式框架結(jié)構(gòu)，地下2層。本工程結(jié)構(gòu)底板板厚1.5m，梁高2.4m，雙梁梁寬3m，主要為上翻梁、下翻梁兩種形式。本著“先放后抗”的基本原則，施工時(shí)采取分塊跳倉法澆筑混凝土，每塊板的澆筑量為1500～2500m3?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50，抗?jié)B等級(jí)為P8，屬高強(qiáng)度大體積防水混凝土施工。

1.大體積混凝土裂縫控制技術(shù)

混凝土施工中，裂縫問題似乎已成為一種常見的質(zhì)量病害。很多人認(rèn)為，混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)?，混凝土結(jié)構(gòu)變形所引起的應(yīng)力超過了混凝土結(jié)構(gòu)本身的抗拉強(qiáng)度，所以裂縫產(chǎn)生。事實(shí)上，應(yīng)力只是加快了混凝土裂縫的產(chǎn)生速率，以及加劇了混凝土裂縫的發(fā)展程度，而真正能夠在混凝土施工中引發(fā)裂縫產(chǎn)生的原因，往往是混凝土凝結(jié)過程中的溫度變形。

混凝土在施工凝結(jié)過程中，由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了大量的水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高，而結(jié)構(gòu)表面溫度又保持不變，沒有發(fā)生變化，這便導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)、外部出現(xiàn)了一定的溫度差，再加上混凝土本身所具有的熱脹冷縮性質(zhì)，所以最終混凝土因溫度而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形。這種溫度變形一旦收到外界因素的影響，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力超過了混凝土結(jié)構(gòu)的本身所具有的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便隨之產(chǎn)生裂縫。這便是大體積混凝土施工中的混凝土裂縫的由來。

混凝土裂縫存在于建筑工程，尤其是深基坑底板工程時(shí)，不僅會(huì)造成深基坑底板發(fā)生滲漏，影響底板工程質(zhì)量，還會(huì)在一定程度上影響建筑工程的整體質(zhì)量，限制工程功能的發(fā)揮。因此，針對(duì)大體積混凝土裂縫問題，相關(guān)工作人員在施工時(shí)務(wù)必要嚴(yán)加注意，并且在施工之前，根據(jù)混凝土裂縫成形特性，編制一套合理、可行的混凝土裂縫控制方案，采取有效的控制措施來減少，甚至避免混凝土裂縫問題發(fā)生。

2.深基坑底板大體積混凝土裂縫控制技術(shù)探討

2.1深基坑底板大體積混凝土施工

對(duì)于深基坑底板大體積混凝土工程來說，由于工程的體積過大，強(qiáng)度過高，所以其在施工時(shí)混凝土所產(chǎn)生的水化熱必然更大，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度也上升得更快和更高。這樣一來，混凝土底板結(jié)構(gòu)便很容易因?yàn)闇夭詈筒牧献陨硎湛s作用的影響而出現(xiàn)裂縫，這便是大體積混凝土的收縮裂縫。針對(duì)這一點(diǎn)，我們?cè)谟懻摯篌w積混凝土裂縫控制時(shí)，最佳的控制方式便是控制和掌握好混凝土的施工溫度，改善結(jié)構(gòu)的約束條件，以達(dá)到減少裂縫，避免混凝土裂縫個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)，以及保證深基坑基礎(chǔ)地板施工質(zhì)量的目的。

由于本工程屬深基坑工程，勘察報(bào)告顯示，地下二層的土質(zhì)屬于第I海相層的粘土層，基坑內(nèi)34%的面積為④5層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或④6層淤泥質(zhì)粘土，41%的面積為④1層粉質(zhì)粘土?；状蟛糠滞临|(zhì)孔隙比大于1.0，天然含水量接近液限，性質(zhì)接近于淤泥質(zhì)土。淤泥質(zhì)粘土具有高靈敏度、高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度，弱滲透性，呈流塑狀，極易發(fā)生蠕動(dòng)和擾動(dòng)，工程性質(zhì)差等特點(diǎn)。為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)底板混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)基底進(jìn)行加固處理。

采用碎石+C25混凝土墊層+自粘聚合物改性瀝青防水卷材+C20細(xì)石混凝土保護(hù)層。采用澆筑墊層混凝土、鋪設(shè)瀝青防水卷材及澆筑卷材保護(hù)層的措施，不僅可提高地基的承載能力，減小地表水或地下水的影響，還能減小地基對(duì)結(jié)構(gòu)底板的約束作用，有利于控制結(jié)構(gòu)底板大體積混凝土裂縫。

合理的施工規(guī)劃、適用的施工方法及嚴(yán)格的過程控制是保證結(jié)構(gòu)底板施工質(zhì)量的關(guān)鍵。本工程底板施工期于冬期施工，為確?；炷翝仓樌M(jìn)行，結(jié)合實(shí)際施工情況并通過試驗(yàn)論證優(yōu)化混凝土的施工流程及施工措施。

為適應(yīng)泵送工藝，提高泵送效率，簡(jiǎn)化泌水處理，采用斜坡分層推移式澆筑方式，分層厚度控制在30～50cm，澆筑時(shí)保證上下層澆筑時(shí)間間隔不超過下層混凝土初凝時(shí)間，每層混凝土澆筑后均及時(shí)振搗。澆筑完畢待最后收面時(shí)，采用底層鋪設(shè)一層塑料薄膜+中部覆蓋土工布+上部覆蓋普通棉被+阻燃棉被的方式對(duì)表面及時(shí)保溫養(yǎng)護(hù)不少于14d，以防硬化期間產(chǎn)生干縮裂縫。

2.2實(shí)施效果

據(jù)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，本工程結(jié)構(gòu)底板大體積混凝土內(nèi)最高溫升值發(fā)生在澆筑后的2.5～3d，結(jié)構(gòu)中心最高溫度約62℃，底部溫度約55℃，距結(jié)構(gòu)表面50mm下混凝土的溫度約35℃，混凝土內(nèi)外溫差約27℃。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，混凝土內(nèi)外溫差不應(yīng)大于25℃，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明上述施工方法和裂縫控制措施效果較好，有效地降低了混凝土內(nèi)外溫差和干縮作用，減小了混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力，避免了危險(xiǎn)裂縫的產(chǎn)生，保證了結(jié)構(gòu)底板的施工質(zhì)量。

3.如何優(yōu)化大體積混凝土裂縫控制技術(shù)

在深基坑底板施工中，施工單位如何加強(qiáng)混凝土裂縫控制，優(yōu)化裂縫控制技術(shù)，以便更好的為深基坑底板大體積混凝土工程的質(zhì)量提供保障呢？本文給出以下4個(gè)建議：

（1）在對(duì)底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮底板尺寸對(duì)底板質(zhì)量的影響，并通過分析混凝土施工時(shí)，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)本身的影響，來加以確定。保證底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理行和規(guī)范性。

（2）保溫材料厚度及層數(shù)應(yīng)根據(jù)混凝土凝結(jié)過程中不同階段的彈性模量、溫度應(yīng)力及抗拉強(qiáng)度的變化規(guī)律進(jìn)行合理的計(jì)算。

（3）為避免裂縫，可通過采取措施（如在混凝土中添加導(dǎo)熱性強(qiáng)的物質(zhì)）來改善混凝土的導(dǎo)熱性，從而降低混凝土內(nèi)外溫差，減小溫度應(yīng)力。

（4）設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，需綜合考慮混凝土的性質(zhì)（強(qiáng)度、和易性和耐久性）、區(qū)域條件的限制、外摻物的副作用等因素，并結(jié)合實(shí)際工況經(jīng)試驗(yàn)論證后確定。

4.結(jié)束語

綜上所述，裂縫問題一直是困擾深基坑底板大體積混凝土工程施工的一個(gè)主要問題，也是影響底板施工質(zhì)量的一種主要病害。本文通過工程實(shí)例，專程針對(duì)深基坑底板大體積混凝土裂縫問題進(jìn)行探討，并給出了相應(yīng)、有效的裂縫控制措施，得出做好混凝土裂縫控制工作，減少混凝土裂縫產(chǎn)生是保證深基坑底板工程質(zhì)量的有效手段。相關(guān)施工單位在實(shí)際施工中務(wù)必要充分認(rèn)識(shí)到混凝土裂縫控制工作的重要性，以實(shí)際行動(dòng)來避免，甚至消除深基坑底板大體積混凝土工程可能存在的裂縫安全隱患，切實(shí)保障工程施工質(zhì)量。

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