高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點(diǎn)

趙曉芳（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點(diǎn)

趙曉芳（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

隨著城市建筑發(fā)展，地下室建筑面積也不斷的擴(kuò)大。一方面滿足了人們的生活要求，但從另一方面來(lái)看，存在規(guī)模及技術(shù)方面的問(wèn)題。本文就高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點(diǎn)研究人簡(jiǎn)要闡述。

高層建筑地下室；大體積混凝土裂縫施工；控制要點(diǎn)

1 大體積混凝土定義、特點(diǎn)及類型

對(duì)于大體積混凝土的定義沒(méi)有明確的界定，通常人們對(duì)其界定是從其體積方面，但是采用該方法容易忽略受到溫度等外力的影響而產(chǎn)生的裂縫問(wèn)題。除過(guò)溫度之外，相關(guān)研究還表明，結(jié)構(gòu)的平面尺寸也會(huì)對(duì)裂縫問(wèn)題產(chǎn)生一定影響。綜合各方面因素，可以將大體積混凝土定義為一定尺寸下，由于熱化等原因?qū)е麦w型面積變化及開裂問(wèn)題，此種結(jié)構(gòu)就可以稱之為大體積混凝土。

對(duì)于地下室底板大體積混凝土而言，其特點(diǎn)首先在于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度達(dá)到了一定標(biāo)準(zhǔn)，屬于超長(zhǎng)混凝土范圍，相比其長(zhǎng)度和寬度而言，在厚度方面數(shù)值較小，距離傳統(tǒng)意義上的大體積混凝土要求還有一段距離。其次是設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，單方用量多，內(nèi)部溫度在水熱化作用下要大于一般混凝土。再者是由于在土層中有一定深度，對(duì)于外界溫度變化反應(yīng)不是特別明顯，但是對(duì)于抗?jié)B性能要求較高。后一點(diǎn)要考慮到抗裂性能而采用的鋼筋配比。

從類型方面而言有宏觀與微觀。微觀裂縫又可以分為三種，分別是骨料與水泥結(jié)合面，水泥漿體，骨料本身的裂縫。其原因在于混凝土是由水泥、骨料在一定比例下結(jié)合而成的，材料自身是非均質(zhì)的。在溫度與濕度變化作用下，體積會(huì)發(fā)生不均勻變化，由于材料不同，產(chǎn)生的變形各異，相互之間會(huì)產(chǎn)生一定的約束應(yīng)力，從而產(chǎn)生了裂縫，此種裂縫是肉眼不可見的。

而宏觀裂縫則是在微觀裂縫的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，在微觀裂縫存在的前提下，結(jié)構(gòu)承受了較大載荷，在拉力作用下，微觀裂縫數(shù)量會(huì)逐漸增多，從而發(fā)展為肉眼可見宏觀裂縫，最后造成的結(jié)果是整體結(jié)構(gòu)受到破壞。

2 大體積混凝土裂縫的成因

2.1 水化過(guò)程中的溫度因素

水泥在水化的過(guò)程中要釋放熱量，大體積混凝土由于斷面較厚，熱量在內(nèi)部不易揮發(fā)聚集而引起升溫。相關(guān)測(cè)試表明，該種原因引起的升溫溫度可以達(dá)到20℃—30℃之間，甚至是更高。而混凝土的導(dǎo)熱性能差，在澆注初期對(duì)于水化引起的升溫約束較小，溫度應(yīng)力也較小。隨著時(shí)間增加，彈性模量對(duì)內(nèi)部的約束作用逐漸增大，就會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)了抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.2 外界氣溫影響

混凝土的澆注溫度與外界溫度是緊密聯(lián)系在一起的，施工階段在溫度驟降情況下，內(nèi)外層混凝土的溫度梯度就會(huì)增大，從而對(duì)混凝土產(chǎn)生不利影響。內(nèi)部溫度通常是多種溫度疊加的結(jié)果，如絕熱溫度，澆注溫度，散熱降溫等。

2.3 約束條件與溫度裂縫

結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮到各種力的作用，力是在結(jié)構(gòu)變形過(guò)程中產(chǎn)生的。出于設(shè)計(jì)方面的考慮，結(jié)構(gòu)在變形過(guò)程中會(huì)受到相應(yīng)的約束和抑制。約束可以分為內(nèi)約束與外約束。前者是指在較大斷面情況下由于內(nèi)部溫度收縮不均勻引起的各質(zhì)點(diǎn)不均勻而產(chǎn)生的相互約束。后者則是指結(jié)構(gòu)物的邊界條件。除此之外也會(huì)受到其它物體的約束，比如在溫度變化下產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)某一數(shù)值就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土收縮

混凝土中有大量水分，在硬化過(guò)程中大部分的水分需要蒸發(fā)，水分蒸發(fā)就會(huì)導(dǎo)致材料自身發(fā)生相應(yīng)的變化。從材料性質(zhì)上來(lái)看，多數(shù)變形為收縮，少數(shù)為膨脹。相關(guān)研究已經(jīng)證明，混凝土中的水分80%左右都要蒸發(fā)，剩下的部分則是硬化所需要的?；炷恋男巫兎秶谝欢ǖ膮^(qū)間之內(nèi)，在計(jì)算方面可以換算為同樣的溫度變化所需要的溫度值，從而用溫度差來(lái)計(jì)算混凝土應(yīng)力。

3 大體積混凝土裂縫的影響

裂縫首先影響到的是建筑物的功能，產(chǎn)生裂縫后，地下室容易出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。問(wèn)題出現(xiàn)后再次進(jìn)行處理不僅會(huì)影響工程正常的施工時(shí)間，也會(huì)增加工程成本，同時(shí)在問(wèn)題處理上也存在一定難度。

裂縫于結(jié)構(gòu)的第二點(diǎn)影響體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)鋼度，鋼度降低對(duì)于整體質(zhì)量會(huì)帶來(lái)一定影響，功能發(fā)揮會(huì)受到一定限制。最后是影響到耐久性，裂縫的存在會(huì)導(dǎo)致外部物質(zhì)進(jìn)行到混凝土內(nèi)部，如果物質(zhì)具有侵蝕性，混凝土中的鋼筋就會(huì)出現(xiàn)銹蝕，混凝土自身也會(huì)出現(xiàn)腐蝕及碳化，混凝土的強(qiáng)度降低，耐久性也相應(yīng)降低，最終影響到的建筑物的整體的質(zhì)量。甚至?xí)嬗幸欢ǖ陌踩[患。

4 裂縫控制

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮到裂縫產(chǎn)生的各種情況。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來(lái)看，首先是要減少約束，約束不存在的情況下，變形就不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生開裂。對(duì)于地下室而言，變形所受到的約束主要有地基，墊層，樁基。對(duì)于這些構(gòu)件減少相應(yīng)的約束，就可以減少約束帶來(lái)的約束應(yīng)力，在具體操作方面可以通過(guò)滑動(dòng)層、緩沖層設(shè)置減少地基對(duì)底板的約束，底板在變化時(shí)有更大的伸縮自由，對(duì)變化所引起的應(yīng)力能夠有效釋放。也可以設(shè)置應(yīng)緩和溝，即在結(jié)構(gòu)表面相隔一定的距離設(shè)置一條溝對(duì)表面的應(yīng)力減少，從而達(dá)到防止開裂的作用。

第二種方法是設(shè)置后澆帶。其目的在于防止溫度變化引起的收縮而導(dǎo)致的裂縫，對(duì)于擴(kuò)大或是取消縫間距是一種有效的措施。后澆帶在設(shè)置時(shí)要注意幾點(diǎn)情況，首先是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況留置需要的時(shí)間，從理論層面來(lái)看，時(shí)間留置越長(zhǎng)越好，溫度變化情況下收縮變形釋放較為充分。后澆帶的寬度一般在800mm—1000mm區(qū)間，穿越的鋼筋總量越少，達(dá)到的效果就越好。

第三點(diǎn)是鋼筋構(gòu)造的合理配置。鋼筋配置不能避免裂縫出現(xiàn)，但是可以將裂縫的擴(kuò)展限制在一定范圍內(nèi)，配筋的原則是細(xì)而密，配筋率問(wèn)題則要從實(shí)際情況進(jìn)行考慮。除此之外還可以采用抗裂纖維，及預(yù)應(yīng)力措施?？沽牙w維從類別上來(lái)看種類較多，按模量可以分為高彈模和低彈模，前者又包括了鋼纖維，玻璃纖維，陶瓷纖維，紡綸纖維。后者又包括了麻纖維，尼龍纖維等。

4.2 材料方面

裂縫產(chǎn)生的原因之一是由于混凝土收縮，那么可以從材料方面進(jìn)行考慮，對(duì)混凝土收縮進(jìn)行相應(yīng)的控制。在水泥選擇方面可以選擇較小收縮值的水泥。也可以采用細(xì)度相對(duì)較大的水泥，在水灰比方面進(jìn)行控制。骨料要選擇質(zhì)量較好的種類。從強(qiáng)度方面來(lái)看，則可以選低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，對(duì)于外加劑和摻合料要適當(dāng)選用。

4.3 施工方面

由于混凝土開裂相當(dāng)部分原因是自身導(dǎo)致的，因此在施工過(guò)程中要人為的進(jìn)行處理?；炷猎跐沧r(shí)要考慮到外部環(huán)境影響帶來(lái)的影響，避免在溫度過(guò)高的情況下施工，確保混凝土質(zhì)量及澆注質(zhì)量。要確立科學(xué)合理的方案，避免對(duì)溫度應(yīng)力及裂縫產(chǎn)生大的影響。對(duì)已經(jīng)完成的混凝土要采用一定的養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)工作影響到混凝土收縮，內(nèi)外溫差及強(qiáng)度增長(zhǎng)，適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)可以為混凝土性能發(fā)揮營(yíng)造良好的外部環(huán)境。

4.4 裂縫控制的原則

裂縫問(wèn)題形成的原因較為復(fù)雜，在控制過(guò)程中要遵循一定的原則。減載荷是對(duì)問(wèn)題根源解決的有效方法。其次是釋放約束應(yīng)力，再者是提升抗裂能力，最后是人為的采用相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

5 結(jié) 語(yǔ)

大體積混凝土是較為復(fù)雜的施工工程，為了有效對(duì)裂縫情況進(jìn)行預(yù)防及避免，要從多個(gè)方面綜合考慮，并有針對(duì)性的采用相應(yīng)的方法。如材料的質(zhì)量及應(yīng)用，方案設(shè)計(jì)，施工過(guò)程等。只有進(jìn)行全方位的考量，多種手段并用才能有效的解決大體積混凝土存在的裂縫問(wèn)題，建筑物的整體質(zhì)量才會(huì)有保證，功能也才會(huì)最大程度的發(fā)揮。

[1]肖盛芳.論高層建筑地下室底板大體積混凝土裂縫控制要點(diǎn)[J].四川建材,2012(02).

[2]張振偉.建筑工程地下室底板大體積混凝土裂縫施工控制要點(diǎn)[J].門窗,2014(08).

[3]陳春麗.高層建筑超厚底板大體積混凝土施工技術(shù)研究 [J].陳春麗 ,2015(17).

Research on construction control of mass concrete cracks in basement of high-rise building

Along with the development of urban architecture,the construction area of the basement is expanding constantly.On the one hand to meet the people’s living requirements,but on the other hand,the same size and technical aspects of the problem.This article on the basement of high-rise building basement mass concrete crack control points of the brief introduction.

high-rise building basement；mass concrete crack construction；control points

TU37

：B

：1003-8965(2017)02-0107-02