摘要：本文是作者近幾年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的地下室混凝土澆筑方、并且對產(chǎn)生裂縫的解決措施進(jìn)行了論述。

　　關(guān)鍵詞：地下室,大體積混凝土,裂縫控制

　　某大廈主樓，地上24層，地下2層，鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)承臺板，厚度為2.1～3.0m。地下室底板及承臺一次現(xiàn)澆最大混凝土量為8200m3，混凝土強(qiáng)度等級為C30，為商品混凝土。外墻混凝土需與底板同時澆筑，施工縫設(shè)置在底板表面以上300mm高處。

　　1工程難點(diǎn)

　　(1)混凝土一次澆筑數(shù)量大。本工程一次性連續(xù)澆筑混凝土方量多達(dá)8200m3，施工時間長，必須連續(xù)澆筑，防止冷縫或施工縫的出現(xiàn)，工藝要求高，受環(huán)境影響大。

　　(2)溫度場梯度大，極易產(chǎn)生裂縫。

　　(3)混凝土強(qiáng)度及抗?jié)B等級較高，水泥用量大，水化熱高，內(nèi)外溫差較大。

　　(4)質(zhì)量缺陷難以修補(bǔ)。大體積混凝土工程中的質(zhì)量問題很難發(fā)現(xiàn)和探測，一旦出現(xiàn)有害裂縫，后果十分嚴(yán)重。

　　2商品混凝土技術(shù)要求

　　商品混凝土必須可泵性好，坍落度18±2cm，初凝時間8～10h，終凝時間不超過16h，防水等級1.2MPa。為確保底板混凝土施工質(zhì)量，對混凝土供應(yīng)廠家的配合比設(shè)計(jì)及水泥、骨料、外加劑等原材料提出明確質(zhì)量要求，并且到廠家取樣回來做檢驗(yàn)和試配，進(jìn)行配合比優(yōu)化。

　　3混凝土澆筑方案選擇及實(shí)施

　　該工程地下室底板面積較大，長度為160m，中段設(shè)一道1m寬的后澆帶，分成兩個施工段，每一施工段中部設(shè)1條膨脹加強(qiáng)帶進(jìn)行分區(qū)，的如圖1所示。

 

　　膨脹加強(qiáng)帶與底板混凝土用鋼板網(wǎng)分隔，每一分區(qū)的底板采取斜面分層一次澆筑到頂?shù)姆椒ㄊ┕ぃ�每一澆筑層厚度�?00mm，如圖2所示。膨脹加強(qiáng)帶的混凝土也與底板混凝土一起澆筑，每一施工段的混凝土一次連續(xù)澆筑36h，不留施工縫。配置四臺混凝土輸送泵，前后保持約為3m的距離，滾動式推進(jìn)，避免施工冷縫的現(xiàn)象。膨脹加強(qiáng)帶混凝土的寬度設(shè)計(jì)為1m，內(nèi)摻10%的CEA-B微膨脹劑，混凝土強(qiáng)度等級提高一級，同時，要求膨脹加強(qiáng)帶處底板的鋼筋不斷開。

 

　　混凝土中摻加復(fù)合液(為水泥用量的4%)，使混凝土有較好的流動性和緩凝性，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗裂性能。混凝土的坍落度最大為180mm，初凝時間延長到6h。若采用普通的分層澆筑方法，勢必使混凝土流淌較遠(yuǎn)，易形成施工冷縫。在施工現(xiàn)場，與澆筑方向垂直處，每隔40m設(shè)置一道鋼板網(wǎng)，以便與膨脹加強(qiáng)帶的分隔相吻合，并阻止混凝土任意流淌，相對縮小澆筑面積，保證混凝土在澆筑過程中不出現(xiàn)施工冷縫。此外，與底板相接的外墻柱的混凝土強(qiáng)度等級，與底板混凝土強(qiáng)度等級不一致，也采用鋼板網(wǎng)進(jìn)行分隔，以確保低強(qiáng)度等級混凝土不流入到高強(qiáng)度等級混凝土中去。

　　4大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

　　混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格(如堿骨料反應(yīng))、模板變形、基礎(chǔ)不均勻沉降等。大體積混凝土的溫度應(yīng)力計(jì)算和裂縫控制尤為重要，其裂縫產(chǎn)生的規(guī)律是：溫差和收縮越大，裂縫越大;溫度變化和收縮的速度越快越容易開裂;地基對結(jié)構(gòu)的約束作用越大越容易開裂;溫度變化梯度越大越容易開裂。大體積混凝土之所以開裂，主要是混凝土所承受的溫度應(yīng)力與混凝土本身的抗拉強(qiáng)度之間矛盾發(fā)展的直接結(jié)果。因此，為了控制大體積混凝土溫度裂縫的展開，就必須從降低溫度應(yīng)力和提高混凝土本身的抗拉性能這兩方面綜合考慮。

　　5大體積混凝土的裂縫控制

　　5.1優(yōu)化配合比，降低水化熱

　　在征得設(shè)計(jì)者同意的情況下，盡可能減少水泥用量，每立方米混凝土水泥用量為290kg。選用低熱硅酸鹽水泥，所有水泥存放時間不少于1個月，摻加高效復(fù)合型外加劑和混合料(粉煤灰)，使混凝土用水量減少25%。

　　5.2材料的選擇

　　控制骨料級配和含泥量，以減少混凝土收縮。選用10~31.5mm連續(xù)級配碎石，砂率控制在40～50%，砂石的含泥量不大于1%。

　　5.3嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度

　　混凝土入模溫度直接影響到混凝土的內(nèi)部最高溫度，由于施工期為福建省的8月份，平均氣溫為28.2℃，故采用每立方米摻和40kg冰替代同重量的水?dāng)嚢杌炷�土、對碎石灑水降溫、保證水泥庫通風(fēng)良好、在泵機(jī)位置搭設(shè)遮陽棚、澆筑現(xiàn)場搭設(shè)遮陽防雨棚、泵送管道上鋪設(shè)濕麻袋等措施，保證混凝土的入模溫度在25℃以下。

　　5.4合理地分縫分區(qū)和安排施工順序，以改善混凝土的約束條件

　　采用“分層循環(huán)推進(jìn)、薄層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝，減少澆筑厚度，加快混凝土澆筑速度，縮短澆筑時間，以避免出現(xiàn)冷縫。在混凝土初凝前進(jìn)行表面二次振搗，并增加混凝土的壓光次數(shù)，以減少表面的收縮裂縫。

　　5.5加混凝土的抗裂能力

　　由于地下室底板鋼筋的保護(hù)層較大，對該部位的素混凝土側(cè)壁增加20mm×20mm的鋼絲網(wǎng)，同時在底板中部增加一道準(zhǔn)16@200的水平抗縮鋼筋網(wǎng)片，以增加混凝土的抗裂能力。

　　5.6混凝土內(nèi)部溫度的控制

　　在構(gòu)造上對底板中部增加一層1號鍍鋅管@1000的水冷卻循環(huán)水管，通入冷卻水，以降低混凝土內(nèi)部溫度，使其控制在80℃以下。

　　5.7混凝土養(yǎng)護(hù)

　　混凝土澆筑后進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完畢初凝前及時覆蓋一層塑料薄膜和兩層麻袋保溫養(yǎng)護(hù)，并澆水濕潤。為加強(qiáng)混凝土的保溫，模板在4d后方可拆除，拆除模板后立即在表面覆蓋輕型保溫材料(泡沫海綿)，并淋水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)由專人負(fù)責(zé)，養(yǎng)護(hù)時間為14晝夜，保濕養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜完整情況，保持混凝土表面濕潤。

　　6溫度檢測

　　6.1概述

　　根據(jù)混凝土的水化熱絕熱溫升值計(jì)算公式：

　　Tmax=WQ/Cp

　　式中：Tmax———混凝土的最大水化熱溫升值;

　　W———每立方米混凝土的水泥用量;

　　Q———每千克水泥水化熱量;

　　C———混凝土的熱比，取0.99×103J/kg·℃;

　　p———混凝土的質(zhì)量密度，取2400kg/m3。

　　經(jīng)計(jì)算得出底板混凝土水化熱絕熱溫升最大值為69.39℃，然后計(jì)算出混凝土齡期各階段降溫溫差、收縮當(dāng)量溫差、彈性模量，從而計(jì)算出累計(jì)最大溫度應(yīng)力為1.551N/mm2，小于C30混凝土標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度3.0N/mm2，表明按此配合比施工，在充分養(yǎng)護(hù)的條件下，混凝土自身在齡期各階段內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力均小于其本身的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度，不會出現(xiàn)溫度裂縫。因此，關(guān)鍵是控制混凝土內(nèi)部與混凝土表面的溫差。

　　6.2實(shí)施

　　采用建筑電子測溫儀，沿混凝土上表面、中心、下部三處設(shè)測溫點(diǎn)，三點(diǎn)為一組，共設(shè)150組，每2h記錄一次溫度數(shù)據(jù)，共記錄1.2萬個，并繪制成溫度變化和內(nèi)表溫差曲線。根據(jù)測溫記錄得知，在混凝土澆筑后3～5d，混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)74.8℃，最高溫升達(dá)35.6℃，平均溫差為19℃，最大溫差為22℃。測溫持續(xù)2周。經(jīng)過15d，整個地下室底板施工完畢，并通過了有關(guān)部門驗(yàn)收。

　　7結(jié)語

　　地下室底板大體積混凝土的施工質(zhì)量除了必須滿足強(qiáng)度、整體性、抗?jié)B等要求外，還必須解決控制因變形而產(chǎn)生裂縫的技術(shù)難題。本工程由于在設(shè)計(jì)上、構(gòu)造上采取了必要的措施，在施工過程中對混凝土的原材料、配合比、澆筑、養(yǎng)護(hù)、溫度檢測等進(jìn)行了嚴(yán)格控制，有效地限制了地下室底板混凝土的裂縫產(chǎn)生，從而達(dá)到了理想的效果。