地下室超长裂缝防治

地下室超长裂缝防治（通用4篇）

地下室超长裂缝防治 篇1

近年来, 随着我国经济建设脚步的加快, 建筑行业技术的不断提高, 建筑的规模向高层化, 大型化改变, 在现如今的城市中涌现出大量的高层建筑物, 也大量应用超长结构混凝土整体浇筑地下室部分。而在实际施工过程中地下室超长混凝土的设计及施工存在诸多问题, 设计的理想化与施工中遇到的困难往往会有部分脱节, 若不能执行设计文件要求很有可能会使地下室漏水, 影响其正常使用, 这已经成为目前多高层建筑物普遍存在的一个关键问题。因此怎样减少、控制和避免地下室超长混凝土结构裂缝的产生就成为了很多施工单位经常要去解决的难题。

1 地下室混凝土长裂缝产生的原因及影响因素

1) 温度裂缝。在水泥硬化的过程中水泥自身会产生水化热, 而地下室超长结构混凝土结构的表面积大, 混凝土表面的温度散失速度快, 在混凝土中容易形成不均匀的温度应力。在温度应力的影响之下就会在混凝土中形成表面裂缝或者内部裂缝, 这种温度应力形成的裂缝宽度一般在1 mm~4 mm之间, 严重时会形成贯通缝, 对结构的安全、稳定有着巨大的不良影响。究其主要原因是混凝土在凝固硬化的过程中内外温差大, 导致了混凝土的冷缩而形成裂缝。

2) 表面微裂缝。表面微裂缝在混凝土结构中是不可避免的一种微型裂缝, 这种裂缝一般存在于混凝土外表层, 一般情况下微裂缝在保护层范围以内, 深度不会太深, 通长情况下表面微裂缝不会形成贯通裂缝。影响此类裂缝产生的因素众多, 其中主要原因是混凝土凝结时向外部泌水水流通道所引起的细微裂缝, 其次是水泥水化引起自身体积缩小;在灌注混凝土时, 振捣不均匀, 不充分;混凝土中的粗骨料沉降不均匀;混凝土抹面后没有及时覆盖塑料薄膜养护或洒水养护过晚而失水;混凝土内部温度骤然发生变化, 混凝土内外温差较大等都可能导致这类裂缝的出现。

3) 干缩裂缝。干缩裂缝在混凝土结构中也是经常出现的收缩裂缝之一, 干缩裂缝的形成主要是由于混凝土自身特性所引起的。砂石骨料的体积收缩是十分有限的, 基本不会形成干缩裂缝, 而混凝土结构的整体收缩主要原因是水泥成分所导致的, 其整体的收缩量又有诸多因素影响:水泥品种、用量和搅拌混凝土时所使用的混凝土配合比。在一般的施工过程中, 收缩裂缝常常在水泥刚刚发生水化时就伴随凝结逐渐形成了, 在有模板接触的混凝土表面由于养护受到了模板的限制, 收缩裂缝受到了外部约束力而没有形成。混凝土浇筑完成4 d左右, 混凝土初期硬化, 也具有了一定的抗压强度, 收缩往往表现为混凝土的干缩。对于大多数混凝土结构而言干缩的形成时间区段与温度裂缝的形成时间几乎是同时开始并同时形成的;伴随着混凝土结构中自由水由于受到水化热影响转化为水蒸气逸出混凝土外, 混凝土内部产生一定的湿度梯度从而形成温度不均匀。根据干缩湿胀的原理, 湿度梯度同样也会形成湿度应力。在此时如果混凝土不能得到及时的养护与保温, 干裂就会逐渐加重, 混凝土结构的毛细孔内就会产生毛细收缩应力。湿度应力、温度应力和毛细应力几种不利因素叠加在一起就形成了混凝土表面的早期干裂现象。

2 在实际建筑施工过程中预防地下室超长混凝土裂缝产生的措施

1) 水泥品种的选择。选用水化热较低的水泥。这样的水泥在凝结过程中可以降低水泥自身发热量, 能有效的减少温度应力的大小, 从而减少裂缝开展的条件, 在实际施工中对同一部位、一次性浇筑的结构构件应尽量采用同一厂家、同一时期、同一规格的产品, 保持产品的稳定性, 使得混凝土整体温度变化趋于一致。

2) 骨料的选择。在实际施工过程中通过长时间的观测与研究对比发现, 地下室超长结构混凝土粗骨料宜选用粒径5 mm~35 mm的级配骨料, 对于所使用的粗骨料中针片状骨料的含量应严格控制不应大于15%, 对于细骨料的选用应采用细度模数在2.5左右的中粗砂。粗细骨料的选用要严格控制它们的含泥量, 粗骨料的含泥量不应大于1%, 细骨料的含泥量不应大于2%。

3) 外加剂的选择。在实际施工过程中, 外加剂的选择与用量的确认要与设计院联系确认, 谨慎做出决定。在地下室超长混凝土结构的施工过程中可选择加入一定量的粉煤灰, 粉煤灰作为一种活性材料也会起到一定的凝结固化作用, 与水泥机理相同, 从而降低水泥在凝结过程中产生的水化热, 而且粉煤灰的使用可以增加混凝土的整体塑性, 提高混凝土的抗裂能力;此外粉煤灰在凝结之后还可以有效的填充混凝土结构内部的细小空隙, 从而提高混凝土结构体的整体性。还应该关注的是加入粉煤灰后的混凝土结构中早期抗拉强度略有降低, 但混凝土的后期强度并不会降低, 反而有所升高。

4) 混凝土配合比的确认。在施工时配合比的选择要考虑施工所在地的实际特点和当地实际的使用需求、气候条件、建筑物周围环境, 是否掺入外加剂以及施工现场队伍的实际施工能力、经济技术条件。由实验室确认工程实际使用时的配合比。

5) 加强混凝土的振捣工作。在实际混凝土浇筑过程中, 应对新浇筑的混凝土部位进行二次振捣用以排除混凝土在初期凝结过程中因排水、散热而形成的空隙, 从而提高混凝土的整体性且减少了混凝土内部的孔洞。能够有效的减小内部微裂, 防止裂缝的融合扩大, 增加混凝土密实度。实际施工中进行二次振捣不仅可以防止混凝土的开裂还会对混凝土结构的强度有一定幅度的提高, 实际施工经验表明二次振捣后强度提高10%~20%左右。

6) 避免混凝土初凝后的扰动。混凝土在浇筑施工之前应仔细检查将要进行浇筑施工的模板, 确保其稳定性, 对于体型较大、较长的模板要设置中间支撑才可进行浇筑的施工作业。在浇筑完成后混凝土强度达到1 N/mm2~2 N/mm2前禁止人员在混凝土表面或模板上进行踩踏或施加额外的压力。在浇筑施工时还应注意的是要将混凝土输送管线架起, 避免输送管线架在模板上, 使模板产生振动。在浇筑完成的混凝土表面要覆膜保护, 在其上部还要加上1层~2层草帘, 加快混凝土的凝结。

7) 后浇带的设置。规范规定:“现浇混凝土框架结构室内的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55 m, 露天为35 m;现浇剪力墙结构最大间距分别为45 m, 30 m”。在超长结构混凝土施工时后浇带的设置可以有效的减少混凝土的开裂, 避免贯通裂缝的形成。后浇带的设置应在设计单位在设计时予以考虑, 提前确认后浇带的设计位置和宽度等。这项措施简单实用、易于实现, 在实际的施工过程中不必投入过多资源就可以起到较好的效果, 因此应当大力推广使用。

a.后浇带的位置确认。一般情况下, 地下室混凝土结构的后浇带应沿长宽方向各隔50 m设置一条, 后浇带的宽度80 cm。后浇带施工时, 要保证预留足量的自由伸缩量, 由于混凝土的收缩过程发生在混凝土凝结的早期, 在混凝土浇筑的60 d后, 对后浇带部分采用高一级标号混凝土进行填缝作业。因为两侧混凝土的约束作用, 后浇带内混凝土密实度可以提高, 且会增强与两侧先浇混凝土的结合, 提高了结构的整体性和耐久性。对于受力较小的梁板结构, 后浇带通常留置在梁板跨度的1/3处;留置后浇带时要使梁平行于后浇带以免梁截断太多。

b.后浇带做法。在设置有后浇带的施工部位要在后浇带两侧混凝土施工过程中提前留置钢筋网, 在后序后浇带施工时要清理两侧浇筑完成的接触面, 调整钢筋网再进行后浇带的浇筑作业。在后浇带两侧的混凝土浇筑时要预防两侧的混凝土在振捣的过程中涌入后浇带模板中;后浇带部位浇筑混凝土时要预先凿除原有的松散的混凝土颗粒, 并使两侧原有的混凝土形成凿毛状态, 有条件的要冲洗其表面, 用水泥浆抹面后浇筑后浇带。

8) 混凝土的温度监控。为预防和控制混凝土温度裂缝的发生, 养护时要对混凝土内部及混凝土内外温差进行定期的测量, 温度检查时应检测的重点是混凝土结构内外温差不应大于20℃。检测所用的测温探头应埋设于各阶段混凝土厚度的中点及混凝土表面5 cm之下;浇筑完成之后的前3天时间要每隔1 h进行一次温度观测, 3 d之后每隔2 h进行一次测温工作, 一般要持续7 d方可结束。在测试混凝土温度的同时也要对当地当天气温进行观测记录, 以形成对比参照。

3 结语

在超长地下室混凝土裂缝的控制中, 要从设计, 施工组织, 施工方法多方面着手, 认真分析施工实际环境, 采用对应的施工方法, 以确保混凝土施工的质量。地下室渗漏一旦出现, 将产生一系列复杂的后果, 因此预防裂缝的产生是非常重要的。

摘要：研究了在现代多高层混凝土建筑物中地下室现浇大体积混凝土结构形成的超长裂缝, 分析了温度裂缝、表面微裂缝、干缩裂缝等各种裂缝产生的原因, 针对其各种可能的影响因素提出了相对应的预防、治理措施, 以避免、减少裂缝的产生。

关键词：地下室,超长结构混凝土,裂缝,影响因素

地下室超长裂缝防治 篇2

通过对多个工程的实例监测和分析发现, 板面不规则裂缝一般多发生在浇筑后至60天内, 特别在炎热的夏季出现得更早, 此时结构尚未承受正常使用情况下的全部荷载, 裂缝多因非荷载变形引起, 可以将此期间发生的裂缝定义为混凝土早期裂缝, 早期裂缝中很大一部分是由于混凝土早期收缩引起的;柱、梁结点附近构件开裂一般发生在地下室顶板整体结构完成后 (设计有后浇带的在浇筑完成后) , 顶板面覆土隐蔽之前, 裂缝多发生于整体结构边角部位、中部天井洞口等较薄弱部位, 主要是温度应力造成的裂缝。地下室顶板裂缝可从结构设计优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合控制。

1 混凝土开裂机理

按最大拉应力理论, 在复杂应力状态下, 只要材料内任一点的最大主拉应力σ达到单向拉伸断裂时横截面上的极限应力σ, 材料就会发生断裂破坏。结构混凝土浇筑后, 由于多种原因, 会产生温度、收缩变形, 若变形能自由发展, 则结构不产生温度、收缩应力;若变形受到约束而不能自由发展, 则结构内将产生一定的温度、收缩应力, 若此应力大于混凝土的极限抗拉强度, 混凝土就会开裂, 可以理解为混凝土的“局部断裂破坏”。设计及构造措施不当, 施工措施不当等均可能引起地下室混凝土顶板开裂。温度变形主要体现为自身胶凝材料水泥、矿物掺合料水化热引起的约束变形和混凝土浇筑后自然环境温度变化引起的变形。导致混凝土板面不规则开裂的主要原因是混凝土的早期收缩, 混凝土浇筑后不久就开始产生体积变化, 混凝土主要的早期收缩如化学收缩、自收缩、沉降、塑性收缩、干燥收缩等;导致边角等薄弱部位开裂的主要原因是外部环境 (温度变化) 引起的变形。

2 综合防治措施

混凝土早期裂缝应从结构设计优化、原材料优选、配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施进行综合控制。主要措施如下:

2.1 原材料优选

应选用中水化热普通水泥和低水化热矿渣硅酸盐水泥, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。并掺粉煤灰掺合料, 以改善混凝土的抗裂性能。选用级配较好的中粗砂。选用空隙率较小、级配良好的碎石, 粒径为25~40mm。适当掺入聚丙烯纤维掺入纤维量:0.9kg/m3能有效提高混凝土的抗裂能力和综合性能。在混凝土中加入聚丙烯纤维后, 可以阻止水泥基体中原有微裂缝的扩展并有效延缓新裂缝的出现。

2.2 控制混凝土的坍落度优化配合比设计

水灰比是影响混凝土收缩的重要因素, 因此调整好商品混凝土的配比, 是控制混凝土收缩裂缝的有力保证。在常规配合比设计和优选原材料的基础上, 进行抗裂配合比设计, 使混凝土除具有符合设计和施工所要求的性能外, 还具有抵抗开裂所需要的性能。抗裂混凝土配合比中, 水灰比不宜小于0.4;粗、细骨料的体积含量不宜小于0.70;体积砂率不宜大于0.41。在进行配合比设计时可遵循了以下原则: (1) 在满足混凝土强度和工作性能的前提下, 选择最小胶凝材料用量, 增大骨料体积;2) 控制骨料的合理级配, 减小骨料空隙率; (3) 选择合适的水胶比, 满足强度和耐久性的要求, 不过大或过小。

2.3 施工过程控制

(1) 合理确定混凝土施工性能指标, 加强施工组织合理控制坍落度等施工性能指标, 坍落度不宜过大。加强混凝土浇筑包括振捣工人的施工组织、管理工作。

(2) 选择合理的浇筑方案。保证混凝土浇筑的连续、顺利进行, 防止施工冷缝出现。

(3) 加强混凝土振捣, 消除混凝土内部孔隙, 确保混凝土的高密实度, 增加混凝土与钢筋的粘结力, 增加混凝土材质的连续性和整体性, 提高混凝土的强度, 尤其要提高混凝土的抗拉强度。

(4) 及时和充分养护。养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施, 应充分重视, 制定养护方案, 派专人进行养护工作。混凝土浇筑完毕后, 常温下在12h之内浇水养护。遇高温时6小时之内浇水养护, 保证这些关键构件始终处于湿润状态, 养护时间为浇筑后不少于15天。

(5) 地下室顶板施工完毕后可对较长时间外露部分采用封水或覆盖等方式减少外界环境的影响;设计有后浇带的地下室顶板, 后浇带浇注时间宜选择在顶板面覆土隐蔽前20天内, 尽可能减少整体结构外露时间。

3 结语

地下室混凝土顶板裂缝的发生较为普遍。裂缝发生的原因很多, 裂缝控制不能仅考虑某单一环节, 应从结构设计及构造优化、原材料优选、混凝土配合比优化设计、施工过程控制等多方面采取措施, 进行综合控制。只要措施采取得当并严格执行, 裂缝控制能取得较好的效果。

摘要：通过对超长地下室顶板混凝土温度裂缝形成原因的分析, 提出了对该类温度裂缝的预防及治理措施。

地下室超长裂缝防治 篇3

在城市建设和发展的过程中, 地下室的建设一方面减少了对土地资源的占用, 同时也给人们的生产和生活带来了非常大的便利。超长地下室成为当前地下室结构当中非常重要的一种形式, 地下室的顶板裂缝现象也越来越严重, 这对结构的安全性和稳定性都产生了十分不利的影响, 我们必须要采取有效的措施加以改进和控制。

2 超长地下室顶板裂缝产生的原因

2.1 设计不合理

通常, 在地下室的规模相对较大时, 顶板部分的设计多半采用平板和梁板设计的形式。从20世纪末开始, 一些大面积的地下室在设计的过程中都采用了平板结构。此外, 很多设计单位为了更好的保证自身的发展水平, 在建筑市场上也比较推崇这种平板结构的设计形式。所以平板结构在当时的结构设计当中是非常流行的, 甚至还有一些设计者认为采用这种结构设计形式可以大大降低设计中的成本投入。虽然平板结构在后期发展的过程中虽然已经没有了之前的热度, 但是这种设计方式还是会在很多工程当中得以应用。。而之所以这种设计方式得以长期应用, 就是因为它能够有效的降低地下室的高度。;但是在地下室高度条件完全相同的情况下, 平板结构和梁结构在工程造价方面并没有产生十分明显的差别, 甚至梁板结构的经济性更强。此外超长地下室在设计的过程中会出现顶板设计变更的现象, 施工人员在工程建设的过程中不能严格的按照施工的具体要求对其加以控制和操作, 这样一来就使得超长地下室的顶板结构在可靠性方面存在着非常严重的欠缺。

2.2 加强措施不起作用

当前, 超长地下室的数量和规模都呈现出了非常显著的发展态势, 人们在工程建设的过程中对混凝土结构的地下室顶板裂缝的重视程度越来越高。施工单位在开展地下室顶板建造的过程中一般会采用减小顶板裂缝的措施。比如说在施工的过程中预先划分出混凝土后浇带和巩固加强带, 但是在工程实际的建设当中, 很多施工单位对工程质量的监督并不是十分的重视, 因此也出现了监管不严的现象, 这样也就使得裂缝管理相关的措施都不能充分的发挥其积极的作用。这种问题集中的表现在预先划分出来的后浇带必须要经过一段时间以后才能进行封闭处理。但是一些施工单位在这一时间还没有达到要求的时候就进行了封闭处理。此外, 巩固加强带在施工的过程中对混凝土性能方面的要求是十分严格的, 但是一些施工单位为了降低工程的资金投入, 会在这一过程中使用一些质量不达标的混凝土材料, 这样也就使得其功能得不到充分的发挥。此外地下室顶板工程在建设和施工的过程中, 顶板结构设计和施工环节出现了严重的脱节现象。这也是导致裂缝产生的一个非常重要的原因。地下室顶板设计者在开展设计工作的时候, 一般要求施工方要使用低收缩的混凝土材料, 但是并没有给出一个具体的数值, 因此在施工中, 施工人员对究竟使用什么样的混凝土并不是十分的清楚, 所以设计人员的设计意图也并没有得到充分的理解和展现。因此。设计人员在对地下室顶板开展设计工作的时候, 一定要给出一个十分明确的收缩限制数值, 这样才能正好的保证设计和施工紧密相连, 从而也使得超长地消失顶板工程的质量和水平得到有效的保证。

3 超长地下室顶板裂缝的处理措施

3.1 分类处理不同的裂缝

如果超长地下室顶板出现裂缝, 首先应该查明裂缝对整体顶板结构的损害程度, 再根据损害程度来寻找相应的处理措施一般来说, 顶板裂缝宽度小于。2mm的短线裂缝对整体顶板结构是没有损害的, 这种裂缝一般可以忽略不计;但是如果裂缝宽度不小于。2mm的缝隙线程较长, 为了不使顶板结构中的钢筋腐锈, 影响顶板整体的承压能力, 应该及时用环保透氧胶泥对其实行封闭;如果顶板产生的裂缝是纵向的漏水裂缝, 裂缝周围顶板结构中的钢筋极容易被水腐绣, 为了不造成严重的后果, 要及时使用具有水溶性的聚氨酷对纵向裂缝实行化学方式的灌浆;最后一种, 如果顶板产生的裂缝虽然是纵向的, 但是并不是漏水裂缝, 直接用环保透氧树脂进行物理方式的灌浆, 加强整体顶板的牢固性。

3.2 提高地下室顶板的承压能力和抗裂缝能力

如果超长地下室的顶板在建造时使用的是平板结构, 如果产生裂缝的话可以用等距离替代框架对顶板的弹性进行分析, 并将分析出来的结果作为顶板承受力计算以及顶板抗裂缝计算的根据。如果地下室顶板设计结构没有出现裂缝, 在计算承受力时使等距离替代框架是可行的, 但是在进行顶板抗裂缝计算时如果使用等距离替代框是存在一定安全风险的如果地下室顶板设计结构已经出现了裂缝, 整个顶板的内力将会自行重新调整。顶板内力的重新调整会引起平板结构弯矩的增大只按照弹性分析得到弯矩来计算顶板的承受力的方法是缺少安全性的, 所以跨中的弯矩设计应该大于分支梁弯矩如果经过弹性计算, 得出已经裂缝的顶板结构中配备的钢筋较少, 就要对整体顶板的承压力进行详细的校对和核准, 如果证实顶板承压力不满足标准要求, 可以在原有的混凝土顶板上再重新覆盖一层新的新的混凝土, 并且在重新覆盖的过程当中, 在混凝土中增多钢筋来加强新旧混凝土顶板整体的结构的稳固性。

3.3 合理计算混凝土结构温度

超长地下室在施工过程中, 要对混凝土的结构进行温差计算, 混凝土结构温差主要包括季节的变化造成混凝土温度的变化和混凝土收缩等效温差两方面。在对混凝土结构温差进行计算时, 要着重注意混凝土中硷这个元素季节性温差指的是地下室顶板在建造完成时周围环境的温度和投人使用时周围环境温度的差, 超长地下室在建造中如果使用硷结构, 计算季节温度的方法如下:夏秋季节, 混凝土结构温度的计算主要依据相同纬度和地下室建造相类似的工程所使用的混凝土的温度实际值来决定。在冬季, 顶板建造如果已经成型时, 可以采用冬季每个月平均温度的最小值和投人使用后顶板周围环境温度的差来计算顶板混凝土结构的温差。

结束语

在超长地下室顶板设计和建造的过程中还存在着很多的不足, 这些不足都会导致顶板裂缝的问题, 所以只有采取有效的措施对这些因素加以控制和改进, 才能更好的保证超长地下室顶板的质量。当前, 我国的城市化建设水平在不断提升, 对超长地下室的建设需要也会在这一过程中不断的上升, 所以在这样的情况下, 一定要对顶板裂缝控制加以重视, 这样才能保证地下室结构的安全性。

参考文献

[1]徐茂辉, 常亮.某大型地下室的顶板裂缝分析及抗裂措施探讨[J].四川理工学院学报 (自然科学版) , 2012 (2) .

地下室超长裂缝防治 篇4

某项目是由四幢超高层和三个大底盘两层地下室组成的一个大型建设项目, 总的地下室面积达到近6万平方米。因建设工期的要求对基础底板进行一次性浇筑, 所以底板裂缝产生的可能性将大大提高。因此有必要针对底板提出抗裂缝控制。

2 超长、超宽地下室大体积混凝土底板裂缝控制过程

现以A区地下室为分析对象, 总体的后浇带分隔情况 (见图1) , 其中主楼1和主楼2的基础尺寸为35 m×78 m×2.2 m (厚) , 混凝土一次浇筑量为6 825 m3;裙房2的基础尺寸为74 m×89 m×0.8 m (厚度) , 混凝土一次浇筑量为5 270 m3。本工程为冬季施工, 冬季的平均温度为9 ℃, 最低的天气温度为4 ℃。主楼底板混凝土强度为C45, 裙房底板的混凝土强度为C40, 主楼的底板配筋率为0.5%, 裙房的底板配筋率为0.7%。采用的商品混凝土主要的参数如下:

(1) 采用425普通硅酸盐水泥, 水泥用量319 kg/m3。

(2) 骨料为碎石, 水灰比控制在0.6。

(3) 采用标准养护, 混凝土湿度>50%。

按以上的条件现计算几个重要时间点的极限收缩应变:

接下来我们以混凝土水化热的升温到降温两个阶段进行综合分析, 其温度变化曲线见图2, 由此入手可以计算出最大的裂缝间距和最大裂缝宽度。

2.1 第一阶段:水化热的升温过程

计算方法1:Tmax:即混凝土核心最高温度

Tj:指混凝土的入模温度, 取15 ℃

Tmax=31+15=46 ℃

计算方法2:Tmax=T’k1k2k3k4+Tj, 其中k的取值和混凝土的各参数及底板厚度有关, T’是指不同厚度底板在不同季节施工的温升值。

Tmax=18× (1×1.2×319/274×1.4) +15=50℃

通过以上的计算, 我认为计算方法2比较的合理, 原因是它综合的考虑了外界季节条件, 内部材料因素, 因此我采用Tmax=50℃, 以及在后面计算采用该方法。

Tb (t) :龄期的混凝土表面温度。

Tb (t) =Tq+4h' (H-h') ΔTt/H2

参数具体的意义和取值见建筑施工计算手册

水化热温差T1= (50-23) ×2/3=18 ℃

收缩当量温差undefined;

故综合温差T=T1+T2=20℃

最大裂缝间距Lmax=undefined

现我们对该公式进行分析, 式中的E弹性模量指龄期为3天时, 混凝土强度未形成时的情况, 即早期弹性模量E3=1×104MPa;Cx为总阻力系数, 该数值比较敏感, 直接影响到裂缝的间距, 它说明基础下部的土和桩对基础水化热温差造成变形的约束能力, 该数值越大则应力越大, 造成的裂缝间距就越小, 基础的裂缝就越多。反之, 当基础在土体上部能自由滑动的话就不再存在基础内部拉应力, 可以自由的变形。因此我们要在设计中减小阻力系数。本工程为粘质粉土做基础下卧层土:Cx1=3×10-2N/mm2

Cx2——地基桩基础单位面积侧向受桩影响系数;

Cx2=Q/F, Q=2EJundefined;

F为每个桩的分担地基面积 (本工程为3m×3m) 。

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我们通过增加桩间距离来减少Cx2, 则地基土成为主要的约束体。

Cx=Cx1+Cx2

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以上计算说明只要能保证3天～7天的时间段中水化热的最高温度控制在50 ℃, 水化热温差控制在20 ℃, 就能保证一次性浇筑混凝土。需要补充说明的是在初期的升温过程中混凝土内部存在约束压应力, σmax=-2MPa, CR抗压=10.5 MPa。

2.2 第二阶段:水化热降温阶段

在这一过程中, 我们结合工程经验对该阶段的总温差控制:龄期30天的时间内水化热的温差为20 ℃, 即要求30天的时间里混凝土的核心温度降至30 ℃以上, 或者混凝土的表面温度控制在25 ℃以上。

T1=20 ℃, T2=εy (30) /а=11.1 ℃

综合温差T=T1+T2=31 ℃

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因为该期间的混凝土强度已经基本的完成, 对外界的气温变化比较的敏感, 因此我们需要对底板的内部的拉应力进行计算, 同时也要注意其可能产生的最大裂缝宽度。

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C45的抗裂强度为2.85MPa, n=2.85/1.8=1.6>1满足安全需要。

(2) Lmax产生可能的最大裂缝宽度δfmax=0.54 mm。

接下来我们对裙房部分的温度应力抗裂缝控制进行计算;计算得出800厚的混凝土底板最大水热化Tmax=33 ℃, 混凝土表面温度25 ℃, 综合温差10 ℃。在升温过程中最大裂缝间距Lmax=∞, 表明温度差在10 ℃, 3天～7天的升温过程中不会产生裂缝。在水化热降温阶段, 我们按30天水化热温差控制在10 ℃, 即30天的混凝土核心温度不低于25 ℃, 或者混凝土表面保温不低于20 ℃。经计算最大裂缝间距为95 m, 满足要求。

3 结束语

通过对该地下室的抗裂缝计算, 从中我们可以看出针对两个阶段的温度变化可提出两个控制标准:在升温过程中控制最高水化热, 最高水化热一般在3天～7天内出现;在降温的过程中控制降温速率, 也就是尽可能的保温使降温的过程能够减慢。对裂缝的成因和发展影响最大的因素分别是施工的工艺, 基础底板的尺寸, 基础下卧土层和桩基础的约束, 气温的变化和后期的养护。其中有我们不可控制的因素, 例如天气温度的变化和施工的季节;也有我们可以完全控制的, 例如水泥的用量, 水灰化的控制, 基础布桩的形式和养护的措施, 都可以有效的控制超长、超宽地下室的裂缝控制。总结以上的计算和分析, 可以对整个施工提出一个完整的量化控制标准。具体的措施如下:

(1) 主楼下≥2.2厚的底板3天～7天最高水化热控制在50 ℃以下, 龄期30天内的水化热温差不大于20 ℃, 裙房部分0.8 m厚的底板3天～7天最高水化热控制在33 ℃, 龄期30天内的水化热温差不大于10 ℃。

(2) 采用水化热较小的425普通硅酸盐水泥, 水泥的用量标准控制在340 kg/m3以下, 水灰化控制在0.6, 粉煤灰的掺量15%, 尽可能在降低水泥用量和矿粉的用量, 同时也保证混凝土的设计强度。粗骨料的粒径控制为5 mm～40 mm, 石子的含泥量小于1%, 黄砂含泥量<2%。

(3) 控制混凝土的出机温度:要求提供的商品混凝土所采用的石子和水不能长时间的太阳直射, 同时要求控制混凝土的入模温度<15 ℃。

(4) 控制裂缝最关键的是养护工作, 保持适宜的温度和湿度, 目的是减少混凝土表面的热扩散, 减小温度梯度。本工程位于江边, 冬季气温低和风比较大, 因此要特别注意天气的日夜温差和骤冷骤热。其次是延长散热的时间, 发挥混凝土强度的松弛特性, 用时间来换取温差变化带来的应力。对此, 我们采取的措施是:混凝土浇筑完成后用薄膜保温, 其上部覆盖两层草袋, 并经常浇水保湿, 特别注意将薄膜和草袋紧密固定在混凝土表面以形成不透风的围护层。同时按设计要求由中心向两边每隔30 m设置温度监测点, 每天早晚两次测温, 以保证措施实施的效果和采取相对应的措施准备。

摘要：本文是作者结合多年工作经验以及工程案例, 主要针对目前超长、超宽地下室底板大体积混凝土裂缝控制技术作出了相关的阐述分析, 以供参考。