地下室大体积混凝土裂缝防止技术总结.doc

混 凝 土 裂 缝 防 治 技 术

一、工程概况
国检大厦工程地下室底板结构复杂，混凝土体量巨大，筒体处底板最大厚度为6800mm,剪力墙厚度有最大达500mm，地下室底板混凝土为C40P12，主楼地下二层至六层竖向剪力墙、柱混凝土为C60、七层至二十五层竖向剪力墙、柱混凝土为C50、二十六层以上剪力墙、柱混凝土为C40，附楼竖向墙、柱均为C40，所有楼板混凝土为均C30。为减少混凝土收缩及其它荷载所产生的变形对结构的影响，设计方面对地下室按不超过40m设置后浇带，本工程所设置的后浇带将该工程±0.000以下分为三块。本工程混凝土面积大、体积大，而且混凝土强度高，施工时要为避免结构在施工后出现裂缝面采取了防治措施，以保证混凝土的裂缝达到最少、最小。
二、混凝土裂缝产生的原因
混凝土裂缝产生的原因是多种多样的，一般常见的有温度收缩裂缝、干燥收缩裂缝、沉降裂缝等，由于混凝土构件所处约束、自身受力的不同，不同部位混凝土产生裂缝的原因也不尽相同。
1、底板混凝土的裂缝产生的一般规律是：温差和收缩越大，裂缝越大；温度变化和收缩的速度越快越容易开裂；地基对结构的约束作用越大越容易开裂；温度变化梯度越大越容易开裂。由此可见，大体积混凝土之所以开裂，主要是混凝土所受的温度应力大于相同凝期混凝土本身抗拉强度，而引发开裂。
本工程底板混凝土体量巨大，底板混凝土的水化热及产生的相应温度应力对于混凝土裂缝的产生有着直接的原因。
2、混凝土长墙结构产生裂缝的主要原因是当水化后期混凝土温度开始下降时，由于基础、钢筋或相邻部分的牵制而使结构处于不同程度的约束状态，在混凝土内部产生较大的温度收缩应力，当收缩应力超过混凝土抗拉强度时，就会产生裂缝，长墙水平方向应力在长墙中部最大，因此裂缝一般开始在墙的中部。一般认为，外墙独立单元的长度越长，越容易出现裂缝。
三、裂缝预防措施
1、 优化混凝土配合比设计，降低水泥用量，采用水化热较小的粉煤灰水泥，控制水灰比在0.35~0.6，砂率40%左右，初凝时间7~8h，坍落度为140mm~160mm。
2、 增加抗裂钢筋。在地下室外墙增加φ8抗裂钢筋网片，在梁侧等钢筋保护层偏大，容易产生裂缝位置增加短钢筋，在较厚核心筒墙体加密水平钢筋，在筒体阳角等应力集中部位增加放射钢筋，增强该部分混凝土抗拉性能。
3、 采用HEA自膨胀砼，即侧墙砼内掺胶凝材料8-10%的膨胀剂，使砼在凝固过程体积产生微膨胀，以减少因砼收缩，温差应力所产生的裂缝。本工程在底板及侧墙砼内掺入武汉三源特种建材有限公司生产的“HEA”膨胀剂。
4、 建议设计院将侧墙水平筋由原来的Φ14@150改为Φ12@120，Φ12@150改为Φ10@110。
5、 严格按水平分层浇筑，以分散水化热上升时间。
6、 严格控模板拆除时间，本工程侧墙模板均为7天后拆除。
7、 加强养护，侧墙模板拆除后立即挂麻袋淋水养护，养护时间不少14天。
8、凝土施工过程的控制
（1）、派专人进驻混凝土厂家严格控制混凝土的配合比，在工厂和现场对混凝土的坍落度进行双控；
（2）、施工环境温度很高，必须对模板、钢筋及混凝土输送泵管进行麻袋湿水遮盖防止暴晒，以降低混凝土的入模温度。
（3）、混凝土的浇筑过程中要保证连续供应，避免冷缝的产生；底板浇筑时，采用整体分层浇筑的方法施工。采用普通的分层浇筑方法势必使混凝土流淌较远，流淌最远的混凝土可能因较长时间无新浇筑混凝土接应而易形成施工冷缝。现场采用设置钢板网，阻止混凝土任意流淌，相对缩小浇筑面积，保证混凝土在浇筑过程中不出现施工冷缝。
（4）、混凝土浇筑过程包括分层下料、平仓和振捣三个工序，这是保证质量的重要环节。
①、分层方法要正确。每层混凝土的厚度不应超过振动棒的1.25倍，在振捣上一层时，应插入下一层混凝土内约5cm，同时振捣上一层混凝土时必须在下一层混凝土初凝前进行，分层厚度定为500mm
②、平仓方法一定要正确。平仓不好，混凝土堆积过多，振捣不密实，会引起砂窝的出现，以及蜂窝、麻面等缺陷，砂窝处是最易产生裂缝的地方。严禁用振动棒赶料，这样会赶走大量的浆体，而粗骨料留在原处，造成混凝土组成不均匀，浆体集中的地方容易产生塑性裂缝和干缩裂缝。
③、合理振捣。少振、漏振使混凝土不密实；过振又使混凝土分层，在混凝土表面易形成浮浆层，极易产生收缩裂缝。合理振捣应采用分散布料，然后将混凝土基本铲平，进行梅花式振捣，振捣时间不宜超过15s。
④、合理抹压。在混凝土第一次振捣后，立即进行抹压一遍，然后根据气候环境和混凝土表面塑性变形的情况，在混凝土初凝之前在进行一遍全面抹压。第二遍抹压应控制在泌水充分挥发之后进行，不宜过早。最后在混凝土终凝之前再进行有选择的抹压，彻底消除塑性收缩产生的裂缝。
9、混凝土在施工过程中必须进行温度控制。在混凝土浇筑过程中要进行混凝土浇筑温度的检测以及在养护过程中对结构体内外温差、降温速度和环境温度的检测。养护阶段的温度控制应该遵循：混凝土中心温度与表面的温度之差，以及砼表面温度与砼中心温度之差不应大于25℃，如果硬化时温差超过允许值时，通过增加麻袋厚度，加强覆盖保温，以减少混凝土内外温差以及表面与环境的温差。
10、养护
充分的养护是保证大体积混凝土不开裂的必要条件，大体积混凝土应在浇筑后，及早进行养护，以保持混凝土表面经常湿润为原则，本工程核心筒深承台采用挡水坎蓄水养护的方法，并通过测温，随时掌握混凝土不同深度温度的降温速度。底板部位早期为避免阳光的直射，应在混凝土表面加以覆盖。同时应重视保温养护，保温养护时间不得少于14d。另外，要严格控制拆模时间，一般在混凝土强度能保证其表面及棱角不被因拆除模板而损坏为宜。拆除侧模后立即进行覆盖麻袋浇水养护。
四、应用体会
经过事前控制，砼施工过程控制，国检大厦施工至今，楼板未发现有裂缝现象，地下室外侧墙、核心筒剪力墙出现裂缝均较少，在很大程度上实现了预期混凝土裂缝控制的预期目标，业主、设计、质检站都对其表示满意，取得了良好的社会效应。