超长地下室混凝土结构裂缝控制设计

超长地下室混凝土结构裂缝控制设计

【摘要】随着地下室结构日趋大型化、复杂化，大型地下窒结构多为超长超宽混凝土结构，因此在大型地下室工程中，应从设计、施工、材料三方面伞面考虑采用留置后浇带、采用膨胀剂补偿收缩、掺加聚丙纤维、施加预应力、设置加强带等技术进行综合控制，并从结构整体布置与构造上采取有效措施，只有这样才能有效防止超长混凝土结构裂缝的产生。本文介绍了地下室混凝土墙、底板裂缝的主要特征，分析了超长混凝土结构的裂缝成因，探讨提出了预防超长地下室混凝土裂缝产生的措施。

【关键词】地下室混凝土结构裂缝控制措施

中图分类号：tu375 文献标识码：a 文章编号：

一、前言

随着城市建设的飞速发展，高层建筑超长大面积地下室混凝土工程体量日趋增大，在建设和使用过程中出现不同程度，不同形式的裂缝是一个普遍现象。所以，混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题，一直未能很好地解决。

二、地下室混凝土墙、底板裂缝的主要特征：

（一）外墙绝大多数裂缝为竖向裂缝，多数缝长接近墙高，两端逐渐变细而消失。底板裂缝垂直与底板长向，一般出现在板跨中间部位，呈规则状。

（二）裂缝数量较多，宽度一般不大，超过0.3mm 宽的裂缝很少见，大多数缝宽度≤0.2mm。

（三）沿地下室墙长两端附近裂缝较少，墙长中部附近较多。（四）外墙第一道裂缝出现在离扶壁柱2 米左右。

（五）裂缝往往在砼浇筑的60 天之内出现，随着时间加长，裂缝数量增多，但缝宽加大不多，发展情况与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间的长短有关。

三、超长混凝土结构的裂缝成因

混凝土结构在施工和使用过程中不可避免地经常出现不同程度、不同类型的裂缝.这些裂缝大多是因荷载及温度变化而引起的混凝土受约束产生裂缝。混凝土在受到内部和外部约束时会产生拉应力出现裂缝。受拉产生裂缝：由于混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度，大体积混凝土内部产生的拉应力超过其极限抗拉强度时将产生裂缝，温度上升引起的裂缝-水泥水化热是引起大体积混凝土中的温度变化的主要因素。由于混凝土表面散热条件较好，热量容易释放，因而温度上升较少，而混凝土内部由于散热条件较差，使温度上升较多而形成内约束，其结果使得混凝土内部产生压应力，面层产生拉应力，当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就产生了温度裂缝. 降温产生的裂缝：混凝土浇筑后经过一段时间，水泥水化热基本上已释放，混凝土从较高温度逐渐降温，引起混凝土收缩，同时由于混凝土中多余水分蒸发，碳化等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，则从约束面开始向上开裂形成裂缝。

四、预防超长地下室混凝土裂缝产生的措施

1、选用中低热水泥

选用中低热水泥的目的主要是降低水泥水化时所产生的热量，从而控制混凝土的温度升高，并尽量采用同一厂家生产的同时期、弱规格的产品，以保持产品的稳定性。

2、选择合适的粗骨料经试配．

建议地下室工程粗骨料选用粒径为5mm～35m m连续级配碎石．粗骨料中针片状颗粒含量不大于15％，细骨料选用细度模数2．5左右的中粗砂。严格控制粗细骨料的含泥鼍，石子控制在l％以下，黄砂摔制在2％以下。

3、合理选用外加剂

对外加剂的使用，工程技术人员也是需要相当慎重的。在混凝土中掺入活性材料粉煤灰，可改善混凝士的粘塑性，代替部分水泥，减少混凝土的用水量和水泥用量，从而降低水化热；还可减少混凝土中的孔隙，提高混凝七的密实性和强度，提高抗裂性。同时应注意到掺入粉煤灰的混凝土早期抗拉强度及早期极限拉伸有小量的降低，但后期强度不受影响。

4、配合比设计

我们需要根据工程的特点和设计要求、气候条件、掺入粉煤灰的影响以及施工现场的生产管理状况，采用不同技术指标，由实验室试配确定配合比。

5、在混凝土浇捣施工中，应在初凝前给予第二次振捣，这样能

排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成承分和牢隙，提高混凝土的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10％～20％左右，从而提高抗裂性。

6、消除混凝土初凝后的扰动

（一）混凝十强度达到ln／mm2～2n／mm2不得在其上踩踏或安装模板及支架。

（二）混凝土浇筑前，认真检查模板牢固程度。特别对跨度较大的郝佑应加密支撑。

（三）合理布置混凝土输送管。输送管支架杆必须支撑在模板上，消除对模板的扰动。

（四）混凝土表层盖了塑料薄膜后，外上层再覆盖l层～2层草袋保温，促使混凝土强度发展迅速。

7、设置后浇带现行规范规定

现浇框架结构宅内或埋入土中的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间

距为55m，露天为35m；现浇剪力墙结构相应情况分别为45m，30m。设置后浇带是防止和减少超长混凝士结构温度收缩裂缝的有效措

施之一，这种措施对施工工艺要求较低，目前使用广泛。

（一）后浇带间距。建议沿东西及南北向约50m间距各设置一道后浇带，顶板与底板上下层对应，后浇带宽800mm。保证后浇带两侧的混凝土能相对的自由收缩，由于早期收缩量占混凝土收缩变形的大部分，待顶板施工完成60d后，再用离一级微嘭胀混凝土做二

次浇捣后浇带。由于钢筋及两侧混凝土的约束作用，缝内混凝十密实度得以提高，而且增强两侧先浇混凝土的结合。提高了结构的整体性和耐久性。

（二）留设位置。小跨梁开间或受力较小的部位，一般可设住梁跨l／3处；布置时，要注意粱的布置宜平行于后浇带以免梁截断太多。

（三）后浇带做法。后浇带两侧宜设钢筋网片。防止主体混凝土流入后浇带；浇筑前应将接缝表面凿毛，清洗干净并刷上水泥净浆。

8、增加表面摩阻

在混凝土浇筑7d后，才拆除墙根部模板。利用这段时间不放松对拉螺栓的螺母，使两侧模板在养护期内始终夹紧模板，这样可利用混凝土表面产生的张力及由于螺母紧固力而产生的侧向摩阻力

以抵抗一部分收缩力，从而减少表面裂缝的出现。

9、混凝土测温监控及养护

为预防和控制混凝土温度裂缝的发生，养护时要采取测温监控的办法对混凝土温度进行管理，要确保混凝土在养护期间内部任何两点温差不超过20℃。存监控中，测温探头(不得与钢筋直接接触)

埋设手各阶段混凝土厚度的中点及距混凝七表面50mm处；混凝土浇筑后的前3天每l h测温一次，3d后每2h测温一次。测温天数不少于7d，另外每天中午ll：00及晚上9：00各测一次大气温度，以作比较。为了减小混凝土内外温差，养护时往混凝十表面覆盖一层塑料薄膜后，再满铺两层麻布，并适时洒水以保证麻布始终处于