筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工裂縫控制研究

李嘉杰

（廣東五華二建工程有限公司， 廣東 深圳 518000）

1 工程實(shí)例

某商務(wù)辦公樓，整體占地面積123137.5m2，包括地下2層以及地面以上45層的辦公區(qū)域，建筑整體的建筑面積75238.06m2，總高度179.3m。

地下室筏板主要由主塔樓筏板和非塔樓筏板所構(gòu)建而成，整體建筑面積3092.2m2。其中主塔樓地下室筏板的整體長(zhǎng)度控制在93m，寬度28.5m，整體建筑面積大致為2427.5m2，其厚度2500～7900mm。裙樓總面積664.7m2，厚度約350mm，主樓樓區(qū)澆筑混凝土量預(yù)計(jì)7800m3，選用強(qiáng)度為C35的混凝土進(jìn)行施工，其抗?jié)B透等級(jí)為P8。

2 產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 材料質(zhì)量

2.1.1 水泥和水

當(dāng)混凝土本身收縮受到限制而形成的拉應(yīng)力比抗拉強(qiáng)度大之時(shí)，混凝土就容易出現(xiàn)裂縫。混凝土出現(xiàn)的收縮數(shù)值以及強(qiáng)度水平會(huì)因?yàn)榛炷恋钠贩N及其強(qiáng)度的不同而有所差異。在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的施工，不難發(fā)現(xiàn)水泥的細(xì)度越低，混凝土自身越容易出現(xiàn)裂縫。

2.1.2 砂和石骨料

骨料的含泥量削弱了骨料同水泥漿之間的粘結(jié)力，削弱了界面的架構(gòu)體系，以此減少了混凝土整體的抗拉強(qiáng)度，因此混凝土骨料的含泥量比重越大越容易出現(xiàn)裂縫。

2.1.3 外加劑和摻合料

混凝土的初期干縮數(shù)值在借助外加劑的條件之下數(shù)值會(huì)變大。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：借助一般化學(xué)外加劑或者是不摻外加劑要比借助促凝性 AE減水劑的干縮值要更低。因此當(dāng)混凝土中摻入了膨脹劑之時(shí)，假若養(yǎng)護(hù)的工作不到位，膨脹混凝土?xí)懈蟮母怕食霈F(xiàn)裂縫的情況。

2.2 外界環(huán)境

在大體積混凝土建設(shè)的過程中，外界溫度的轉(zhuǎn)變對(duì)混凝土的作用是非常顯著的，由于會(huì)隨著外在溫度的變化而增多，混凝土澆筑溫度也會(huì)出現(xiàn)上升的情況；當(dāng)外界溫度降低時(shí)，會(huì)使混凝土溫度下降的幅度變快。混凝土內(nèi)核溫度是水化熱的絕熱溫度、澆筑溫度以及建筑物的散熱降溫等各種溫度的總和。溫度的變化會(huì)形成對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)力，溫差越大，溫度應(yīng)力的數(shù)值也就越大。混凝土溫度應(yīng)力的轉(zhuǎn)變更是混凝土出現(xiàn)裂縫的主要影響因素之一。

2.3 施工工藝原因

2.3.1 施工不當(dāng)

混凝土由于在輸送、攪拌環(huán)節(jié)當(dāng)中浪費(fèi)的時(shí)間過久，會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樗稚l(fā)過多而導(dǎo)致坍損的情況出現(xiàn)，讓混凝土在其體積層面上出現(xiàn)有不規(guī)則的收縮裂縫。混凝土在泵送的環(huán)節(jié)中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員手動(dòng)加水，強(qiáng)化其流動(dòng)性，但是這樣做會(huì)降低混凝土的整體強(qiáng)度，凝縮裂縫以及干縮裂縫就是加水區(qū)域的混凝土水灰比以及強(qiáng)度和原有的配比之間的差異所導(dǎo)致，這就產(chǎn)生了混凝土當(dāng)中的裂縫。

2.3.2 振搗方式不當(dāng)

混凝土分層離析、表面浮漿造成混凝土表面出現(xiàn)裂縫是由于振搗形式錯(cuò)誤所導(dǎo)致的。在夏季進(jìn)行大體積混凝土作業(yè)時(shí)，假如混凝土中摻雜了高效緩凝減水劑之后，振搗過后的混凝土表層在經(jīng)過陽光的暴曬之后，水分大量流失，變成一層幾毫米厚的“被子”，假如不對(duì)這層“被子”開展二次振搗以及多次抹面，很容易出現(xiàn)裂縫的情況。

3 裂縫控制措施

3.1 設(shè)計(jì)措施

3.1.1 水泥

大體積混凝土的強(qiáng)度最好在 C20～C35的區(qū)間之內(nèi)，借助后期強(qiáng)度 R60甚至R90。超高層建筑的建筑時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，能夠借助混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度，來降低混凝土的使用數(shù)量。商務(wù)辦公樓選用的是普通硅酸鹽水泥 P.O42.5R，減少水泥的使用量，讓混凝土的絕對(duì)溫升數(shù)值減少，不僅讓混凝土澆筑后的內(nèi)外溫差以及降溫速率管理的難度減少，還減少了其保養(yǎng)的經(jīng)費(fèi)。

3.1.2 粗背料和細(xì)背料

宜采用5～40mm的石塊，降低混凝土收縮程度。要求含泥量＜1%，與篩分曲線的標(biāo)準(zhǔn)相符。骨料當(dāng)中針狀以及片狀＜15%（質(zhì)量比）。借助中、粗砂，管理含泥量＜1.5%。

3.1.3 摻合料及外加劑

該項(xiàng)目中用到的摻合料主要是粉煤灰[1]。因?yàn)榛炷林袚饺胍欢〝?shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后，不僅可以取代部分的水泥，并且因?yàn)榉勖夯翌w粒呈球狀有一定的滾珠作用，可以有一定的潤(rùn)滑作用，強(qiáng)化混凝土拌合物的流動(dòng)性質(zhì)、蒲聚性以及保水性，激活了其自身的可泵性。

3.2 施工措施

3.2.1 混凝土澆搗

混凝土下料之時(shí)借助“一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的施工技術(shù)理念。澆筑應(yīng)先在一個(gè)區(qū)域進(jìn)行澆筑，當(dāng)澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高之時(shí)，混凝土構(gòu)成扇形向前流動(dòng)，之后在坡面上持續(xù)澆筑，循環(huán)往復(fù)。

3.2.2 在混凝土澆筑時(shí)

首次抹平之后馬上用塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保障充足的水分，憑借混凝土原有的水分開展保濕養(yǎng)護(hù)。要求開展第二次抹光之時(shí)，再打開薄膜，這作業(yè)完成之后立即蓋上。

3.3 監(jiān)側(cè)措施

3.3.1 澆筑溫度的監(jiān)測(cè)

大體積混凝土的溫控作業(yè)環(huán)節(jié)中，除了要求對(duì)水泥水化熱開展檢測(cè)以外，還要求在混凝土澆筑環(huán)節(jié)中開展溫度的監(jiān)控測(cè)量，主要監(jiān)測(cè)量是混凝土升降溫、里外溫度差、降溫速率以及環(huán)境溫度。

3.3.2 溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

場(chǎng)地配置有對(duì)應(yīng)的測(cè)溫點(diǎn)，每一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)之上裝配 3個(gè)溫度傳感器。傳感器的埋設(shè)的區(qū)域是：混凝土表層以下150mm處1個(gè)，距離板底150mm處1個(gè)，中間1個(gè)。

（1）測(cè)溫點(diǎn)的平面配置標(biāo)準(zhǔn)：A-平面形狀中心；B-中心對(duì)應(yīng)的側(cè)面以及易散發(fā)熱量的拐角處；C-主風(fēng)向區(qū)域。

（2）測(cè)溫點(diǎn)的縱向配置：每個(gè)平面區(qū)域配置一組3個(gè)，并配置在混凝土的上、中、下區(qū)域，上下測(cè)點(diǎn)都處在距離混凝土表面15cm處。除此之外借助氣溫計(jì)測(cè)定場(chǎng)地的氣溫。

3.3.3 測(cè)溫頻率及數(shù)據(jù)記錄的要求

測(cè)定時(shí)間由混凝土下料到該溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)就開始，先測(cè)算混凝土入模之時(shí)的溫度大小，并要求借助溫度計(jì)測(cè)算大氣溫度。在澆筑工作完成的 3d以，每間隔 2h進(jìn)行一次測(cè)算。之后每間隔4h便測(cè)量一次。12d后，當(dāng)內(nèi)外的溫度差＜25℃時(shí)，可停止測(cè)量。

3.3.4 各測(cè)溫點(diǎn)的測(cè)溫要求及數(shù)據(jù)分析

先借助溫度計(jì)測(cè)算并記錄好環(huán)境溫度、混凝土表層溫度；再依照編號(hào)次序用測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)試過程中，等到測(cè)溫儀的數(shù)值穩(wěn)定下來后讀取數(shù)據(jù)，與之前的測(cè)試的溫度數(shù)值相對(duì)比，當(dāng)處在正常變化范圍當(dāng)中時(shí)再予以記錄。商務(wù)辦公樓筏板基礎(chǔ)中心點(diǎn)升降溫度測(cè)算曲線見圖1。

圖1 筏板基拙中心點(diǎn)各齡期升降溫度計(jì)算曲線圖

4 結(jié)束語

隨著超高層建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多，大體積筏板基礎(chǔ)混凝土施工技術(shù)逐漸變成了整個(gè)施工環(huán)節(jié)中最為關(guān)鍵的一部分。施工人員應(yīng)充分考慮材料質(zhì)量、環(huán)境、施工技術(shù)等影響因素，借助設(shè)計(jì)、施工、管理等手段，保證建筑的整體質(zhì)量。