某高层住宅基础底板裂缝的施工控制

维普资讯 http://www.cqvip.com 铁　道　建　筑　７０　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７　文章编号：１００３．１９９５（２００７）０９．００００．Ｏ０　某高层住宅基础底板裂缝的施工控制　朱　凯　，王宝君　（１．平顶山工学院，河南平顶山４６７００１；２．林州建筑工程一公司，河南平顶山４６７００１）　摘要：文章介绍了高层建筑大体积混凝土基础的特点，通过工程实例，从混凝土原材料、配合比设计、现　场施工等方面进行了探讨，提出了大体积混凝土基础底板施工中的裂缝控制措施。　关键词：高层建筑　大体积混凝土　裂缝　控制措施　中图分类号：ＴＵ７５３．８文献标识码：Ｂ　高层建筑基础工程中的大体积混凝土，其几何尺　０引言　混凝土是当今最大宗的人造建筑材料之一，在现　代建设工程中占有极其重要的地位。随着我国经济和　城市建设的发展，高层建筑越来越普遍，这些建筑的基　础底板和桩基承台等一般均属大体积混凝土结构。这　些结构由于体积大，混凝土浇筑量多，水泥水化作用所　寸远比坝体混凝土小，还具有下述特点：混凝土强度级　别较高，水泥用量较大，因而收缩变形大；由于几何尺　寸不是十分巨大，水化热温升较快，降温散热亦较快，　因此，降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂的主　要因素；控制裂缝的方法不像坝体混凝土那样，要采用　特制的低热水泥和复杂的冷却系统，而主要是依靠合　理配筋、改进设计、采用合理的浇筑方案和浇筑后加强　放出的热量不易散发，使混凝土内部温度逐渐升高，而　混凝土表面则散热较快，形成较大的内外温差，会产生　较大的温度应力，加之混凝土早期的抗拉强度低，弹性　模量小，若相应的技术措施控制不力，就极易产生各种　裂缝，严重地影响混凝土的性能和工程的质量。因此，　养护等措施，以提高结构的抗裂性和避免引起过大的　内外温差而出现裂缝。　由于大体积混凝土工程的条件比较复杂，施工情　况各异，再加上混凝土原材料的材性差异较大，因此控　制温度变形裂缝就不是单纯的结构理论问题，而是涉　大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制问题。本文　通过具体工程介绍了大体积混凝土基础底板施工中裂　缝控制的技术措施。　及结构计算、构造设计、材料组成和其物理力学性能以　及施工工艺等多学科的综合性问题¨　。　２工程概况　１大体积混凝土基础的特点　本工程为某高层商住楼，主楼地下ｌ层、地上２０　大体积混凝土具有结构厚、体形大、混凝土用量　层，裙楼２层。主楼为全现浇钢筋混凝土框架一剪力　多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。大体积　混凝土结构的截面尺寸较大，由外荷载引起裂缝的可　能性很小，但水泥在水化反应中释放出来的水化热所　产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用下，会产生　较大的温度应力和收缩应力，成为大体积混凝土结构　出现裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同　墙结构，基础为钢筋混凝土筏板基础，采用强度等级　Ｃ４０、抗渗等级ｓ６的混凝土，筏板厚为ｌ　４００　ｍｍ，属于　大体积混凝土结构，其水化热引起的混凝土内部温度　较一般的混凝土大得多，如何控制混凝土内外温差和　温度变化造成的裂缝，是本工程施工的关键问题。　根据大量研究和工程实践　’　，预防大体积混凝土　程度的危害，因此，大体积混凝土经常出现的问题，不　是力学上的结构强度，而是如何控制由温度收缩应力　造成的裂缝。　结构裂缝的产生，可以从原材料选择，配合比设计，混　凝土现场浇筑、养护及温度监测等方面着手。　３原材料选择　收稿日期：２００７—０３　１８；修回日期：２００７　０６—２２　作者简介：朱凯（】９７７一），男，江苏沛县人，讲师。　３．１　水泥　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年第９期　某高层住宅基础底板裂缝的施工控制　７ｌ　水泥是混凝土的重要组成成分，在混凝土中起胶　结作用，水泥水化热是产生温度应力的主要影响因素，　混凝土中的温度上升主要是由水泥水化放热引起的，　因此，大体积混凝土所用水泥应采用水化热低、凝结时　间长、后期强度高的水泥。根据工程实际情况，采用　４２．５级普通硅酸盐水泥。　３．２粗、细骨料　在大体积混凝土施工中，石子级配的好坏，对节约　水泥和保证混凝土的施工和易性有着密切的关系。石　子的选择可根据施工条件，尽量选用结构致密、具有足　够强度、粒径较大、级配较好的石子，以减少用水量和　水泥用量，减少混凝土的收缩和泌水性。本工程采用　泵送混凝土，为了使混凝土拌合物具有良好的和易性，　保证混凝土的质量，石子采用含泥量＜１％的５～３１．５　ｍｍ连续级配的碎石。　在混凝土中砂子的表面需要水泥浆包裹，为了降　低水泥的水化热和混凝土的温升，减少混凝土的收缩，　砂子采用细度模数为２．８、含泥量＜１％的中砂。　３．３掺合料　掺加一定量的活性掺合料，能有效降低混凝土的　温升。如掺加粉煤灰的混凝土温升和水化热，在１—　２８　ｄ龄期内，大致情况为，掺人２０％粉煤灰的水泥混　凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰混凝土的　８０％。可见，掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温　升的效果是很显著的。因此，本工程混凝土中掺加工　级粉煤灰，可以有效地降低水泥水化热，改善混凝土拌　和物的保水性、黏聚性，使混凝土不易离析、泌水，提高　混凝土的密实性和抗渗性，改善了混凝土的后期强度，　并能提高混凝土的泵送性能。　３．４外加剂　为保证大体积混凝土工程质量，防止开裂，提高混　凝土的耐久性，在多年的工程实践中，世界各国的专家　和工程技术人员总结出许多行之有效的措施，正确使　用外加剂就是其中之一。本工程掺加ＵＥＡ—Ｓ型混凝　土膨胀剂，可以降低混凝土水化热，在一定程度上可补　偿混凝土的温度收缩，从而防止裂缝的出现。　４混凝土配合比设计　底板大体积混凝土的配合比，应在满足设计强度　的要求下，降低水泥用量、减少水化热、增加｛昆凝土收　缩补偿。根据工程实际情况，确定下述配合比，每立方　米用水泥：３１５　ｋｇ，砂：７１６　ｋｇ，石子：１　１０８　ｋｇ，水１７０　ｋｇ，　粉煤灰：８６　ｋｇ，膨胀剂：３２　ｋｇ。　５施工措施　５．１合理设置后浇缝　留置后浇缝可大大减少块体收缩长度和约束，降　低水泥水化热的过大积聚，能有效地释放、消减温度收　缩应力，避免或减少裂缝的产生，而且有利于分缝分块　施工。根据实际情况，本工程设置了３条后浇缝。　５．２混凝土浇筑和振捣　大体积混凝土施工过程中，为了有效降低混凝土　的内外温差，减少收缩值并弱化基础的约束作用，常采　用分层浇筑的方法。本工程底板混凝土浇筑采用“分　两层浇筑、一个坡度、斜薄层浇筑、往返推进、２次到　顶”的浇筑方法，使混凝土自然流淌形成斜坡，见图１。　在每条浇筑带的前、中、后布置３道振动棒，前道振动　棒布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处，确保混凝土　下部的密实；后道振动棒布置在混凝土的卸料点，解决　上部混凝土的捣实；中部振动棒使中部混凝土振捣密　实，并促进混凝土流动。　模板　图１　混凝土浇筑顺序示意图　振捣方法：振动棒移动间距≤４００　ｍｍ，振捣时间　１５～３０　ｓ，紧插慢拔，但还应视混凝土表面不再明显下　沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，而且应插入下　层混凝土５０　ｍｍ左右，以消除两层之间的接缝。为增　加混凝土的密实度和提高抗裂性能，应采用２次振捣　方法，确定２次振捣时间为浇筑后４０～５０　ｍｉｎ。振捣　过程要全面仔细，禁止因出现漏振而导致蜂窝、麻面等　混凝土施工质量事故。　通过以上技术措施，拆模后，混凝土外观质量良　好，表面平整度、垂直度均达到规范要求，而且测温孔　没有破坏，保证了混凝土的养护及温度监测工作。　５．３混凝土泌水和表面处理　混凝土施工由于采取分层泵送浇筑，上下层之问　间隔时间较久，分层之间很容易产生泌水或浮浆现象，　所以随时注意人工用勺清浆。另外，底板混凝土在前　维普资讯 http://www.cqvip.com ７２　铁道建筑　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００７　期浇筑过程中，泌水会被混凝土赶向井、坑等低洼处，　的底板按照３层布置测温点，上下面距板面各５０　ｍｍ　然后用软轴抽水机抽出泌水。底板混凝土浇筑的后　布置１层，中部布置１层，测温点间距６５０　ｍｍ。根据　期，处理泌水的方法是改变混凝土的浇筑方向，即最后　混凝土初期升温较快，混凝土内部的温升主要集中在　浇筑混凝土时从最后端往回浇筑，与原浇筑斜坡相交　浇筑后的３～５　ｄ，一般在３　ｄ之内温升可达到或接近　成一条集水沟，另外有意加快两侧混凝土的浇筑速度，　最高峰值，确定的测温项目和测温频度如下：①记录搅　这样集水沟逐步在中间缩小成小水坑，然后用软轴抽　拌车中倒出时的混凝土温度，每３　ｈ测记一次；②施工　水机抽出泌水。　现场大气环境温度，每２　ｈ测记一次；③混凝土浇筑完　混凝土采用泵送施工，表面水泥浆较厚，在表面均　成后，立即测记混凝土浇筑成型的初温度；第１～５　ｄ，　匀的撒上一层薄薄的小石子。在混凝土浇筑后４～８　ｈ　每２　ｈ测记一次；第６～１５　ｄ，每４　ｈ测记一次；以后每８　内，用长刮尺初步刮平，初凝前用木抹子抹２遍，再用　ｈ测记一次。　铁抹子搓平压实，以控制混凝土的表面龟裂。　根据测温记录显示，混凝土内部最高温度达到　５．４混凝土养护　５０．２℃，表面最高温度达到２９．４℃，最大温差２０．８℃，　本工程施工季节的平均温度为１８℃～２５℃左右，　从而控制混凝土的内外温差在规定的范围之内，达到　取２２℃。经计算，混凝土浇筑３　ｄ后内部最高温度为　了预期的效果。　４９．３７℃，表面温度为２８．９６℃，混凝土表面与内部温　差为：４９．３７—２８．９６＝２０．４１℃，混凝土表面与环境温　６　结语　差为：２８．９６—２２：６．９６℃，两温差均不超过施工规范　要求的大体积混凝土内外温差＜２５℃的要求，满足施　本文通过工程实例对高层建筑大体积混凝土基础　工要求。　底板施工中的裂缝控制措施作了初步探讨。如何更好　考虑施工与实际情况有出入，为防止底板混凝土　地防治大体积混凝土基础裂缝，保证混凝土的质量，是　升降温速度过快形成温度收缩裂缝和早期脱水造成表　目前工程界普遍关注的焦点问题。除了理论研究之　面干缩裂缝，在混凝土表面覆盖草袋及塑料薄膜，进行　外，还应该在工程实践中不断发现问题，总结经验，严　保温、保湿养护，养护由专人负责。浇筑完成后，表面　格控制混凝土原材料选择、配合比设计、现场施工等各　搓平，搓平次数不少于３次。能上人时，在其表面先铺　个环节，加强管理，尽量避免混凝土裂缝的出现，以保　一层塑料布，再覆盖一层草袋或两层草袋保温并洒水　证大体积混凝土工程的质量。　养护，每天浇水次数不少于４次。根据测温情况，随时　调整加盖厚度，控制混凝土内外温差≤２５℃。待混凝　参　考　文　献　土内温度逐渐下降至内外温差＜１５℃，而且温度下降　［１］赵志缙．高层建筑施工手册［Ｍ］．上海：同济大学出版社，　趋于平衡时，才进行拆除模板养护。　ｌ９９１．　经测温结果分析，采用的养护方法有效地控制了　［２］王铁梦．工程结构裂缝控制［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　混凝土内外温差不超过规定值，达到了防止裂缝产生　社．１９９７．　的目的。　［３］江正荣．实用高层建筑施工手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出　版社，２００３．　５．５混凝土测温控制　本工程采用测温计进行测温，其测温精度为　（责任审编　王天威）　±０．５℃，测温点布置按照以下原则进行：１　４００　ｍｍ厚　咒。ｃ—弛。已咒ｊ　—　—，已＇咒　Ｉ　欢迎订阅　欢迎投稿　诚招广告　ｌ