谈地下室超长裂缝防治

唐 新 平

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030001)

谈地下室超长裂缝防治

唐 新 平

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030001)

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。

地下室，超长结构混凝土，裂缝，影响因素

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。

On prevention of super-long cracks in basement

Tang Xinping

(No.3EngineeringCompany,ChinaRailwayThirdBureauGroup,Taiyuan030001,China)

The paper researches the super-long cracks at cast-in-place large concrete structures of modern multi-storey high-rise concrete, analyzes the reasons for cracks from the temperature cracks, surface microcrack, and shrinkage cracks, and points out respective prevention and treatment measures according to all sorts of possible factors, so as to avoid and reduce the cracks.

basement, super-long structural concrete, crack, influential factor

2014-12-17

唐新平(1975- )，男，工程师

1009-6825(2015)06-0097-02

TU755.7

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