建筑工程中人防地下室筏板大体积混凝土施工裂缝防治对策

方珂

摘 要：本文根据建筑工程中人防地下室大体积混凝土施工经验，详细介绍了人防地下室混凝土结构施工重点和难点、大体积混凝土裂缝主要成因、预防及控制措施，提高了人防地下室大体积混凝土的施工质量，确保了建筑物使用安全，对类似的工程问题处理具有一定的借鉴作用。

关键词：建筑工程;人防地下室;大体积混凝土;裂缝防治

近年来，我国很多高层建筑均要求设置人防地下室，其能抵抗具有一定杀伤威力兵器的破坏，能承受核武器地面冲击波，防止化学武器、生化武器和放射性污染、核辐射、光辐射、火灾等的防护，与普通地下室比较可更好的确保生命财产安全。

1 工程概况

某建筑面积为125004.29m2，其地上建筑面积为107852.15m2，人防地下室建筑面积为28099.54m2。1# 楼为地上32层，建筑高度为91.6m。根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009 的相关规定，本工程地下室混凝土为大体积混凝土。

2 工程施工难点分析

本工程地下室承台与底板大体积混凝土施工时为夏季，外界气温较高，对混凝土性能要求较高;混凝土的浇筑数量较大，施工场地狭窄，混凝土施工要求连续不间断，施工时间长，对大体积混凝土施工部署要求较高。

核心筒位置承台深度较大，常规的覆盖保温法无法有效保证混凝土内外温差满足≤25℃的要求。

大体积混凝土的强度较高，对混凝土配合比设计提出更高的要求。

3 地下室大体积混凝土裂缝主要成因分析

3.1 水泥水化热产生的裂缝

混凝土内部由于水泥水化热的积累导致温度升高，混凝土内部与表面的温度差异较大时将会产生温度应力和变形，当产生的温度应力比混凝土约束力大时，混凝土将会出现裂缝。一般情况下，水泥用量大，混凝土厚度大，那么混凝土内部温度将呈正比地升高。

3.2 收缩变形产生的裂缝

混凝土硬化过程中由于水分的逸出和蒸发，使得混凝土体积出现干燥收缩现象。混凝土表面受外界气温和风力的影响干燥收缩速度快，而混凝土内部处于密闭环境导致干燥收缩速度较慢，在混凝土表面将会出现拉应力，当表面的拉应力值比混凝土本身的抗拉强度大时，在混凝土表面将会出现干燥收缩裂缝。干缩裂缝的宽度与发丝相似，长度较短，开裂呈无规律性，为无害裂缝。

3.3 施工不当产生的裂缝

基础混凝土施工过程中，由于商品混凝土供应不及时或者分层施工时上下层混凝土振捣不到位，使得混凝土层间出现施工冷缝。混凝土的骨料在振捣后出现下沉，水泥浆上泛形成泌水现象，由于受到钢筋和模板的约束，在约束部位将产生拉剪应力，混凝土在钢筋位置出现顺筋裂缝，水泥浆过厚也会产生干缩裂缝。大体积混凝土施工完成后，当其强度未达到堆载要求的强度时，在地下室底板上堆放钢管和钢筋等物件，导致混凝土出现过载裂缝。

4 地下室大体积混凝土裂缝控制措施

4.1 构建大体积混凝土质量控制体系

针对地下室承台与底板大体积混凝土特点，构建一套行之有效的质量控制体系。对参与管理的每个人的质量责任进行明确，根据工程特点和周边环境情况编制大体积混凝土施工质量计划，对大体积混凝土质量目标逐级分解，施工管理人员根据自身的职责对大体积混凝土施工质量进行检查与监督，使得大体积混凝土质量处于可控状态。

4.2 大体积混凝土配合比设计优化

水泥选用硅酸盐水泥，强度等级为42.5;水泥3d水化热为218kJ/kg， 满足≤240k J/kg的规范要求;7d水化热为239kJ/kg，满足≤270kJ/kg 的规范要求;铝酸三钙的含量为3%，满足≤8%的规范要求。粗骨料采用花岗岩碎石，粒径为5-31.5mm，连续级配，含泥量为0.4%，压碎值指标为15.2%，针片状颗粒含量为2.1%。细骨料采用机制砂，细度模数为2.8，亚甲蓝MB值为0.3g/kg，压碎值指标为10.2%。掺合料采用F·II 级粉煤灰，需水量比95%，细度为20.9%。外加剂采用TW-JS型减水剂，减水率为21.5%，泌水率22.1%。抗裂纤维选用聚丙烯纤维，掺量为0.9kg/m3。

4.3 加強大体积混凝土浇筑质量控制

混凝土进场时安排质检员对混凝土的质量进行检查。在地泵的混凝土输送管道上覆盖一层湿麻袋，泵车位置搭设遮阳伞，使混凝土的入模温度≤30℃。根据承台和底板的深度及结构尺寸，采用斜面分层法施工，分层厚度为 500mm，斜面坡度为1：6。混凝土按照先深后浅，先承台后底板的浇筑顺序施工。每个斜面布置3条振动棒，振动棒应快插慢拔，合理地布置振点，按照振动棒振力1.5倍的半径进行振动棒布点设置，振动棒不得直接振动钢筋和模板，与模板距离以10cm为宜，每个振点的振动时间为 10-15s，振捣应密实。上下层混凝土振捣时采用二次振捣法，合理地控制每层混凝土浇筑时间，上层混凝土振捣时，振动棒应插入下层混凝土深度为 50mm，避免施工冷缝的产生。混凝土浇筑过程中，采取往单边赶的方法将泌水赶向基坑边集水井中，接着采用污水泵将多余的水抽走。如果混凝土表面浮浆较多，应在混凝土表面均匀地铺设洗净的粒径为 10-30mm 的花岗岩碎石，采用振动板振捣密实。混凝土表面采用铝合金靠尺粗平，为了提高混凝土的抗渗性，采用二次磨平法对混凝土表面进行 2-3 次的打磨，打磨机械为圆盘磨浆机。

4.4 大体积混凝土温度裂缝控制措施

4.4.1 根据混凝土搅拌站提供水化热等基本参数进行温度计算。为了防止温度裂缝的出现，采用循环冷却水和保温法相结合的方法对混凝土内外温差进行控制。在核心筒位置承台布置双层冷却水管，水管的规格为Φ25mm，材质为薄壁镀锌钢管，布置位置为距离承台上下面为1.2m，冷却水管与承台边缘距离为0.5m，水平方向的间距为1m。混凝土浇筑覆盖冷却水管后即可通水降温，混凝土浇筑完成后10h 进行测温。核心筒位置承台混凝土表面覆盖三层土工布和二层塑料薄膜，其余位置底板表面覆盖二层土工布和二层塑料薄膜。混凝土的养护工作应由专人负责，保证混凝土表面处于湿润状态，混凝土养护时间≥14d。

4.4.2 表面裂缝的处理，在裂缝稳定以后混凝土的表面先用钢丝刷刷毛，再用水清洗干净，待干燥以后涂刷环氧胶泥2遍，加贴玻璃纤维布等对混凝土的表面缺损进行嵌补，最后用修复材料涂抹对表面进行封闭处理。

4.4.3 对于贯通裂缝或宽度大于0.1mm深进的裂缝，要根据裂缝的可灌程度，用化学注浆或水泥浆等将防水材料一起灌入裂缝深处进行修补，保证结构的整体性、耐久性及防水性。

4.5 加强大体积混凝土温度监测

在大体积混凝土中部和距离顶部与底部50mm的位置各设置1根测温管。测温管采用Ф20mm 镀锌钢管，下端用钢板焊死，露出混凝土面高度为100mm，管内注满机油，用玻璃温度计进行测温，3个测温点为1组。本工程一共布置25组测温管，混凝土浇筑6-10h后开始测温，前面一周测温频率每隔2h测温1次，一周之后的测温频率每隔4h测温1次。测温应安排专人负责，温度的测量应真实准确，并做好测温记录，计算出混凝土内外温差。经监测可知混凝土中心温度与表面温度的差值均小于 25℃。

5 结语

本工程人防地下室底板大体积混凝土严格按照设计和施工规范要求施工，采用构建质量控制体系、合理编制专项施工方案、大体积混凝土配合比设计优化、加强大体积混凝土浇筑质量控制、温度裂缝控制措施以及加强温度监测等一系列行之有效的大体积裂缝控制措施，在地下室底板混凝土外观质量检查中未发现有害的裂缝，取得良好的施工效果。

参考文献：

[1]汤汉斌.人防地下室结构工程的质量控制措施[J].中国住宅设施，2020（01）：22-23.