高层建筑筏板基础混凝土裂缝控制探讨

【摘 要】混凝土的硬化是一个复杂的化学变化过程 ,裂缝控制措施的有效性只能通过施工监测手段来观测 ,借助自主开发的施工监测系统 ,直接观测到了大体积混凝土内的温度和应力变化过程 ,从而有效地反映出各种控制措施的实际效果。文章从施工准备、配合比要求、温度指标、混凝土浇筑等方面进行阐述。

【关键词】高层建筑；混凝土；筏板基础；裂缝；控制

1 工程概况

某高层住宅小区2号楼是一座2个单元住宅楼，地上A单元32层，B单元34层，地下2层。总建筑面积30742．36m2，建筑高度分别为93．35m和99．25m。结构形式为剪力墙结构，基础形式为1．5m厚筏板基础，基底标高为－7．25m。2号楼AB两个单元平面25轴处呈150°折线形布置，筏板基础展开最大长度59．900m，最大宽度23．300m，厚1．500m，混凝土强度等级C40、外墙为C45，S6抗渗混凝土。

2 大体积混凝土工程特点及难点

2.1 筏板基础厚1500mm，厚度不是很大。2号楼筏板基础长度将近60m未设置后浇带，且平面布置不规则、基础横断面变化较大，混凝土浇筑后须加强薄弱部位的养护防止出现网状、纵向裂缝。23轴～29轴附加应力集中部分，已不能按正常的热工计算计算裂缝，在该部分设加强带防止裂缝。加强带做法:设附加抗裂筋；增大膨胀剂的掺量。

2.2 混凝土为大体积混凝土，需昼夜连续施工，不留设施工缝一次浇筑完成。

2.3 钢筋:筏板基础钢筋为双层双向间距为HRB400Ф25@200mm。基础梁为暗梁，截面为400mm×1500mm，梁钢筋定位采取措施须加固，筏板基础钢筋上、下层网片之间须用HRB400Ф25钢筋马凳间距1500mm梅花式布置并在南北方向贯通设置架立钢筋，确保钢筋网片之间尺寸准确。电梯基坑侧面设有集水坑，集水坑钢筋悬空于电梯基坑，须用HRB400Ф25钢筋支架支撑集水坑钢筋。电梯基坑最上层钢筋网片与最下层网片钢筋之间尺寸为4100mm，需用HRB400Ф25钢筋支架固定支撑上下层钢筋网片。

筏板基础钢筋在27轴处呈150°折线，在27轴处增加400mm×1500mm基础梁作为筏板钢筋的支架，其两侧的筏板钢筋锚入该基础梁内。23～29轴部分为应力集中部位，为防止混凝土的中部出现裂缝，在筏板基础的上下网片之间增设Ф10@200的附加抗裂钢筋网片，网片距筏板基础底750mm，在上层钢筋网片混凝土保护层之间设镀锌钢丝网片。

2.4 模板:由于基础大放脚坡度较大，最大达到65°，施工中模板加固难度大。5)气候条件:目前气温较高，最高达32℃，不利于大体积混凝土的施工。

3 施工准备工作

筏板基础混凝土为大体积混凝土，其施工技术要求比较高，施工中主要是防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。从材料选择、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，为筏板基础大体积混凝土连续施工创造条件，做好测温与养护工作，确保筏板基础大体积混凝土质量符合要求。

4 混凝土配合比要求

对商品混凝土厂家混凝土采用的主要材料要求如下:

4.1 水泥。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热矿渣硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥。

4.2 骨料。a．粗骨料。碎石应采取连续级配或合理的掺配比例。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。采用泵送混凝土，应符合《泵送混凝土施工技术规程》，针片状颗粒含量不宜超过5%，含泥量不应超过1%。b．细骨料。砂采用中砂，含泥量应小于3%，细度模数以2．6～2．8为宜。c．掺合料。为了满足和易性、减小水泥用量和减缓水泥早期水化热发热量的要求，在混凝土中掺入适量的干细灰和超细矿渣粉。d．外加剂。为了改善混凝土的和易性便于泵送，掺加适量的MNC-P高效泵送剂。为了降低凝结速度增加缓凝剂，凝结时间控制在10h或更长。

4.3 混凝土配合比。a．商品混凝土要求混凝土厂家根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。b．根据设计要求和使用的材料，按照国家现行有关技术要求提高试配确定配合比。c．尽量利用混凝土60d的后期强度，满足减少水泥用量的要求。必须满足施工荷载的要求。d．混凝土UEA采用第四代UEA-Ⅳ混凝土膨胀剂(简称UEA-Ⅳ)，23轴～29轴处为筏板基础最薄弱部位，该部分混凝土UEA-Ⅳ的掺量应比其他部位加大2%。e．用一部分粉煤灰或矿渣微粉代替水泥，减少水化热，降低混凝土内部温度。f．混凝土坍落度不能太大，控制在(140±30)mm。g．混凝土的入模温度控制在28℃左右。

5 温度指标要求

5.1 混凝土浇筑体在入模温度基础上的升温值不宜大于50℃。

5.2 混凝土浇筑块体的里表温差不宜大于25℃。

5.3 混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2．0℃/d。

5.4 混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。

5.5 混凝土入模温度不宜大于30℃。

6 施工工艺

施工工艺流程如下:泵车就位试运转搅拌站供货核实混凝土配合比，混凝土运输单检查混凝土质量、坍落度输送与混凝土同配合比水泥砂浆输送管内壁输送混凝土分层浇筑振捣抹面排除浮浆、泌水二次收面蓄水(砌筑挡水墙)测温成品保护。

7 混凝土浇筑要点

筏板基础混凝土浇筑采用推移式连续浇筑施工的方法。自中间轴开始自北向南分层推进浇筑一次浇筑到顶，两台泵自轴开始沿轴按南北方向分别向西、向东同时整体推移浇筑。因现阶段气温较高，最高气温按33℃～35℃考虑，混凝土开始浇筑时间选在晚上气温较低时完成23轴～29轴薄弱部分的混凝土浇筑，以利于薄弱部位中部混凝土水化热的散失。

7.1 每层混凝土的浇筑厚度不超过30cm～40cm。振捣上一层时，应插入下一层混凝土内约5cm，消除两层之间的接缝，同时要在下层混凝土初凝之前进行。层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间。

7.2 因天气炎热，混凝土入模温度宜控制在30℃以下。混凝土浇筑后，应及时进行保湿保温养护。

7.3 为防止混凝土发生离析，汽车泵出混凝土泵管口距离浇筑面的高度不超过2m。

7.4 振捣:采用机械二次振捣工艺，每点振捣时间不少于20s～30s。

7.5 做好混凝土振捣过程中的泌水处理，排除多余的水分，可以提高混凝土质量，减少表面裂缝。

7.6 混凝土表面初凝前进行二次抹压处理，二次收面，以闭合收缩裂缝，约12h～14h后，方可养护。

7.7 养护:进行热工计算，确定养护方法采用蓄水养护。a．在混凝土升温过程中采用塑料薄膜覆盖，蓄水养护，不得将薄膜揭开放线；混凝土降温过程中，采取毡布、结合棉被覆盖保温保湿复合保温，保温材料的厚度，保温厚度通过计算确定。b．混凝土养护期间，根据测温情况，采取措施保证混凝土内外温差控制在25℃以内，蓄水养护期为7d，保水养护期为7d，养护期过后方可进行测量放线。c．基础大放脚斜坡部分侧模，作为大放脚混凝土的保温养护措施，其拆模时间应根据规范规定的温控要求确定，在混凝土养护期间不得拆除。d．大放脚模板适当延迟拆模时间，拆模后，应采取预防剧烈干燥措施，及时回填，避免大放脚部分混凝土高温下长期暴露，产生裂缝。e．基础的变截面处为薄弱部位，易出现裂缝，须加强该部位的测温养护工作。

8 技术经济效果评述

8.1 测温控制

经热工计算:t=3d龄期，混凝土中心温度T3=65．99℃。实测温度:3d混凝土中心温度达到最高值T3=62．00℃，未超过计算温度。

8.2 混凝土强度

利用60d后期强度，60d混凝土同条件试块强度为48．70，达到设计强度的121．75%，满足设计要求。

8.3 混凝土观感质量

混凝土表面未发现裂缝，大体积混凝土施工质量符合设计及相关规范要求。

9 结束语

大体积混凝土，超大体积混凝土裂缝控制要点:1)混凝土强度利用60d后期强度，减少水泥用量；2)选择低水化热水泥，用一部分粉煤灰或矿渣微粉代替水泥，减少水化热，降低混凝土内部温度；3)混凝土中掺加缓凝剂，天气较热时缓凝时间控制在10h；4)混凝土坍落度不能太大，控制在140mm±30mm；5)混凝土的入模温度控制在28℃左右；6)控制大体积混凝土浇筑方式和浇筑厚度，使混凝土中部水化热尽量扩散；7)混凝土表面强度达到1．2MPa后进行养护，按热工计算高温期间采用蓄水养护，经济方便；8)混凝土降温阶段，极易产生裂缝，须加强薄弱部位的保温养护；9)控制混凝土的降温速率，内部温度降温不得超过2℃/d；10)应力集中部位，为防止混凝土的中部出现裂缝，在筏板基础的上下层网片之间增设Ф10@200的附加抗裂钢筋网片，网片距筏板基础底750mm，在上层钢筋网片混凝土保护层之间设镀锌钢丝网片；该部位混凝土UEA的掺量增大2%；11)基础的变截面处为薄弱部位，易出现裂缝，须加强该部位的测温养护工作；12)筏板基础及时进行防水层及土方回填施工，避免基础长期暴露在高温环境中而产生裂缝。

参考文献

[1]马顺利 刘艳;浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J]山西建筑;2010年02期

[2]阎卫超 周岩;浅谈筏板基础在某工程中的应用[J]山西建筑;2010年10期