浅谈高层建筑基础大体积混泥土裂缝的控制

摘要：本文就高层建筑基础大体积混凝土裂缝问题进行分析，并结合工程实际，提出一些裂缝控制措施。

关键词：高层建筑基础大体积混凝土 裂缝控制

中图分类号： TV544+.91 文献标识码： A 文章编号：

近年来，随着高层建筑及超高层建筑的发展，其基础多采用箱基、筏基、复合基础等型式的大体积混凝土。大体积混凝土浇筑后，由于水化热引起的混凝土内部温度较一般混凝土要大的多，因此高层建筑基础大体积混凝土防止温差、收缩裂缝的产生是施工单位质量控制的重点之一。本文就高层建筑基础大体积混凝土裂缝问题进行分析，并结合工程实际，提出一些裂缝控制措施。

一、基础大体积混凝土裂缝形成原因

基础大体积混凝土产生裂缝原因有多种，主要是温度变化、湿度变化、原材料选择及配比影响等。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，而其表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土表面出现裂缝。

砂石的级配、用水量、水泥用量及水泥品种是否合理等也可导致裂缝的产生。根据国内外的调查资料，属于由变形变化（温度、湿度、材料合理选择）引起的约占80％以上。

在大体积混凝土工程施上中，主要是由于水泥水化热引起混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。

二、基础大体积混凝土裂缝控制措施

箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板、外墙和一定数量的内隔墙构成一封闭空间的整体箱体，基础中空部分可在内隔墙开门洞作地下室。这种基础具有整体性好，刚度大，承受不均匀沉降能力及抗震能力强；可减少基底处原有地基自重应力，降低总沉降量等特点。本文以箱形基础为例，对基础大体积混凝土裂缝控制谈一些看法，

1、工程概况

某高层建筑箱形基础，东西轴线长（3-1）～（3-10）70.2m，南北宽（3-A）～（3-G）22.2m。垫层混凝土强度等级为C10，厚度100mm，混凝土总量约158m3；墙、板、柱混凝土强度等级均为C30，箱形基础底板厚600mm，混凝土总量约932m3，内外墙厚300mm，混凝土总量约790m3，顶板厚200mm，混凝土总量约282m3。主要使用预拌混凝土，现场泵送，机械振捣，人工抹面的施工方案。

2、施工技术要点

（1）混凝土的准备。

①本工程的混凝土采用商品混凝土，由预拌商品混凝土站供应，

②箱形基础混凝土强度等级为C30，抗渗等级为S6，底板厚600mm，水化热高峰期易引起混凝土裂纹，混凝土配合比内应掺用适当比例的Ⅱ级磨细粉煤灰、缓凝剂、水泥用量12%的UEA混凝土微膨胀剂，混凝土初凝时间控制在4h内，坍落度140～160mm。

③使用低水化热的32.5级普通硅酸盐水泥，中粗砂，5～40mm石子二级配，混凝土水灰比控制在0.42～0.46，砂率38～40%，含泥量控制在石子1%，砂2%以内，混凝土入模温度不超过20℃。

④混凝土的初凝时间不得早于4h，缓凝剂配合比由供货方负责；混凝土的供应在施工过程中必须保证连续不间断，保证每小时混凝土供应量约60m3；混凝土的坍落度控制在150mm，超过要求坍落度值的±30mm不允许卸料。

（2）混凝土拌制运输。混凝土使用预拌商品混凝土，混凝土泵车运送，现场设拖泵两台，泵送能力60m3/h可以满足混凝土量的浇筑要求。采用φ48钢管搭设脚手架及水平布料管架体，采取退浇方法边拆边退，出灰口处用5m长软管作布料端。

（3）混凝土浇筑。主楼在对称轴线处设有900mm宽后浇带。混凝土浇筑顺序为：浇筑100厚C10混凝土垫层浇筑600厚C30混凝土底板浇筑300厚C30混凝土墙浇筑200厚C30混凝土顶板。

①箱形基础底板：箱形基础底板600厚，东西轴线长（3-1）～（3-10）70.2m，南北宽（3-A）～（3-G）22.2m。施工时从（3-10）开始自东向西后退法进行浇筑。为了保证先后浇筑的混凝土不出现施工冷缝，浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。

②箱形基础剪力墙、顶板：剪力墙墙厚300mm，高度3.40m。施工时从（3-10）开始自东向西后退法进行浇筑,为了保证先后浇筑的混凝土不出现施工冷缝,浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。每层浇筑高度不超过500mm，浇筑到顶板时再与平板一起浇筑。箱形基础墙每层要用振动棒充分振捣，在模板上设标识杆，作为分层浇筑振捣的依据。

③箱形基础施工缝的留设：箱形基础底板不留竖向施工缝，外墙水平施工缝留在底板上面300mm处，3mm厚300mm宽钢板止水带沿外墙通设。

（4）已浇筑混凝土的表面处理。箱基底板、顶板混凝土表面的处理是减少表面收缩龟裂，控制箱基底板、顶板板面标高和平整度的重要措施。因此在混凝土浇筑至标高时，安排专人用刮尺刮平表面浮浆，用木拉板搓平，并在终凝前完成混凝土用铁抹子将表面进行二次抹光，表面处理时间控制在1.5h以内，已防表面龟裂。

（5）施工缝处理。施工缝接头处混凝土浇筑前，应清除松动的石子和钢筋粘浮的砂浆，将模板内杂物清理干净，混凝土浇筑时，先在施工缝接头位置先铺一层50mm厚与混凝土等强度的水泥砂浆，然后依次分层浇筑。

（6）后浇带处理。后浇带处混凝土浇筑前，应将混凝土接头处混凝土表面及留槽内按照施工缝的处理要求进行施工，使用C35混凝土掺12%UEA混凝土微膨胀剂浇筑，塑料布覆盖浇水养护14昼夜。,浇筑后内外温差控制在25℃以内，塑料布覆盖浇水养护。

（7）混凝土养护。底板混凝土中加有UEA在硬化期间的需水量比普通混凝土大的多，此时无水，不但没有膨胀效果，而且会大大降低混凝土的强度。因此在混凝土硬化期间，设专人进行蓄水养护，从混凝土浇筑后变白即开始浇水，并用塑料薄膜覆盖。顶板采取塑料薄膜覆盖浇水养护，墙板采用拆模后外表面粘贴塑料薄膜浇水养护。

3、混凝土裂缝的控制措施

大体积混凝土的开裂是一个较严重的问题，通过以上分析可知，大体积混凝土裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的，为此，本工程采取以下控制措施，有效地防止裂缝的发生。

（1）对预拌混凝土提出混凝土配合比的材料质量要求，明确使用低水化热的32.5级普通硅酸盐水泥，石子选用5～40mm含泥量小于1%，砂子选用中粗砂，含泥量小于2%。

（2）掺加Ⅱ级磨细粉煤灰，掺加缓凝剂，掺加12%UEA混凝土微膨胀剂。

（3）分区域分层连续浇筑，不留竖向施工缝。

（4）加强混凝土的振捣，现浇底板和顶板振捣完毕后，用铁滚筒压两遍，终凝前用木抹子搓二遍铁抹子一遍进行抹面，提高混凝土的密实度，减小收缩变形。

（5）对混凝土浇筑完成后设专人用塑料布覆盖浇水养护。

（6）混凝土浇筑时间应尽量避开当日的高温时间，对混凝土的输料管采取覆盖浇水的降温方法。

（7）严格控制水灰比和坍落度。在施工现场对每车混凝土进行坍落度的实测。凡超过要求坍落度值的±30mm的不允许卸料。

（8）加强现浇混凝土板的早期养护，混凝土终凝后12h内即开绐派专人适量浇水覆盖养护，养护期为14昼夜。

（9）箱形基础的底板和顶板施工材料的堆放应防止超载，经过计算后确定材料的允许堆放量。模板支撑体系应充分考虑施工荷载的影响。

（10）箱形基础顶板的底模拆除必须有同条件混凝土试验报告单，达到规范规定的拆模强度后方可拆模。

三、结语

大体积混凝土施工中的裂缝控制是一个系统工程，在工程实践中要根据具体的要求进行控制，不可盲目地严格要求从而带来大量的浪费。同时，要从设计、施工、材料等各个方面综合采取措施，来控制裂缝的产生和开展，只有这样才能取得预期的效果。

参考文献：

1、丁学英、王莹、李向东，浅谈高层建筑大体积基础混凝土施工裂缝控制《中国城市经济》2011年06期