浅析某项目地下室底板大体积混凝土裂缝控制措施

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工程概况世全·兴安名城西区7#、8#、9#、11#

楼，幼儿园及地下室工程位于莆田市城厢区学园路与东园路交接处，总建筑面积为68508m2，幼儿园为地上3层，其余建筑为地上11～18

层，地下室为1

层，结构形式为框剪结构，总造价为12021

万元。本工程底板厚度为350mm，桩承台的深度大部分为2000mm，其中电梯井位置承台深度为4200mm，底板、承台及基础梁的设计强度为C35P8，混凝土采用商品混凝土，混凝土的数量为3102m3，在7～8轴设置后浇带，后浇带宽度为800mm。根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009

可知，本工程的基础混凝土属于大体积混凝土。2

工程施工难点（1）混凝土数量较大，要求一次性连续浇筑，对施工部署要求较高；混凝土施工时间长，商品混凝土的供应应连续不间断，避免出现施工缝。（2）承台和底板的厚度较大，混凝土设计强度较高，混凝土产生的水化热在内部积累较多导致内外温差较大。（3）大体积混凝土施工受外部环境影响较大，混凝土的施工工艺要求相对较高，根据施工规范要求提前做好保温材料或者循环冷却水的准备工作，避免因为内外温差过大导致裂缝出现。3

大体积混凝土裂缝的主要成因3.1

收缩裂缝混凝土中约80%的水分由于外界温度和风力等原因被蒸发掉，水分蒸发后导致混凝土出现收缩变形现象，当这部分变形受到基础约束时就会产生收缩应力，从而出现收缩裂缝。其影响因素主要有水泥用量和拌合水的用量，收缩程度与两者用量呈正比关系。3.2

温度裂缝混凝土中的水泥在水化反应过程中产生大量的热量，大体积混凝土的厚度大，混凝土内部的热量比其表面的热量散失的速度慢，那么内外就产生温差，从而产生温差应力，当温差应力比混凝土抗拉强度大时，就会从内向外产生温度裂缝。这种裂缝是结构裂缝，危害较大，也是大体积混凝土最主要裂缝。3.3

施工裂缝混凝土供应不及时或者振捣不当导致施工冷缝的出现，使得混凝土层间衔接和咬合不充分；混凝土养护不及时或者养护方法不当导致出现混凝土开裂现象；混凝土强度未达到受载强度时在其上堆放钢管、模板或者钢筋，导致混凝土出现开裂现象。4

大体积混凝土裂缝控制措施4.1

优化商品混凝土的配合比大体积混凝土要求具有良好的可泵性和和易性、低水化热和保证设计强度。混凝土和易性的主要影响因素有细骨料、拌合水用量、气候、运输时间和组成材料的性质等。最主要的影响因素是拌合水的用量。组成材料性质主要指外加剂、粗细骨料、水泥和掺合料等特性。水化热的控制主要是对水泥用量的控制。因此，减少水泥用量，减少拌合水用量，提高组成材料质量和降低水灰比是大体积混凝土质量控制的关键。本工程采用掺加减水剂和粉煤灰等“双掺”方法来减少水泥和拌合水的用量，采用60d

后期强度来代替28d

的设计强度的方法进行混凝土配合比设计。水泥采用强度为42.5R，品牌为“炼石”的普通硅酸盐水泥，3d

水化热为212kJ/kg，7d水化热为242kJ/kg，满足GB50496-2009

规范关于水泥水化热的要求；粗骨料采用碎石，其粒径为5～31.5mm，含泥量为0.3%，级配等级为二级，针片状颗粒含量为2.4%；细骨料采用中砂，含泥量为1%，细度模数为2.7；掺合料采用粉煤灰，等级为II

级，细度为20.8%，采用外掺法；外加剂采用SF

型减水剂，减水率为21.8%。经过多次的试配确定大体积混凝土C35P8

配合比设计：水泥∶中砂∶碎石∶拌合水∶粉煤灰∶减水剂=278∶741∶1141∶161∶120∶8.98。水灰比为0.43，砂率为39%，坍落度为140～160mm，混凝土的和易性良好。4.2

混凝土浇筑质量控制大体积混凝土按照分段分区的基本原则进行浇筑。根据后浇带的位置将施工区域划分为2

个，每个区域安排2

台混凝土地泵，每台地泵安排4

辆混凝土罐车进行供应。根据施工时气候情况和混凝土罐车运输距离，适当地调整混凝土的出厂坍落度，使得混凝土到达现场的坍落度满足施工要求。安排专人对进场的混凝土质量进行检查，检查合格方可投入使用。在地泵的位置搭设遮阳棚以及将湿麻袋铺设在泵送的管道上，使得混凝土的入模温度≤30℃。先浇筑电梯井位置的承台，分层浇筑厚度为0.5m，浇筑方法为“斜面分层法”，斜面坡度为1∶6，电梯井位置承台浇筑到2m的高程后，再浇筑其他承台的混凝土。按照由低向高顺着长边方向不断推进，混凝土浇筑逐层上升，一次到顶。在斜面的上中下三个位置各布置1

条振动棒，振动棒的插点布置应合理，振捣时间10s，振动棒不得触碰到钢筋和模板，防止漏振。为了避免出现施工冷缝，上层混凝土振捣时，振动棒应插入下一层混凝土50mm，这种二次振捣方法可以有效地消除两层混凝土的缝隙。混凝土振捣应密实，快插慢拔，逐点顺序移动，直至混凝土泛浆不再冒泡为准。将混凝土表面的泌水和浮浆往一个方向赶，采用污水泵将泌水抽走，将粒径为10～30mm的清洗过的碎石均匀地洒布在混凝土表面，采用振动板进行振捣，等混凝土初凝后采用圆盘打磨机进行打磨，打磨遍数为2～3次，二次磨平方法能够将混凝土表面的细小的孔隙打磨密实，提高混凝土的抗裂性与抗渗性。4.3

混凝土温度控制经过计算可知混凝土中心温度为55.3℃，而混凝土表面的平均温度为20℃，内外温差为35.3℃，GB50496-2009

规范规定当混凝土内外温差>25℃，混凝土内部将会出现温度裂缝，必须采用一定的措施来降低混凝土内外温差值。在电梯井位置承台距离底部和顶部1.4m位置各布置Φ32mm的薄壁钢管，钢管的间距为1m，上下2

层，冷却水管距离承台边缘0.5m，当混凝土浇筑到达冷却水管位置开始通水，通水流量为25L/min，当混凝土的内部水化热峰值降下来后即可停止通水。冷却水循环系统使用完成后采用1∶2.5水泥砂浆将冷却管封堵密实。电梯井位置承台混凝土表面覆盖一层塑料薄膜+二层土工布进行保温，其他部位则覆盖一层塑料薄膜+一层土工布进行保温。安排专人进行淋水养护，养护时间≥14d，确保混凝土表面保持湿润状态。当混凝土强度≥1.2MPa时，才可以吊运钢管和钢筋，加强对混凝土的成品保护。4.4

温度监测措施在混凝土表面以下0.3m、中部和底部以上0.3m位置各布置1根测温管，水平方向每15m布置1

组测温管。本工程总共布置32

组测温管。测温管的直径为Ф20mm，材质为薄壁钢管，下端采用钢管焊死，上端露出混凝土表面0.5m，钢管中装满机油，管口采用橡胶套进行密封。混凝土浇筑完成后7d

内每隔2h

测温1

次，后面每隔4h

测温1

次，做好测温记录，计算出内外温差值，并绘制温度-

时间曲线图。本工程温度监测过程中发现，在混凝土浇筑完成第3

天混凝土中心温度达到峰值，电梯井位置承台的中心温度峰值为56.8℃，混凝土表面温度为33.7℃；其他位置混凝土中心温度峰值为53.2℃，表面温度为30.3℃，经过计算可知混凝土内外温差均<25℃。混凝土养护完成后对混凝土质量进行检查时，未发现有害的裂缝，施工效果良好。5

结束语本文针对大体积混凝土容易出现温度裂缝和收缩裂缝的主要成因进行分析，针对性地采取优化混凝土配合比设计，合理地组织施工部署，采取分段分区和斜面分层的混凝土浇筑方法，采取二次振捣法和二次打磨法消除施工冷缝和混凝土表面的缝隙，根据GB50496-