地下室混凝土裂缝的综合控制(交底用)

1目录1混凝土裂缝出现的原因......................22混凝土裂缝控制措施.........................32.1设计方面..................................32.2混凝土方面................................52.3施工方面...................................62.4业主监理方面...............................83工程实例....................................8参考文献：....................................9地下室混凝土裂缝的综合控制近年来，随着建筑工程规模的日趋扩大，结构形式的日益复杂，一个普遍的质量问题越来越困扰着工程界，那就是混凝土裂缝。据有关资料统计，国内外钢筋混凝土结构工程中，裂缝率达15%—70%，地下结构外墙钢筋混凝土的裂缝更是高达80%—90%。混凝土裂缝的大量出现，严重影响正常的生活和生产，居民住宅质量投诉也不断增多，带来的不仅仅是工期的延误、经济的损失，还有精神的负担。混凝土裂缝一般可分为荷载裂缝和变形裂缝。在目前的工程实践中，因荷载引起的结构性裂缝只占20%，而因温度、湿度变化、结构长度的影响及不均匀沉陷等变形变化引起的非结构性裂缝达到80%。所以可以说，绝大部分产生裂缝的建筑其结构安全并没有受到影响。在房屋建筑中，虽然大多数混凝土的裂缝并不影响混凝土的结构强度，但在外观上及防水功能上受到影响，随着建筑的商品化，消费者对混凝土裂缝的投诉越来越多，因此受到建筑开发商、施工企业和工程质量监督方的高度重视。21混凝土裂缝出现的原因就其内因来讲，导致混凝土裂缝的主要直接原因是由于混凝土收缩引起的。受约束的混凝土，当温度、混凝土收缩等因素所产生的拉应力大于混凝土极限抗拉强度时，混凝土就被拉裂而产生裂缝。也有部分裂缝是由于不均匀沉降或早期施工荷载过大所导致。就其外因来讲，混凝土裂缝产生的因素是多方面的，涉及设计、施工、材料、管理等等方面。在设计方面，有时只注重承载力设计，忽略结构约束性质，往往配筋偏大，这样的设计往往导致结构刚性过大，在收缩变形下产生更大的内部应力，而在结构配筋方面相对偏弱，反而不利于抗裂。另外，大体积混凝土防止温度裂缝的措施，就是一靠控制温度，二靠改善约束条件，这就涉及设计、施工、混凝土材料等多方面。在水利工程中，大体积混凝土的温度控制和温度应力的计算，都放在设计方面进行。当然，施工和混凝土配制方面也有很多原因，这是大家都认同的，在此不再赘述。还有，在整个混凝土裂缝控制过程中，工期也是非常重要的因素。工程施工是一个科学的技术问题，有它自身的规范规程要求，不能过于急于求成，否则将引起一些质量或安全问题。就混凝土的养护来说，需要一定的时间，而业主为了早日收回投资或尽早使用，工期定得非常紧张，施工单位并非不想做好养护，而是没有时间，迫使施工单位非正常施工，由此导致混凝土开裂等质量问题。所以，裂缝问题不是一个简单的某一方面的问题，它牵涉到工程的各个方面，需要各方共同关注。控制裂缝应该是工程各方共同的责任，一旦出了问题，也应该从多方面分析查找原因，否则不利于问题的控制和解决。32混凝土裂缝控制措施2.1设计方面2.1.1合理设置后浇带，这是设计上比较常用的一种措施，但施工上比较困难。由于后浇带的封闭时间较晚，其中难免落入不少建筑垃圾，清理上非常麻烦，加之后浇带从下到上遇梁断梁、遇板断板，补浇时稍有不慎也会留下缺陷。并且，工期较长。因而，近年来多采取其他措施，有条件地取消或减少后浇带。已有专家经论证实践，提出“无缝设计”的观点，用“加强带”代替“后浇带”，且获得了国家专利，并有大量工程取得了成功取消后浇带的施工经验。2.1.2基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外，还应结合大体积混凝土的施工方法（整体浇筑或分层浇筑，泵送混凝土或非泵送混凝土浇筑等），从加强结构整体性和减少温度裂缝出发，应增配“温度筋”，以控制因水泥水化热引起的温度应力而导致的裂缝，即以构造钢筋控制裂缝。在地下室墙板设计时，适当增加水平钢筋的配筋率，配置直径较小、间距较密的水平筋，并宜将水平钢筋置于竖向钢筋之外；宜在墙中部1/3墙高的范围，在附壁柱(或墙)和暗柱的柱墙交接部位增加细而密的水平构造筋，以控制竖向裂缝和45°方向裂缝；在结构的开口部位、截面尺寸变化部位和地下室入口部位应适量增加附加筋。总之，不过分加大主筋的配筋量，尽量发挥构造筋的防裂作用。2.1.3基础混凝土的强度等级宜在C20—C40之间选用，不要过多地提高混凝土设计强度等级。2.1.4关于“加强带”的设计与施工工艺膨胀加强带(简称加强带或膨胀带)是“超长钢筋混凝土结构无缝设计施工方法”专利技术中提出的一个新概念，是为取消后浇带、实4现超长结构连续施工而人为采取的措施，是一个无形的“假缝”，具有特定的含义。加强带的性质是以较大膨胀应力补偿温差(包括干缩)收缩应力集中的地方，所以，它可以取消后浇带。加强带的间距可控制在40—60m。该方法是以补偿收缩混凝土为结构材料，以加强带取代后浇带连续浇筑施工的一种新技术。对于底板和楼板可用现浇“膨胀加强带”取代后浇带，实现连续浇筑混凝土；对于边墙可用后浇“加强带”，间距30—40m分段浇筑墙体，等14d后再用膨胀混凝土补浇。避免了后浇带施工的麻烦及工期延误。其应用范围不仅在地下、水工结构，而且在上部楼面、墙体和屋面也可应用。具体做法是：在应力集中的σmax处(按传统方法留后浇带处)，设置膨胀加强带，其宽度2m，带的两侧铺设密孔铁丝网，并用立筋(由Φ8＠50—100)加固，防止混凝土流入加强带，带内混凝土强度等级比带两侧高5MPa。施工时，带外用掺8%—10％CSA的小膨胀混凝土浇筑[膨胀率约(1—2)×10-4]，灌注到加强带时，用掺10%—12％CSA的大膨胀混凝土浇筑[膨胀率约(1.5%—3%)×10-4]，其强度等级比两侧的高5MPa。到另一侧时，又改为浇筑掺8%—10％CSA的混凝土，如图２.１—１所示。5图2.1—1加强带做法示意图如此循环下去，可连续浇注100—150m的超长结构。2.2混凝土方面2.2.1当大体积混凝土的强度等级为C20以上时，可与设计单位沟通并征得同意，尽量利用混凝土60天或90天的强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程竣工验收的依据。这也是规范允许和提倡的。2.2.2优化混凝土配合比设计，在保证工程设计所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺要求的前提下，应遵循合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土绝热温升的原则。（1）水泥的选用：尽量选用低水化热、早期强度低、C3S含量低的水泥，控制水泥细度，以降低水泥本身的收缩变形。矿渣水泥因泌水性大，不宜用。按《大体积混凝土施工规范》GB50496—2009要求，须对水泥的强度、安定性、凝结时间、水化热等性能指标及其他必要的性能指标进行检测。（2）保证混凝土施工性能和设计强度的前提下，尽量降低混凝土坍落度，减少水泥用量和用水量，控制砂率不宜过大。（3）采用高效减水剂：选择收缩率低（≤100%）的高效缓凝泵送剂（一般减水剂的收缩率在115—130%之间），还要注意外加剂的适应性，充分发挥外加剂的效果。有关这些应根据工程所用水泥经试验确定。（4）适量掺加混合材，以降低水化热，并提高混凝土的施工性能。在混凝土中掺加抗裂性能好的混合材，不仅可以减少水泥用量，还可降低混凝土的早期强度，使早期的混凝土具有良好的松弛性能，释放混凝土早期收缩较大而产生的强拉应力，从而缓解混凝土早期开裂的危险性，并能增强混凝土的后期强度。如质量较好的粉煤灰不仅6具有上述效果，还具有一定减水效果。（5）适当使用引气剂，对提高混凝土韧性、减少混凝土开裂有一定效果。并且可以明显提高混凝土的耐久性。2.2.3、掺用低碱型膨胀剂：膨胀剂的主要作用是在水泥水化过程中，形成大量的膨胀结晶体—钙矾石，起到填充、堵塞混凝土毛细孔的作用；同时产生微量膨胀，可以部分或全部补偿混凝土的收缩，避免或减少混凝土裂缝的产生。需要强调的是：掺用膨胀剂的混凝土一定要加强养护，否则可能还会带来副作用。2.2.4掺加改性聚丙烯纤维：近年来，有一种改性聚丙烯纤维对防止混凝土开裂有一定效果。混凝土掺入纤维可明显减少或消除早期收缩所产生的微裂缝，改善抗裂性，提高抗冲击力，增强韧性与延展性。由于裂缝的减少和消除，则可提高混凝土的抗渗性、抗冻性、增加建筑物的使用寿命。2.2.5严格控制骨料的含泥量：砂石的含泥量对混凝土的开裂影响很大，一定要严格控制。石子的级配及颗粒形状，对节约水泥和改善混凝土和易性有很大关系，因此，石子具有良好的级配及颗粒形状，对于减少混凝土裂缝也有积极的作用。2.2.6降低混凝土的搅拌温度和浇筑温度：如采取遮阳措施，严禁使用热水泥（应≤60℃），使用温度较低的井水或冰水搅拌混凝土等等。2.3施工方面2.3.1加强养护，充分养护。混凝土强度的增长是一个复杂的、长时间的化学反应过程的结果，因此必须对混凝土加强养护，使其能够充分进行化学反应，才能得到高质量的硬化混凝土。2.3.2控制混凝土养护温度，降低混凝土的内外温差，采取“外保内降”的原则。由于导致混凝土温度裂缝的主要原因是内外温差过大，不是温度高低，所以要控制混凝土内外温差＜25℃（一般情况下混凝土的1—3天放热量最大，3—5天温度最高）。7关于混凝土内部温度的降低措施，目前不多，大多在混凝土内部预埋水管降温，水管直径以25mm左右为宜，水管间距以1.5m—3m为宜，水管采用一般的铁质水煤气管即可。关于混凝土表面保温措施，方法较多，可以采取覆盖塑料薄膜、草袋、麻袋、毡布、甚至棉被等保温性材料进行；另外还可采取在混凝土表面蓄水保温的方式。墙板混凝土的养护比较困难，较为理想的方法有带模样护法，即当混凝土强度达到1.2MPa后，将模板松开3—4mm的间隙，在模板顶部设置带孔水管，不断向墙板面处淋水养护，直至10—15天方可考虑拆除侧模。2.3.3控制混凝土浇筑速度应快慢应适度。混凝土浇筑太快时，侧压力使模板产生变形由于沉降而发生开裂，因此，混凝土浇筑时要按预定计划进行。因为混凝土的收缩最早的就是塑性沉缩，控制浇筑速度，是让混凝土尽量完成早期的沉缩再浇筑上层混凝土。尽量采取二次摸压，二次振捣工艺。为了消除塑性沉缩，可在混凝土浇筑后一小时左右再进行振捣，其用意是待混凝土沉缩一阶段后，再振捣可使混凝土更密实，并消除早期塑性裂缝。有研究表明：二次振捣的混凝土强度比没有二次振捣的混凝土强度可提高20%—30%。二次摸压是为了消除混凝土表面的塑性收缩裂缝，这在地下室顶板施工时尤其重要。这些工艺都必须在混凝土初凝前进行。2.3.4模板支撑须坚固，不得有沉降产生；模板不得漏浆、变形甚至胀模等2.3.5不随意加大混凝土坍落度，在满足施工浇捣的情况下尽量降低混凝土坍落度。严禁在混凝土中随意加水。2.3.6混凝土的浇筑可采取全面分层连续浇筑或斜面分层连续浇筑。对于面积不大的底板，可采用全面分层的方法，如图２.３—１所示；对于面积较大的底板，可采用斜面分层的方法，每一区域做到“斜面分层、薄层浇捣、自然流淌、循序推进、一次到顶、连续浇捣”。如图２.３—２所示。8图2.3—1全面分层连续浇筑图2.3—2斜面分层浇筑每层的厚度不得大于振动棒的作用深度。要控制层间的间隔时间不大于混凝土的初凝时间为准，不得形成“冷缝”。2.3.7选择技术水平高、训练有素和责任心强的施工队伍。混凝土的质量好坏，很大程度上往往最后决定于是否有一个高素质的施工队伍，这关系到许多施工措施能否真正落到实处的问题。曾有业内名人戏称：“混凝土的质量往往掌握在那些拿锄头的人手中”。虽是戏言，应该说反映了一些现实现象。2.4业主监理方面在质量控制、裂缝控制上，有时还存在业主、监理方面的因素，这主要反映在由于工期原因，导致施工单位不能有充分的时间考虑准备施工方案、科学施工所造成（如拆模过早，混凝土养护