论文部分内容阅读
【摘 要】本文主要针对基础大体积混凝土施工和地下室外墙混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展。
【关键词】基础；地下室；混凝土
0.前言
预拌混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还应满足现场实际施工的要求。由于预拌混凝土在施工中应满足从预拌站到工地现场的运输和现场泵送浇筑工艺的要求，其需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多，因而在基础大体积混凝土施工和地下室外墙混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展，显得非常重要。
1.工程实例
某大楼工程周边原有建筑密集，场地狭小。主楼地上15层，裙房地上4层，均设2层地下室。建筑面积26570m2，框架剪力墙结构。
1.1基础底板大体积混凝土施工
工程采用上翻式承台、地梁的筏板基础，底板厚900mm，承台地梁高1800mm。平面形状近似为矩形，长54m×宽33m，主楼与裙房间设一条宽800mm后浇带。基础地下室混凝土强度等级C40，抗渗等级S8，基础底板混凝土约3000m3。
由于基础混凝土工程量大，基坑较深，为确保基础结构的整体性和安全性，考虑施工搭接和市区施工的困难，基础底板以后浇带为界分成A、B两段施工：A段为后浇带以西的裙房部分，混凝土量540m3；B段为后浇带以东的主楼部分，混凝土量1500m3。每段水平向不留施工缝，一次性浇筑；竖向在基础上翻梁以上500mm处设施工缝。
混凝土下料振捣时按“分层、分段、连续不断地薄层浇筑”的原则进行，由于基础为上翻式地梁，因此底板部分先浇筑并注意振捣密实，上翻梁部分在底板部分浇捣后2h再行浇筑，使底板混凝土有一定的沉落时间，混凝土浇筑至设计标高后，用长刮尺刮平，清除残余浮浆后用木蟹铁板打光，混凝土收水后用铁板反复压光，压闭混凝土表面毛细孔，提高混凝土防水性能和表面观感。
1.2地下室外墙板混凝土施工
地下室外墙墙厚500mm，总延长米为200m，混凝土C40，抗渗等级S8。与基础施工相同，以后浇带为界，分成A、B两段施工。由于设2层地下室，竖向共设4条施工缝，采用钢板止水带止水。
为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连贯性，防止出现施工冷缝，在外墙混凝土浇筑前，先将独立柱和内墙板混凝土预先浇完，以便集中力量进行外墙混凝土的连续浇捣。
外墙混凝土浇筑采用2台混凝土泵车，其中1台固定泵停放在基坑北侧，用硬管接入，另一台置于基坑南侧，为汽车移动泵，软管摆布。混凝土浇筑从后浇带开始，按斜面分层法振捣，根据当时的气温和混凝土的初凝时间，每浇筑一段长度，及时调整泵送管，循序循环推进，以避免出现施工冷缝。
为避免外墙混凝土收缩裂缝（一般以竖向裂缝的方式出现）的产生，施工时要求在外墙外侧设水平温度钢筋，间距不大于150mm，且严格控制混凝土的保护层厚度严禁超厚。
根据泵送工艺要求，混凝土坍落度在现场出料时严格控制为12±2cm，凡超出范围的，一律退场，专人负责此项工作，绝不允许在现场加水。
2.混凝土裂缝产生的原因分析
2.1 基础大体积混凝土裂缝产生的原因
基础大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。
混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
2.2地下室外墙混凝土裂缝产生的原因
地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
3.混凝土配合比的选定
3.1混凝土配合比
根据上述对大体积混凝土和地下室外墙混凝土产生裂缝的原因，混凝土配合比的选定是至关重要的。经与商品混凝土厂一起反复试配，选定的配合比中水泥∶黄砂∶石子∶水为1∶3.52∶4.86∶0.44，另DXH-B外加剂1.8%，UEA-H微膨胀剂0.23%，CF矿粉0.54%。
3.2原材料的选用
（1）水泥：选用钱潮水泥厂#525普通硅酸盐水泥，出厂后贮存7d以上，使用前经复试 ，合格后方能使用。
（2）砂、石料：采用细度模数大于2.4的中砂，5～25mm碎石，级配良好。砂、石含泥量均要小于1%。
（3）掺合料：选用上海宝钢矿渣磨细的高性能磨细矿粉，比表面积400m2以上。
（4）外加剂：减水剂选用DXH-B型高效缓凝减水剂；微膨胀剂选用北京中巖特种工程材料公司生产的UEA-H高效混凝土膨胀剂。
4.混凝土的测温和养护
地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。本工程采取以下措施：
长期的带模养护：由于采用木模，故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中，保持湿润环境，补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式，浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后，松开对销螺栓，使得模板与混凝土界面可以蓄水，带模养护，规定20d拆模。
继续养护：模板拆除后，继续对外墙混凝土浇水养护14d。
5.几点体会
该大楼地下室工程完成后，基础大体积混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现，达到了预期目的。
（1）泵送商品混凝土施工的地下室外墙易出现收缩裂缝，但只要措施得当，还是可以避免或得以控制的。关键在于（a）在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低每m3混凝土的水泥用量。（b）尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧，控制混凝土保护层厚度不得超厚，水平钢筋的间距尽可能小于150mm。（c）严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水。（d）建议尽可能延长拆模时间，浇水养护时间应大于30d。
（2）基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生，首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、缓凝减水剂等选择合适，通过试配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高绝热温升，从根本上解决升温阶段的裂缝产生。
（3）掺加高性能磨细矿粉能有效地降低每m3混凝土的水泥用量，其性能优于粉煤灰。
（4）对基础大体积混凝土而言，养护措施极为重要，应根据施工时的气温、测温情况，采取相应的养护方法。布置合理的测温手段是必不可少的，可以为养护提供调整依据。
掺加UEA-H高效微膨胀剂对混凝土能起到补偿收缩作用，可有效地提高混凝土的抗裂缝抗渗能力。 [科]
【关键词】基础；地下室；混凝土
0.前言
预拌混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还应满足现场实际施工的要求。由于预拌混凝土在施工中应满足从预拌站到工地现场的运输和现场泵送浇筑工艺的要求，其需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多，因而在基础大体积混凝土施工和地下室外墙混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展，显得非常重要。
1.工程实例
某大楼工程周边原有建筑密集，场地狭小。主楼地上15层，裙房地上4层，均设2层地下室。建筑面积26570m2，框架剪力墙结构。
1.1基础底板大体积混凝土施工
工程采用上翻式承台、地梁的筏板基础，底板厚900mm，承台地梁高1800mm。平面形状近似为矩形，长54m×宽33m，主楼与裙房间设一条宽800mm后浇带。基础地下室混凝土强度等级C40，抗渗等级S8，基础底板混凝土约3000m3。
由于基础混凝土工程量大，基坑较深，为确保基础结构的整体性和安全性，考虑施工搭接和市区施工的困难，基础底板以后浇带为界分成A、B两段施工：A段为后浇带以西的裙房部分，混凝土量540m3；B段为后浇带以东的主楼部分，混凝土量1500m3。每段水平向不留施工缝，一次性浇筑；竖向在基础上翻梁以上500mm处设施工缝。
混凝土下料振捣时按“分层、分段、连续不断地薄层浇筑”的原则进行，由于基础为上翻式地梁，因此底板部分先浇筑并注意振捣密实，上翻梁部分在底板部分浇捣后2h再行浇筑，使底板混凝土有一定的沉落时间，混凝土浇筑至设计标高后，用长刮尺刮平，清除残余浮浆后用木蟹铁板打光，混凝土收水后用铁板反复压光，压闭混凝土表面毛细孔，提高混凝土防水性能和表面观感。
1.2地下室外墙板混凝土施工
地下室外墙墙厚500mm，总延长米为200m，混凝土C40，抗渗等级S8。与基础施工相同，以后浇带为界，分成A、B两段施工。由于设2层地下室，竖向共设4条施工缝，采用钢板止水带止水。
为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连贯性，防止出现施工冷缝，在外墙混凝土浇筑前，先将独立柱和内墙板混凝土预先浇完，以便集中力量进行外墙混凝土的连续浇捣。
外墙混凝土浇筑采用2台混凝土泵车，其中1台固定泵停放在基坑北侧，用硬管接入，另一台置于基坑南侧，为汽车移动泵，软管摆布。混凝土浇筑从后浇带开始，按斜面分层法振捣，根据当时的气温和混凝土的初凝时间，每浇筑一段长度，及时调整泵送管，循序循环推进，以避免出现施工冷缝。
为避免外墙混凝土收缩裂缝（一般以竖向裂缝的方式出现）的产生，施工时要求在外墙外侧设水平温度钢筋，间距不大于150mm，且严格控制混凝土的保护层厚度严禁超厚。
根据泵送工艺要求，混凝土坍落度在现场出料时严格控制为12±2cm，凡超出范围的，一律退场，专人负责此项工作，绝不允许在现场加水。
2.混凝土裂缝产生的原因分析
2.1 基础大体积混凝土裂缝产生的原因
基础大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。
混凝土降温阶段，由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
2.2地下室外墙混凝土裂缝产生的原因
地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝。
3.混凝土配合比的选定
3.1混凝土配合比
根据上述对大体积混凝土和地下室外墙混凝土产生裂缝的原因，混凝土配合比的选定是至关重要的。经与商品混凝土厂一起反复试配，选定的配合比中水泥∶黄砂∶石子∶水为1∶3.52∶4.86∶0.44，另DXH-B外加剂1.8%，UEA-H微膨胀剂0.23%，CF矿粉0.54%。
3.2原材料的选用
（1）水泥：选用钱潮水泥厂#525普通硅酸盐水泥，出厂后贮存7d以上，使用前经复试 ，合格后方能使用。
（2）砂、石料：采用细度模数大于2.4的中砂，5～25mm碎石，级配良好。砂、石含泥量均要小于1%。
（3）掺合料：选用上海宝钢矿渣磨细的高性能磨细矿粉，比表面积400m2以上。
（4）外加剂：减水剂选用DXH-B型高效缓凝减水剂；微膨胀剂选用北京中巖特种工程材料公司生产的UEA-H高效混凝土膨胀剂。
4.混凝土的测温和养护
地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。本工程采取以下措施：
长期的带模养护：由于采用木模，故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中，保持湿润环境，补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式，浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后，松开对销螺栓，使得模板与混凝土界面可以蓄水，带模养护，规定20d拆模。
继续养护：模板拆除后，继续对外墙混凝土浇水养护14d。
5.几点体会
该大楼地下室工程完成后，基础大体积混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现，达到了预期目的。
（1）泵送商品混凝土施工的地下室外墙易出现收缩裂缝，但只要措施得当，还是可以避免或得以控制的。关键在于（a）在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低每m3混凝土的水泥用量。（b）尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧，控制混凝土保护层厚度不得超厚，水平钢筋的间距尽可能小于150mm。（c）严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水。（d）建议尽可能延长拆模时间，浇水养护时间应大于30d。
（2）基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生，首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、缓凝减水剂等选择合适，通过试配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高绝热温升，从根本上解决升温阶段的裂缝产生。
（3）掺加高性能磨细矿粉能有效地降低每m3混凝土的水泥用量，其性能优于粉煤灰。
（4）对基础大体积混凝土而言，养护措施极为重要，应根据施工时的气温、测温情况，采取相应的养护方法。布置合理的测温手段是必不可少的，可以为养护提供调整依据。
掺加UEA-H高效微膨胀剂对混凝土能起到补偿收缩作用，可有效地提高混凝土的抗裂缝抗渗能力。 [科]