高层建筑基础大体积混凝土施工裂缝控制.doc

高层建筑基础大体积混凝土 施 工 裂 缝 控 制 江苏金土木建设集团有限公司 编制：张仁明 日期：二OO四年九月 高层建筑基础大体积混凝土施工裂缝控制 高层建筑是城市化和工业化发展的标志。如今随着我国改革开放的不断深入发展，高层建筑如雨后春笋一样竖立在我国各大城市中。鳞次栉比的高档大厦形成了都市风貌中一道亮现的风景线。万丈高楼平地起，都离不开基础。目前高层建筑除了各种预制和现浇桩基础外，主要采用筏形基础和箱形基础。下面结合本人施工的无锡崇安房产开发商的28层锦树花园桩基础承台筏形基础，就针对大体积混凝土结构裂缝控制综合措施展开论述。 工程各项技术指标： 建筑面积 3.6万平方米 屋顶总高度 85.65米 层数 主体28层地下一层 底板厚度 1.9米 结构类型 框架剪力墙 基础底板砼量 4700立方米 结构设防裂度 七度 总工期 550天 平面尺寸 （底板部分） 长84.1米×宽25.8米 高层建筑大体积混凝土的施工特点 本工程基础砼施工具有结构厚、体形大、钢筋密、砼数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。因此除了必须满足强度、钢度、整体性和耐久性要求外还必须考虑如何控制温度变形裂缝和混凝土收缩裂缝的开展。 混凝土的收缩及收缩变形 混凝土是一种非均质的合成材料。其物理力学性能与组成材料的各自性能有关。混凝土的收缩主要由干燥收缩、碳化收缩和温度收缩三个部分组成。在干燥收缩中，水泥水化时（约20%的水）所产生一种与外荷载或温湿度变化的直接影响有关的变形。碳化收缩过程是空气中的CO2与砼水泥石中的Ca(OH)2反应生成碳酸钙，放出结合水而使混凝土收缩。而温度收缩是指当混凝土温度下降时产生的线收缩。混凝土内部的水份蒸发引起的体积收缩。这种收缩过程是表及里逐步发展的，由于温度的不均匀，收缩变形也随之不均匀，这样就在混凝土内部引起相当大的应力，从而导致混凝土的开裂。 结构物裂缝的基本概念 混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性以及抗拉强度低，抗变形能力差等特性。混凝土在破坏过程是很复杂的，目前对砼的进一步表明，在不同的受力状态下，砼的破裂过程实际上是和微裂的发展相关联的，工程结构裂缝分微观裂缝和宏观裂缝两种，微观裂缝通过对混凝土的现代试验证实，在尚未承受荷载的混凝土和钢筋混凝土结构中存在着肉眼看不见的微裂，它的分布是不规则的，沿截面是不贯穿的。因此有微裂的混凝土是可以承受拉力的。而宏观裂缝是肉眼可见裂缝，范围一般不小于0.05mm裂缝。在建筑工程中小于0.05mm的裂缝对防水、防腐承重等不会引起危害。故具小于0.05mm裂缝的结构假定为无裂缝结构。设计中所谓的不允许出现裂缝，也是指不大于0.05mm的初始裂缝。因此有裂缝的混凝土是绝对的，无裂缝的混凝土是相对的，只是将裂缝控制在一定范围之内而已。 大体积混凝土施工裂缝产生原因 混凝土浇筑过程中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用。由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝一般分表面裂缝和贯穿裂缝两种。表面裂缝是大体积混凝土浇筑后，水泥水化产生大量水化热使混凝土的温度上升。但由于混凝土内部和表面的散热条件不同，因而中心温度高表面温度低，形成温度梯度。使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面应会产生裂缝。当大体积混凝土浇筑完成过了数日后混凝土逐渐降温。这个降温差引起的变形加上混凝土多余水份蒸发时引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，才引起拉应力。降温阶段弹性模量迅速增加，约束拉应力也随之增加。若该拉应力超过混凝土抗拉强度时，则混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。因此贯穿裂缝的危害性大大高于表面裂缝，所以必须在大体积混凝土施工上尽最大努力采取措施，避免表面裂缝，并坚决控制贯穿裂缝的开展。 控制裂缝开展的技术措施 1、结合实际、全面考虑、合理选材。 为了保证工程质量和施工的顺利进行，从原材料选择到配合比设计上进行周密细致的研究，根据大量的试验和经验确定配合比，具体有混凝土公司负责。 （1）水泥的选择 大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热大量积聚。使混凝土出现早期温升和后期降温现象，因而选用中低热的425#矿渣硅酸盐水泥，水泥的细度模数、凝结时间，安定性等各项指标使用前均送试验室试验。 （2）外加剂 为了满足送到现场的混凝土具有14~16cm的坍落度。如单纯增加用水量，不仅多用了水泥，加剧混凝土的干燥收缩，而且会使水化热增加，容易引起开裂。因此决定在混凝土中掺入适量的GL—4S早强高效减水剂，使混凝土的和易性明显改善，同时有减少了约10%的混凝土拌和水，也节约了10%的水泥，从而降低水化热，同时也可明显延迟水化热释放的速度。这样不但可