地下室混凝土裂縫的綜合控制(交底用)

1、目 錄1 混凝土裂縫出現(xiàn)的原因12 混凝土裂縫控制措施22.1 設(shè)計方面22.2 混凝土方面42.3施工方面62.4 業(yè)主監(jiān)理方面83 工程實例8參考文獻：9地下室混凝土裂縫的綜合控制近年來，隨著建筑工程規(guī)模的日趨擴大，結(jié)構(gòu)形式的日益復(fù)雜，一個普遍的質(zhì)量問題越來越困擾著工程界，那就是混凝土裂縫。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，國內(nèi)外鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中，裂縫率達15%70%，地下結(jié)構(gòu)外墻鋼筋混凝土的裂縫更是高達80%90%?；炷亮芽p的大量出現(xiàn)，嚴重影響正常的生活和生產(chǎn)，居民住宅質(zhì)量投訴也不斷增多，帶來的不僅僅是工期的延誤、經(jīng)濟的損失，還有精神的負擔(dān)?；炷亮芽p一般可分為荷載裂縫和變形裂縫。在目前的工程實踐中

2、，因荷載引起的結(jié)構(gòu)性裂縫只占20%，而因溫度、濕度變化、結(jié)構(gòu)長度的影響及不均勻沉陷等變形變化引起的非結(jié)構(gòu)性裂縫達到80%。所以可以說，絕大部分產(chǎn)生裂縫的建筑其結(jié)構(gòu)安全并沒有受到影響。 在房屋建筑中，雖然大多數(shù)混凝土的裂縫并不影響混凝土的結(jié)構(gòu)強度，但在外觀上及防水功能上受到影響，隨著建筑的商品化，消費者對混凝土裂縫的投訴越來越多，因此受到建筑開發(fā)商、施工企業(yè)和工程質(zhì)量監(jiān)督方的高度重視。1 混凝土裂縫出現(xiàn)的原因就其內(nèi)因來講，導(dǎo)致混凝土裂縫的主要直接原因是由于混凝土收縮引起的。受約束的混凝土，當(dāng)溫度、混凝土收縮等因素所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強度時，混凝土就被拉裂而產(chǎn)生裂縫。也有部分裂縫是由于

3、不均勻沉降或早期施工荷載過大所導(dǎo)致。就其外因來講，混凝土裂縫產(chǎn)生的因素是多方面的，涉及設(shè)計、施工、材料、管理等等方面。在設(shè)計方面，有時只注重承載力設(shè)計，忽略結(jié)構(gòu)約束性質(zhì)，往往配筋偏大，這樣的設(shè)計往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛性過大，在收縮變形下產(chǎn)生更大的內(nèi)部應(yīng)力，而在結(jié)構(gòu)配筋方面相對偏弱，反而不利于抗裂。另外，大體積混凝土防止溫度裂縫的措施，就是一靠控制溫度，二靠改善約束條件，這就涉及設(shè)計、施工、混凝土材料等多方面。在水利工程中，大體積混凝土的溫度控制和溫度應(yīng)力的計算，都放在設(shè)計方面進行。當(dāng)然，施工和混凝土配制方面也有很多原因，這是大家都認同的，在此不再贅述。還有，在整個混凝土裂縫控制過程中，工期也是非常重要

4、的因素。工程施工是一個科學(xué)的技術(shù)問題，有它自身的規(guī)范規(guī)程要求，不能過于急于求成，否則將引起一些質(zhì)量或安全問題。就混凝土的養(yǎng)護來說，需要一定的時間，而業(yè)主為了早日收回投資或盡早使用，工期定得非常緊張，施工單位并非不想做好養(yǎng)護，而是沒有時間，迫使施工單位非正常施工，由此導(dǎo)致混凝土開裂等質(zhì)量問題。所以，裂縫問題不是一個簡單的某一方面的問題，它牽涉到工程的各個方面，需要各方共同關(guān)注?？刂屏芽p應(yīng)該是工程各方共同的責(zé)任，一旦出了問題，也應(yīng)該從多方面分析查找原因，否則不利于問題的控制和解決。2 混凝土裂縫控制措施2.1 設(shè)計方面2.1.1合理設(shè)置后澆帶，這是設(shè)計上比較常用的一種措施，但施工上比較困難。由于后

5、澆帶的封閉時間較晚，其中難免落入不少建筑垃圾，清理上非常麻煩，加之后澆帶從下到上遇梁斷梁、遇板斷板，補澆時稍有不慎也會留下缺陷。并且，工期較長。因而，近年來多采取其他措施，有條件地取消或減少后澆帶。已有專家經(jīng)論證實踐，提出“無縫設(shè)計”的觀點，用“加強帶”代替“后澆帶”，且獲得了國家專利，并有大量工程取得了成功取消后澆帶的施工經(jīng)驗。2.1.2 基礎(chǔ)的配筋除應(yīng)滿足基礎(chǔ)承載力及構(gòu)造要求外，還應(yīng)結(jié)合大體積混凝土的施工方法（整體澆筑或分層澆筑，泵送混凝土或非泵送混凝土澆筑等），從加強結(jié)構(gòu)整體性和減少溫度裂縫出發(fā)，應(yīng)增配“溫度筋”，以控制因水泥水化熱引起的溫度應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫，即以構(gòu)造鋼筋控制裂縫。在地下

6、室墻板設(shè)計時，適當(dāng)增加水平鋼筋的配筋率，配置直徑較小、間距較密的水平筋，并宜將水平鋼筋置于豎向鋼筋之外；宜在墻中部1/3墻高的范圍，在附壁柱(或墻)和暗柱的柱墻交接部位增加細而密的水平構(gòu)造筋，以控制豎向裂縫和45方向裂縫；在結(jié)構(gòu)的開口部位、截面尺寸變化部位和地下室入口部位應(yīng)適量增加附加筋?？傊?，不過分加大主筋的配筋量，盡量發(fā)揮構(gòu)造筋的防裂作用。2.1.3 基礎(chǔ)混凝土的強度等級宜在C20C40之間選用，不要過多地提高混凝土設(shè)計強度等級。2.1.4 關(guān)于“加強帶”的設(shè)計與施工工藝膨脹加強帶(簡稱加強帶或膨脹帶)是“超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計施工方法”專利技術(shù)中提出的一個新概念，是為取消后澆帶、實現(xiàn)

7、超長結(jié)構(gòu)連續(xù)施工而人為采取的措施，是一個無形的“假縫”，具有特定的含義。加強帶的性質(zhì)是以較大膨脹應(yīng)力補償溫差(包括干縮)收縮應(yīng)力集中的地方，所以，它可以取消后澆帶。加強帶的間距可控制在4060m。該方法是以補償收縮混凝土為結(jié)構(gòu)材料，以加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑施工的一種新技術(shù)。對于底板和樓板可用現(xiàn)澆“膨脹加強帶”取代后澆帶，實現(xiàn)連續(xù)澆筑混凝土；對于邊墻可用后澆“加強帶”，間距3040m分段澆筑墻體，等14d后再用膨脹混凝土補澆。避免了后澆帶施工的麻煩及工期延誤。其應(yīng)用范圍不僅在地下、水工結(jié)構(gòu)，而且在上部樓面、墻體和屋面也可應(yīng)用。具體做法是：在應(yīng)力集中的max處(按傳統(tǒng)方法留后澆帶處)，設(shè)置膨脹加

8、強帶，其寬度2m，帶的兩側(cè)鋪設(shè)密孔鐵絲網(wǎng)，并用立筋(由850100)加固，防止混凝土流入加強帶，帶內(nèi)混凝土強度等級比帶兩側(cè)高5MPa。施工時，帶外用摻8%10CSA的小膨脹混凝土澆筑膨脹率約(12)10-4，灌注到加強帶時，用摻10%12CSA的大膨脹混凝土澆筑膨脹率約(1.5%3%)10-4，其強度等級比兩側(cè)的高5MPa。到另一側(cè)時，又改為澆筑摻8%10CSA的混凝土，如圖.所示。圖2.11 加強帶做法示意圖如此循環(huán)下去，可連續(xù)澆注100150m的超長結(jié)構(gòu)。2.2 混凝土方面2.2.1 當(dāng)大體積混凝土的強度等級為C20以上時，可與設(shè)計單位溝通并征得同意，盡量利用混凝土60天或90天的強度作為

9、混凝土配合比設(shè)計、混凝土強度評定及工程竣工驗收的依據(jù)。這也是規(guī)范允許和提倡的。2.2.2 優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計，在保證工程設(shè)計所規(guī)定強度、耐久性等要求和滿足施工工藝要求的前提下，應(yīng)遵循合理使用材料、減少水泥用量和降低混凝土絕熱溫升的原則。（1）水泥的選用：盡量選用低水化熱、早期強度低、C3S含量低的水泥，控制水泥細度，以降低水泥本身的收縮變形。礦渣水泥因泌水性大，不宜用。按大體積混凝土施工規(guī)范GB504962009要求，須對水泥的強度、安定性、凝結(jié)時間、水化熱等性能指標(biāo)及其他必要的性能指標(biāo)進行檢測。（2）保證混凝土施工性能和設(shè)計強度的前提下，盡量降低混凝土坍落度，減少水泥用量和用水量，控制砂率

10、不宜過大。（3）采用高效減水劑：選擇收縮率低（100%）的高效緩凝泵送劑（一般減水劑的收縮率在115130%之間），還要注意外加劑的適應(yīng)性，充分發(fā)揮外加劑的效果。有關(guān)這些應(yīng)根據(jù)工程所用水泥經(jīng)試驗確定。（4）適量摻加混合材，以降低水化熱，并提高混凝土的施工性能。在混凝土中摻加抗裂性能好的混合材，不僅可以減少水泥用量，還可降低混凝土的早期強度，使早期的混凝土具有良好的松弛性能，釋放混凝土早期收縮較大而產(chǎn)生的強拉應(yīng)力，從而緩解混凝土早期開裂的危險性，并能增強混凝土的后期強度。如質(zhì)量較好的粉煤灰不僅具有上述效果，還具有一定減水效果。（5）適當(dāng)使用引氣劑，對提高混凝土韌性、減少混凝土開裂有一定效果。并且

11、可以明顯提高混凝土的耐久性。2.2.3、摻用低堿型膨脹劑：膨脹劑的主要作用是在水泥水化過程中，形成大量的膨脹結(jié)晶體鈣礬石，起到填充、堵塞混凝土毛細孔的作用；同時產(chǎn)生微量膨脹，可以部分或全部補償混凝土的收縮，避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。需要強調(diào)的是：摻用膨脹劑的混凝土一定要加強養(yǎng)護，否則可能還會帶來副作用。2.2.4 摻加改性聚丙烯纖維：近年來，有一種改性聚丙烯纖維對防止混凝土開裂有一定效果?；炷翐饺肜w維可明顯減少或消除早期收縮所產(chǎn)生的微裂縫，改善抗裂性，提高抗沖擊力，增強韌性與延展性。由于裂縫的減少和消除，則可提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、增加建筑物的使用壽命。2.2.5嚴格控制骨料的含泥量：

12、砂石的含泥量對混凝土的開裂影響很大，一定要嚴格控制。石子的級配及顆粒形狀，對節(jié)約水泥和改善混凝土和易性有很大關(guān)系，因此，石子具有良好的級配及顆粒形狀，對于減少混凝土裂縫也有積極的作用。2.2.6降低混凝土的攪拌溫度和澆筑溫度：如采取遮陽措施，嚴禁使用熱水泥（應(yīng)60），使用溫度較低的井水或冰水?dāng)嚢杌炷恋鹊取?.3施工方面2.3.1加強養(yǎng)護，充分養(yǎng)護。混凝土強度的增長是一個復(fù)雜的、長時間的化學(xué)反應(yīng)過程的結(jié)果，因此必須對混凝土加強養(yǎng)護，使其能夠充分進行化學(xué)反應(yīng)，才能得到高質(zhì)量的硬化混凝土。2.3.2控制混凝土養(yǎng)護溫度，降低混凝土的內(nèi)外溫差，采取“外保內(nèi)降”的原則。由于導(dǎo)致混凝土溫度裂縫的主要原因是

13、內(nèi)外溫差過大，不是溫度高低，所以要控制混凝土內(nèi)外溫差25（一般情況下混凝土的13天放熱量最大，35天溫度最高）。關(guān)于混凝土內(nèi)部溫度的降低措施，目前不多，大多在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管降溫，水管直徑以25mm左右為宜，水管間距以1.5m3m為宜，水管采用一般的鐵質(zhì)水煤氣管即可。關(guān)于混凝土表面保溫措施，方法較多，可以采取覆蓋塑料薄膜、草袋、麻袋、氈布、甚至棉被等保溫性材料進行；另外還可采取在混凝土表面蓄水保溫的方式。墻板混凝土的養(yǎng)護比較困難，較為理想的方法有帶模樣護法，即當(dāng)混凝土強度達到1.2MPa后，將模板松開34mm的間隙，在模板頂部設(shè)置帶孔水管，不斷向墻板面處淋水養(yǎng)護，直至1015天方可考慮拆除側(cè)

14、模。2.3.3控制混凝土澆筑速度應(yīng)快慢應(yīng)適度。混凝土澆筑太快時，側(cè)壓力使模板產(chǎn)生變形由于沉降而發(fā)生開裂，因此，混凝土澆筑時要按預(yù)定計劃進行。因為混凝土的收縮最早的就是塑性沉縮，控制澆筑速度，是讓混凝土盡量完成早期的沉縮再澆筑上層混凝土。盡量采取二次摸壓，二次振搗工藝。為了消除塑性沉縮，可在混凝土澆筑后一小時左右再進行振搗，其用意是待混凝土沉縮一階段后，再振搗可使混凝土更密實，并消除早期塑性裂縫。有研究表明：二次振搗的混凝土強度比沒有二次振搗的混凝土強度可提高20%30%。二次摸壓是為了消除混凝土表面的塑性收縮裂縫，這在地下室頂板施工時尤其重要。這些工藝都必須在混凝土初凝前進行。2.3.4模板支

15、撐須堅固，不得有沉降產(chǎn)生；模板不得漏漿、變形甚至脹模等2.3.5不隨意加大混凝土坍落度，在滿足施工澆搗的情況下盡量降低混凝土坍落度。嚴禁在混凝土中隨意加水。2.3.6混凝土的澆筑可采取全面分層連續(xù)澆筑或斜面分層連續(xù)澆筑。對于面積不大的底板，可采用全面分層的方法，如圖.所示；對于面積較大的底板，可采用斜面分層的方法，每一區(qū)域做到“斜面分層、薄層澆搗、自然流淌、循序推進、一次到頂、連續(xù)澆搗”。如圖.所示。 圖2.31 全面分層連續(xù)澆筑 圖2.32 斜面分層澆筑每層的厚度不得大于振動棒的作用深度。要控制層間的間隔時間不大于混凝土的初凝時間為準(zhǔn)，不得形成“冷縫”。2.3.7選擇技術(shù)水平高、訓(xùn)練有素和責(zé)

16、任心強的施工隊伍。混凝土的質(zhì)量好壞，很大程度上往往最后決定于是否有一個高素質(zhì)的施工隊伍，這關(guān)系到許多施工措施能否真正落到實處的問題。曾有業(yè)內(nèi)名人戲稱：“混凝土的質(zhì)量往往掌握在那些拿鋤頭的人手中”。雖是戲言，應(yīng)該說反映了一些現(xiàn)實現(xiàn)象。2.4 業(yè)主監(jiān)理方面 在質(zhì)量控制、裂縫控制上，有時還存在業(yè)主、監(jiān)理方面的因素，這主要反映在由于工期原因，導(dǎo)致施工單位不能有充分的時間考慮準(zhǔn)備施工方案、科學(xué)施工所造成（如拆模過早，混凝土養(yǎng)護時間不夠等），一味追求工期，迫使施工單位違反常規(guī)施工，從而出現(xiàn)質(zhì)量事故甚至安全事故也時有發(fā)生。因此，在裂縫控制工作方面，業(yè)主和監(jiān)理也應(yīng)給予理解和支持，讓施工方有必要的時間制定方案、

17、科學(xué)施工，在前期多花些時間，盡量減少裂縫的出現(xiàn)，總比事后花大量時間、精力與財力處理裂縫要好。3 工程實例3.1阜陽市人民醫(yī)院病房大樓，該工程為地下一層、地上十六層框剪結(jié)構(gòu)，底板厚1200mm、面積38m78m，墻高3.4m；混凝土方量約3800m3 (僅地下室)?；炷翞镃35P6防水混凝土，坍落度160mm，工程各方密切配合，該工程地下室底板成功采取了“預(yù)埋水管降溫法”，配合其他措施預(yù)防非結(jié)構(gòu)性裂縫，取得很好效果，各項質(zhì)量指標(biāo)符合設(shè)計要求。3.2阜陽國家級質(zhì)檢中心大樓，地下一層，地上十一層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積21400m2,底板厚 800mm, 底板面積 2600m2，呈L型，梁高 1600mm,混凝土為408抗?jié)B混凝土，方量約 3000m3。該工程成功應(yīng)用了“加強帶”設(shè)計方案，取消了“后澆帶”?？s短了工期、簡化了施工程