深基坑底板大体积混凝土裂缝控制技术

李宏宾

【摘 要】本文结合工程实例，就深基坑底板大体积混凝土的裂缝问题展开详细叙述，并着重研究、探讨了关于工程施工中的大体积混凝土裂缝控制技术，提出只有解决好大体积混凝土裂缝问题，优化混凝土裂缝控制技术，才能保证深基坑底板混凝土工程的施工质量，进而保证建筑工程的整体质量。

【关键词】深基坑地板；大体积混凝土；混凝土裂缝；控制

随着城市化进程的不断加快，城市建设规模也随之不断扩大。由于城市土地资源有限，为了更好的利用城市的地资源，最大化城市土地资源的利用价值，建筑师开始将设计目光投放到城市地下空间的打造和建设上。且在近年来，城市地下空间建设开始成为一种潮流，越来越多的建筑作品都在设计中融进了地下空间建设，导致城市建设中的深基坑工程不断增多。鉴于深基坑工程在施工时会因为各种因素的影响而产生混凝土裂缝，进而拉低整项工程的施工技术水平，影响工程质量，因此我们强调要在施工中做好混凝土裂缝的控制，切实保障建筑深基坑工程的施工质量。

0.工程概况

某交通枢纽站的第4标段属于深基坑工程，施工时采用混凝土作为主要施工材料。该深基坑工程的基坑深度约为17m，场地潜水埋深0.50～1.50m，建筑面积65395.9m2，主体结构为多跨式框架结构，地下2层。本工程结构底板板厚1.5m，梁高2.4m，双梁梁宽3m，主要为上翻梁、下翻梁两种形式。本着“先放后抗”的基本原则，施工时采取分块跳仓法浇筑混凝土，每块板的浇筑量为1500～2500m3。混凝土设计强度等级为C50，抗渗等级为P8，属高强度大体积防水混凝土施工。

1.大体积混凝土裂缝控制技术

混凝土施工中，裂缝问题似乎已成为一种常见的质量病害。很多人认为，混凝土裂缝产生的主要原因是因为，混凝土结构变形所引起的应力超过了混凝土结构本身的抗拉强度，所以裂缝产生。事实上，应力只是加快了混凝土裂缝的产生速率，以及加剧了混凝土裂缝的发展程度，而真正能够在混凝土施工中引发裂缝产生的原因，往往是混凝土凝结过程中的温度变形。

混凝土在施工凝结过程中，由于结构内部产生了大量的水化热，导致内部温度升高，而结构表面温度又保持不变，没有发生变化，这便导致混凝土结构内、外部出现了一定的温度差，再加上混凝土本身所具有的热胀冷缩性质，所以最终混凝土因温度而产生结构变形。这种温度变形一旦收到外界因素的影响，混凝土结构内部就会产生相应的收缩应力，当收缩应力超过了混凝土结构的本身所具有的抗拉强度时，便随之产生裂缝。这便是大体积混凝土施工中的混凝土裂缝的由来。

混凝土裂缝存在于建筑工程，尤其是深基坑底板工程时，不仅会造成深基坑底板发生渗漏，影响底板工程质量，还会在一定程度上影响建筑工程的整体质量，限制工程功能的发挥。因此，针对大体积混凝土裂缝问题，相关工作人员在施工时务必要严加注意，并且在施工之前，根据混凝土裂缝成形特性，编制一套合理、可行的混凝土裂缝控制方案，采取有效的控制措施来减少，甚至避免混凝土裂缝问题发生。

2.深基坑底板大体积混凝土裂缝控制技术探讨

2.1深基坑底板大体积混凝土施工

对于深基坑底板大体积混凝土工程来说，由于工程的体积过大，强度过高，所以其在施工时混凝土所产生的水化热必然更大，结构内部温度也上升得更快和更高。这样一来，混凝土底板结构便很容易因为温差和材料自身收缩作用的影响而出现裂缝，这便是大体积混凝土的收缩裂缝。针对这一点，我们在讨论大体积混凝土裂缝控制时，最佳的控制方式便是控制和掌握好混凝土的施工温度，改善结构的约束条件，以达到减少裂缝，避免混凝土裂缝个现象出现，以及保证深基坑基础地板施工质量的目的。

由于本工程属深基坑工程，勘察报告显示，地下二层的土质属于第I海相层的粘土层，基坑内34%的面积为④5层淤泥质粉质粘土或④6层淤泥质粘土，41%的面积为④1层粉质粘土。基底大部分土质孔隙比大于1.0，天然含水量接近液限，性质接近于淤泥质土。淤泥质粘土具有高灵敏度、高含水量、高压缩性、低强度，弱渗透性，呈流塑状，极易发生蠕动和扰动，工程性质差等特点。为保证结构稳定，在结构底板混凝土浇筑前应对基底进行加固处理。

采用碎石+C25混凝土垫层+自粘聚合物改性沥青防水卷材+C20细石混凝土保护层。采用浇筑垫层混凝土、铺设沥青防水卷材及浇筑卷材保护层的措施，不仅可提高地基的承载能力，减小地表水或地下水的影响，还能减小地基对结构底板的约束作用，有利于控制结构底板大体积混凝土裂缝。

合理的施工规划、适用的施工方法及严格的过程控制是保证结构底板施工质量的关键。本工程底板施工期于冬期施工，为确保混凝土浇筑顺利进行，结合实际施工情况并通过试验论证优化混凝土的施工流程及施工措施。

为适应泵送工艺，提高泵送效率，简化泌水处理，采用斜坡分层推移式浇筑方式，分层厚度控制在30～50cm，浇筑时保证上下层浇筑时间间隔不超过下层混凝土初凝时间，每层混凝土浇筑后均及时振捣。浇筑完毕待最后收面时，采用底层铺设一层塑料薄膜+中部覆盖土工布+上部覆盖普通棉被+阻燃棉被的方式对表面及时保温养护不少于14d，以防硬化期间产生干缩裂缝。

2.2实施效果

据温度监测数据显示，本工程结构底板大体积混凝土内最高温升值发生在浇筑后的2.5～3d，结构中心最高温度约62℃，底部温度约55℃，距结构表面50mm下混凝土的温度约35℃，混凝土内外温差约27℃。根据设计要求，混凝土内外温差不应大于25℃，实测数据基本满足设计要求。实践证明上述施工方法和裂缝控制措施效果较好，有效地降低了混凝土内外温差和干缩作用，减小了混凝土内部温度应力，避免了危险裂缝的产生，保证了结构底板的施工质量。

3.如何优化大体积混凝土裂缝控制技术

在深基坑底板施工中，施工单位如何加强混凝土裂缝控制，优化裂缝控制技术，以便更好的为深基坑底板大体积混凝土工程的质量提供保障呢？本文给出以下4个建议：

（1）在对底板结构进行设计时，要充分考虑底板尺寸对底板质量的影响，并通过分析混凝土施工时，其结构内部所产生的应力对结构本身的影响，来加以确定。保证底板结构设计的合理行和规范性。

（2）保温材料厚度及层数应根据混凝土凝结过程中不同阶段的弹性模量、温度应力及抗拉强度的变化规律进行合理的计算。

（3）为避免裂缝，可通过采取措施（如在混凝土中添加导热性强的物质）来改善混凝土的导热性，从而降低混凝土内外温差，减小温度应力。

（4）设计混凝土配合比时，需综合考虑混凝土的性质（强度、和易性和耐久性）、区域条件的限制、外掺物的副作用等因素，并结合实际工况经试验论证后确定。

4.结束语

综上所述，裂缝问题一直是困扰深基坑底板大体积混凝土工程施工的一个主要问题，也是影响底板施工质量的一种主要病害。本文通过工程实例，专程针对深基坑底板大体积混凝土裂缝问题进行探讨，并给出了相应、有效的裂缝控制措施，得出做好混凝土裂缝控制工作，减少混凝土裂缝产生是保证深基坑底板工程质量的有效手段。相关施工单位在实际施工中务必要充分认识到混凝土裂缝控制工作的重要性，以实际行动来避免，甚至消除深基坑底板大体积混凝土工程可能存在的裂缝安全隐患，切实保障工程施工质量。

【参考文献】

[1]郑劲松，刘长明，谈柱成.大体积混凝土基础裂缝与控制[J].江苏建材，2001（04）.

[2]陈升辉.大体积混凝土施工的裂缝控制及养护[J].建筑安全，2009（03）.

[3]姜晔.大体积混凝土施工中裂缝问题的探讨[J].泰州职业技术学院学报，2006（01）.