超长地下室混凝土结构裂缝控制设计

2018-02-14黄群有

建材与装饰 2018年34期

黄群有

（中广电广播电影电视设计研究院北京市西城区 100045）

引言

城镇化水平的不断提高，使得城市的可利用土地面积在逐渐的减少，所以各种类型的高层建筑数量在显著的增多。为了节省占地空间，会在高层建筑之下，建造大面积的地下室，当作地下停车场或是仓库等。高层建筑的地下室设计，应该全方位的考虑岩土侧压力、地表荷载情况，以及地下水的不利影响等。地下室中的基础大底板，以及外墙都是大体积的混凝土，该类型结构的地下室非常容易出现裂缝，进而影响到地下室的应用功能，以及安全性、美观性。

1 超长地下室混凝土结构出现裂缝的原因

1.1 不合理的材料选择

砂石、水泥及外掺剂是混凝土最重要的构成部分，通过水与水泥的水化作用，构成胶结材料，然后再把不集中的砂石骨料胶合成为混凝土。水泥在水化的过程当中，会产生大量的热量，也就是水化热。这种现象的出现，与水泥的型号有着很大的关系。而且地下室工程项目当中的混凝土，通常会选择使用低水化热的型号，如火山灰硅酸盐水泥等。这种型号水泥的水灰比例过大，外掺保水性也不是很好，而且有着较大的用水量。当温度过高、表面湿度较大的时候，都会使得地下室出现裂的问题[1]。

1.2 地下室混凝土结构设计不当

设计不当主要体现在以下几个方面：①混凝土的型号或是等级过高，导致用灰量加大，进而加速结构表面的收缩变化；②在地下室结构当中，并未对后浇带，或是膨胀加强带，进行科学合理的布置；③未能合理的对所需的钢筋，进行有效的布置，从而不能使钢筋和混凝土之间，产生极佳的粘结作用；④地下室结构当中的构件截面，因为突变而产生的应力突然集中，从而使结构的表面出现裂缝。

1.3 地基不均匀沉降

在建造地下室的过程当中，会出现的一种问题就是地基的不均匀沉降问题，它一般可能出现在建筑物的中部，主要形式是中间凹陷，或是四周凸起，出现这种情况的原因通常是地基的不均匀沉降。由于受到各方面因素的影响，如地段问题等，在不同的建筑地段有着分布不均的情况，从而导致局部的负荷加大，使地基无法承受来自建筑的巨大压力，进而出现地基下沉的现象发生。如果建筑的整体强度不够，就会使墙体出现大面积的裂缝现象，尤其是在接近下沉地基的区域，裂缝的现象会特别的严重。一旦出现裂缝，受到外界因素和内部构造的影响，裂缝的范围会逐渐的扩大，直至遍布整个地下室的混凝土结构，极大的影响了该结构的安全，对人们的生命财产安全，带来巨大的威胁。

2 超长地下室混凝土结构裂缝的控制设计

2.1 材料选择的合理性

超长地下室项目中的混凝土结构，应该进行科学且合理的设计，进而减少与控制混凝土出现干缩、徐变或发生水化热的现象等。在设计时需要对水泥的用量，进行严格的控制，并降低水灰比。还应该对粗骨料的比例，进行严格的控制，通常粗骨料的最大颗粒半径小于32mm，其中针、片状颗粒的重量小于15%，而且还要满足混凝土结构的相关验收标准等。合理的选择使用水泥的型号、等级，合理选择使用优良的砂石原料，其含泥量需要符合一定的标准规范。在混凝土之中，合理的掺入减水剂、缓凝剂等，并全面的对工程进行整体上的考虑，从而有效的防止混凝土结构出现裂缝的问题，并达到降低成本，提高地下室质量的目的。

2.2 合理的进行结构设计

为了保证超长地下室的混凝土结构设计，更加的合理且稳固，应该有针对性的采用以下四个方面的手段：①对混凝土的强度等级进行合理的设计，并保持适中的状态，不宜过大或是过小。为了预防地下室结构出现收缩的现象，应该在混凝土当中掺入适量的微膨胀剂；②当地下室的长度过大的时候，应该对其后浇带，进行合理的布置，也就是在基础底板、梁板与侧壁等相应位置，预留出临时的施工缝隙。并将一个大的结构细分几个小结构，当各个结构构件完成内部的收缩之后，在对预留的施工缝隙进行浇筑，把几个小的结构还原成1个整体。通过这样的操作方式，可以有效的预防混凝土因为沉降不均匀，或是收缩等原因而产生的裂缝，进而能够确保地下室工程的耐久性；③对钢筋结构进行合理的布置，在同样的配筋率之下，可以选择细钢筋密布；适当的构造类钢筋，可以使用抗裂钢筋来替代；跨度较大的截面，且截面较高的混凝土梁的腰筋，除了需要满足相关的规范标准之外，钢筋之间的间距可以适当的加密或是加大；④混凝土保护层厚度，在干湿交替或是有害介质的环境当中，应该对地下室的结构构件表面，应用抹灰或是加厚的方式，预防和处理表层已经或可能出现的裂缝问题。

2.3 改善地基不均匀沉降的措施

地基的不均匀沉降，也会使超长地下室混凝土结构出现裂缝。而为了控制这种现象的发生，能够应用减轻混凝土结构重量的手段，还能够通过合理的安排施工程序，并积极改善混凝土的结构和配置方式，应对地基沉降这一问题。在整个施工过程中，要时刻以抵抗地基不均匀沉降为主要问题，并对其进行全程的维护，避免因地基不均匀沉降，而导致混凝土结构出现裂缝的情况发生，并根据实际情况，制定出相应的解决措施和维护方案，使这种现象不至于影响到建筑物的整体安全，确保业主可以放心的使用。