某商业综合体项目地下室超长结构裂缝控制施工技术浅谈

连厚舫 刘佳伟 杨统元

上海宝冶集团有限公司 上海 200941

1 工程概况

本项目地下室沿东西向的投影长度约为425m，沿南北向的投影宽度约为161m，为超长地下室，地下室结构为3层；地上主楼建筑包含2栋146m超高层、7栋97m高层、2栋23.5m的会议中心，总建筑面积62.8万m2，设计使用年限50年。

主楼筏板属于大体积混凝土，车库筏板的厚度由700mm～900mm不等，主楼筏板的厚度由1400mm～2500mm不等，主楼筏板内电梯基坑深度由4700mm～7000mm不等。主楼筏板混凝土等级为C40，地下车库筏板混凝土等级为C30，抗渗等级均为P8。后浇带分区、筏板厚度及剖面示意图[1]。

图1 混凝土厚度分区图

2 施工工艺

2.1 混凝土浇筑

（1）底板混凝土施工分区内不设施工缝，必须确保一次性连续浇筑混凝土。后浇带或竖向施工缝，宜采用钢板网、铁丝网或快易收口网等材料支挡。

（2）混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣棒要求快插慢拔，保证振捣棒下插深度和混凝土有充分的时间振捣密实。振捣点的间距按照振捣棒作用半径的1.5倍，一般以400～500mm进行控制。振捣时间控制具体以混凝土不再下沉并无气泡产生为准。振捣应随下料进度，均匀有序地进行，不可漏振，亦不可过振；

（3）底板面混凝土分两次抹压，第一次随振捣随抹压，混凝土终凝前1～2h掀开二次抹压，并随即覆盖塑料薄膜，以免因表面水分散失过快导致干缩裂缝出现的概率增加。

（4）混凝土浇筑要按信息化施工的原则加强现场调度管理，确保已浇混凝土在初凝前被上层混凝土覆盖，不出现“冷缝”。

2.2 混凝土养护

混凝土的自带的水量基本能够满足水化的需水量，故针对基础底板混凝土应按照大体积混凝土的要求进行保温保湿养护，严禁洒水养护。基础混凝土浇筑完后，表面应立即覆盖清洁的塑料膜，对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14天[2]。

图2 基础、楼板覆盖及洒水养护

图3 柱养护模包裹养护

图4 墙面喷水养护

3 混凝土裂缝控制技术措施

3.1 设计单位混凝土裂缝控制措施

（1）根据郑州地区地下室内夏季最高温度和冬季最低温度，计算使用期间结构升温和降温产生的温度应力，对温度应力较大部位采取构造和配筋加强措施。

（2）对易受混凝土收缩、降温收缩影响产生裂缝的部位，加大配筋率，采用抗裂效果好的细而密配筋方案。

（3）对于连续的地下室混凝土外墙，采用在一定间距设置U形槽，从而避免出现较长的直段墙体。加强地下室外墙水平钢筋的设计。

（4）按一定间距留置伸缩后浇带，后浇带进行低温合拢，伸缩后浇带90天以后封堵。

（5）采用60天龄期混凝土强度，要求完成的混凝土强度等级不大于设计强度的1.1倍。

（6）选用优质的混凝土用骨料，采用国家标准《建设用砂GB/T 14684-2011》中的天然河砂或湖砂，级配类别应达到 I级的要求：砂率控制在40%；砂、石的级配应达到级配良好的要求；粗骨料的含泥量不得大于0.7%，细骨料的含泥量不得大于1%。掺加适宜的缓凝剂、减水剂等外加剂，减少水泥用料。控制混凝土的坍落度为140±20mm。

（7）采用抗裂性能好的高性能混凝土采用膨胀剂配制补偿收缩混凝土。膨胀剂各项指标应符合《补偿收缩混凝土应用技术规程(JGJ/T 178-2009)》及《混凝土外加剂应用技术规范(GB50119-2013)》的有关要求；地下室外墙的混凝土的限制膨胀率采用0.00035(水中14d)，其他部位采用0.0003(水中14d)，混凝土的限制干缩率≤0.0003(水中14d，空气中28d)；后浇带处混凝土的限制膨胀率采用0.0004(水中14d)，限制干缩率≤0.0002(水中14d，空气中28d)。

3.2施 工单位混凝土裂缝控制措施

（1）降低水泥水化热和变形

1）选用优质普通硅酸盐水泥。

2）充分利用混凝土的后期强度，采用60d强度，尽量减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥，其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。

3）在结构施工前，搅拌站根据设计要求完成混凝土试配并经第三方验证复验工作完成。

表1 混凝土配合比统计表

（2）加强施工中的温度控制：

1）在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力。

2）采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

3）加强测温和温度监测和管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，表面温度和核心区温度控制在20℃以内；及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

4）合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土堆积过厚。

5）采取二次振捣法，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量[3]。

4 结束语

超长结构混凝土存在易变形、出现裂缝等问题，超长结构的施工质量也直接影响到建筑的整体稳定性和安全性。针对这一问题，通过优化结构设计、混凝土配合比、加强施工过程中的温度控制来控制超长结构大体积混凝土的裂缝，保证建筑物的稳固性，提升整个工程的施工质量和施工效率。此施工技术的成功应用，为今后的各类超长结构设计和施工都提供了参考。