某大型混凝土结构施工技术与裂缝控制

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1、某大型混凝土结构施工技术与裂缝控制-工程事故分析某大型混凝土结构施工技术与裂缝控制【摘要】根据裂缝产生原因，提出‘抗与放’的裂缝控制原则，结合结构设计、施工工艺、养护等多方面进行控制，防止混凝土结构裂缝产生。　　【关键词】混凝土结构；施工技术；裂缝控制；配合比　　1.引言　　改革开放以来，我国城市建设取得了巨大成就，各类商业及民用建筑规模日趋宏大，大型混凝土结构被广泛应用于建筑工程中。由于混凝土自身特性、配合比及施工等因素影响，混凝土结构往往容易产生裂缝。对于多数轻微细小的裂缝，不会对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性产生大的影响，当可见裂缝较宽较深时，通常会

2、影响到结构的抗渗性能，导致水分和有害物质渗入，诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化，从而损害工程结构的承载能力、使用功能和耐久性。因此，大型地下室混凝土结构在施工时，应采取多种措施综合应对，预防、避免裂缝产生。　　2.工程概况　　某高层商住楼地下室建筑面积为17308m2，南北长206.5m，东西长82.9m。地下室底板埋深-5.700m，顶板面标高为-1.600m，覆土1.3m，地下室上部为3幢11层住宅楼，工程设计按6度抗震要求设防考虑。该工程基础采用桩筏基础，地下室底板厚600mm，顶板厚250mm，地下室混凝土用量16000m3，采用泵送混凝土，混凝土强度

3、等级为C35，抗渗指标为S8。超长、大面积是本地下室工程结构的重要特征，因此其混凝土结构裂缝控制也就成为设计与施工的重点与难点。　　3.超长混凝土结构裂缝产生的原因分析与控制思路　　3.1混凝土结构结构裂缝产生因素分析　　混凝土结构在施工和使用过程中不可避免地经常出现不同程度、不同类型的裂缝，这些裂缝大多是因荷载及温度变化而引起的，主要包括以下几种：　　1）混凝土受约束产生裂缝：混凝土在受到内部一和外部约束时会产生拉应力，出现裂缝。　　2）受拉产生裂缝：由于混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度。大体积混凝土内部产生的拉应力超过其极限抗拉强度时将产生裂缝。　　3）温度

4、上升引起的裂缝：水泥水化热是引起大体积混凝土中的温度变化的主要因素。由于混凝土表面散热条件较好，热量容易释放，因而温度上升较少；而混凝土内部由于散热条件较差，使温度上升较多而形成内约束。其结果使得混凝土内部产生压应力、面层产生拉应力。当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就产生了温度裂缝。　　4）降温产生的裂缝：混凝土浇筑后经过一段时间，水泥水化热基本上已释放，混凝土从较高温度逐渐降温，引起混凝土收缩，同时由于混凝土中多余水分蒸发、碳化等引起的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束，不能自由变形，导致产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，则从约束面

5、开始向上开裂形成裂缝。　　3.2结构裂缝的控制思路　　在超长结构控制温度裂缝方面，根据温度应力与长度非线性关系，应用“抗与放”原则，具体思路如下：　　1）“放”的方法是减少约束体与被约束体之间相互制约，以设置永久性伸缩的方法，将超长的现浇混凝土结构分成若干段，以释放大部分变形，减少约束应力。　　2）“抗”的方法是采取措施减少被约束体与约束体之间的相对温差，改善配筋，减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度。间设置临时伸缩的后浇带，把结构分成若干段，这样可以有效削弱温度收缩应力。在施工后期，将若干段浇筑成一整个，以承受约束应力。　　4.地下室超长混凝土结构设计　　根据“

6、抗、放”的控制思路，本工程采取了以下针对性措施，具体如下：　　4.1结构设计及构造措施　　为控制混凝土裂缝，本工程在设计与构造方面采取了以下措施：　　1）地下室底板、外墙、顶板裂缝计算均按0.2mm控制计算。对于外墙，由于受到底板的较大约束，造成约束力上小下大，外墙下部1/2高度内配筋加密为Φ14@150。　　2）在地下室外墙与柱子相连部位，由于两者截面和配筋率相差大，往往在相连部位产生较大的应力集中而导致开裂，为分散此处应力，而增加了水平构造。　　3）另外±0.00与地下室顶板标高相差1.60m，且顶板上覆土1.3m，对控制顶板的温度差及释放南北方向的应力起到

7、一定的有利作用。　　4）本工程地下室部分设置了8道沉降后浇带及伸缩后浇带（伸缩后浇带混凝土的浇捣时间视实际情况定，但最小时间差不应小于60d，沉降后浇带须在主体结顶后浇筑），将地下室共分成了21块，主楼长度达71m，设伸缩缝一道，以减少混凝土浇筑过程中的收缩裂缝和因沉降产生的变形裂缝。　　4.2混凝土配合比设计　　就裂缝控制而言，混凝土的配合比至关重要。结合以往工程实践可知，选用低水化热水泥并填加外加剂，可有效控制裂缝的产生，具体措施如下：　　1）水泥和骨料的选择：根据水化热绝对温升计算公式可知，减少水泥用量可降低水化热。为降低水化温升、减小体积变形，减少出现裂

8、缝，在满足设计要求的前提