淺談高層建築基礎地下室混凝土裂縫

在實際施工中， 高層建築基礎地下室裂縫的產生相當普遍。

文章結合陽江市某工程實例，分析探討高層建築基礎地下室混凝土裂縫。

近年來，高層建築在全國各大城市拔地而起，而高層建築一般都設計有地下室，特別是經濟相對發達的地區、繁華的商業地段，其地下空間的開發已成為熱點。

在高層建築的地下室施工過程中，裂縫的產生相當普遍，影響到建築物的安全和使用功能。

因此，我們必須採取有效措施減少裂縫的發生。

---

1、工程實例

陽江市某寫字樓工程周邊原有建築密集，場地狹小。

主樓地上15 層，裙房地上4 層，均設2 層地下室。

建築面積26570㎡，框架剪力牆結構。

1.1 基礎底板大體積混凝土施工

工程採用上翻式承台、地梁的筏板基礎，底板厚900mm，承台地梁高1800mm。

平面形狀近似為矩形，長54m×寬33m，主樓與裙房間設一條寬800mm 後澆帶。

由於基礎混凝土工程量大，基坑較深，為確保基礎結構的整體性和安全性，考慮施工搭接和市區施工的困難，基礎底板以後澆帶為界分成A、B兩段施工：A段為後澆帶以西的裙房部分，混凝土量540 立方；B 段為後澆帶以東的主樓部分，混凝土量1500立方。

每段水平向不留施工縫，一次性澆築；豎向在基礎上翻梁以上500mm 處設施工縫。

混凝土下料振搗時按「分層、分段、連續不斷地薄層澆築」的原則進行，由於基礎為上翻式地梁，因此底板部分先澆築並注意振搗密實，上翻梁部分在底板部分澆搗後2小時再行澆築，使底板混凝土有一定的沉落時間，混凝土澆築至設計標高后，用長刮尺刮平，清除殘餘浮漿後用木蟹鐵板打光，混凝土收水後用鐵板反覆壓光，壓閉混凝土表面毛細孔，提高混凝土防水性能和表面平整。

1.2 地下室外牆板混凝土施工

地下室外牆牆厚500mm，總延長米為200m，混凝土C40，抗滲等級S8。

與基礎施工相同，以後澆帶為界，分成A、B 兩段施工。

由於設2 層地下室，豎向共設4 條施工縫，採用鋼板止水帶止水。

為確保外牆混凝土澆築的整體性、連貫性，防止出現施工冷縫，在外牆混凝土澆筑前，先將獨立柱和內牆板混凝土預先澆完，以便集中力量進行外牆混凝土的連續澆搗。

外牆混凝土澆築採用2 台混凝土泵車，其中1 台固定泵停放在基坑北側，用硬管接入，另一台置於基坑南側，為汽車移動泵，軟管擺布。

混凝土澆築從後澆帶開始，按斜面分層法振搗，根據當時的氣溫和混凝土的初凝時間，每澆築一段長度，及時調整泵送管，循序循環推進，以避免出現施工冷縫。

為避免外牆混凝土收縮裂縫（一般以豎向裂縫的方式出現） 的產生，施工時要求在外牆外側設水平溫度鋼筋，間距不大於150mm，且嚴格控制混凝土的保護層厚度嚴禁超厚。

根據泵送工藝要求，混凝土坍落度在現場出料時嚴格控制為12±2cm，凡超出範圍的，一律退場，專人負責此項工作，絕不允許在現場加水。

2、混凝土裂縫產生的原因分析

2.1 基礎大體積混凝土裂縫產生的原因

基礎大體積混凝土施工，由於混凝土內部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫度梯度，從而引起較大的表面拉應力。

同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，溫差產生的表面拉應力，超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂縫。

此種裂縫一般產生在混凝土澆筑後的第3 天（升溫階段）。

混凝土降溫階段，由於逐漸降溫而產生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由於混凝土內部拌合水的水化和蒸發以及膠質體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。

這兩種收縮由於受到基底或結構本身的約束，也會產生很大的拉應力，直至出現收縮裂縫。

2.2 地下室外牆混凝土裂縫產生的原因

地下室外牆混凝土裂縫主要是收縮裂縫。

混凝土降溫產生的收縮和硬化時的收縮，受到結構本身和基坑邊壁等的約束，產生較大的拉應力，直至出現收縮裂縫。

3、混凝土的測溫和養護

3.1 基礎混凝土的測溫和養護

為防止大體積混凝土內外溫差超過限值而產生溫度裂縫，在混凝土內布置測溫點，掌握基礎內部實際溫度變化情況，監視溫差波動，以指導養護工作。

基礎澆搗時氣溫較高，在混凝土表面用木夯緊壓整平後，覆蓋一層塑料薄膜，兩層麻袋布（草袋），並澆水濕潤，此後根據溫控數據確定覆蓋材料的增減。

基礎承台測溫點共布置27 點，另有薄膜下溫度測點2 個，大氣溫度和室內溫度各1 個測點，根據經驗，大體積混凝土的溫差變化在1～72h 內波動最大，因此在這段時間現場值班不間斷測量，測試頻率為每2 小時一次，測試時要求記錄以下數據：

1） 混凝土入模溫度；

2） 每次測溫時間，各測點溫度值；

3） 各部位保溫材料的覆蓋和去除時間；

4） 澆水養護或恢復保溫時間；

5） 異常情況如雨、風等發生的時間。

測溫前確定混凝土內中心溫度與表面薄膜下溫差達到27℃時，必須採取保溫應急措施，實測溫度顯示大多數測試點溫差值在25℃以下，僅有2 點一度溫差值超過29℃，現場採取停止澆水養護和覆蓋雙層干麻袋後在1 小時內即以提高表面溫度來降低內外溫差。

3.2 地下室外牆混凝土的養護

地下室外牆混凝土易出現收縮裂縫，除在配合比選定上採取積極的預防措施，在施工中採取外側加密橫向鋼筋、嚴格控制坍落度等措施外，後期的養護也至關重要。

本工程採取以下措施：長期的帶模養護：由於採用木模，故保持模板的完全濕潤可以使得混凝土內部拌合水的水化過程中，保持濕潤環境，補充水源。

澆水養護基本上採取連續循環的方式，澆水面為外牆的內外側面。

在混凝土獲得一定強度後，鬆開對銷螺栓，使得模板與混凝土介面可以蓄水，帶模養護，規定20 天拆模。

繼續養護：模板拆除後，繼續對外牆混凝土澆水養護15 天。

總之，在本次寫字樓地下室工程完成後，基礎大體積混凝土表面和外牆混凝土表面均無明顯裂縫出現，達到了預期目的。

雖然使用商品混凝土施工的地下室外牆易出現收縮裂縫，但只要措施得當，還是可以避免或得以控制的。

關鍵在於儘可能將牆板的水平鋼筋置於混凝土外側，控制混凝土保護層厚度不得超厚，水平鋼筋的間距儘可能小於150mm。

嚴格控制混凝土坍落度，絕不允許現場加水。

建議儘可能延長拆模時間，澆水養護時間應大於30 天。

同時對於此類基礎大體積混凝土而言，養護措施極為重要，應根據施工時的氣溫、測溫情況，採取相應的養護方法。

布置合理的測溫手段是必不可少的，可以為養護提供調整依據，同時摻加相應的高效微膨脹劑對混凝土能起到補償收縮作用，也可以有效地提高混凝土的抗裂縫抗滲能力。