孙源兴，董永生，高常杰

（1. 威海市鸿安建筑集团有限公司混凝土公司，山东 威海 264200；2. 威海市建筑工程质量检测站有限公司，山东 威海 264200；3. 威海建设集团股份有限公司，山东 威海 264200）

地下室超长超大底板裂缝一直困扰着大家，不仅外观给人不适，裂缝更容易诱发渗漏。在本文中，结合具体工程，对减少底板裂缝进行探讨与实践。

该工程总建筑面积约 68216m2，其中：地上面积约47948m2，地下建筑面积约 20268m2，高层住宅为剪力墙结构，排屋为框架结构。

1 裂缝产生的原因分析

调查表明，超长超大地下室混凝土裂缝由外荷载引起的可能性很小，而混凝土硬化期间水化过程释放的水化热引发的温度变化，以及混凝土收缩的共同作用所产生的温度应力和收缩应力，是导致结构出现裂缝的主要因素。

水泥水化过程也是一个放热过程，并且其大部分热量是在 3d 以内产生，同时混凝土是热的不良导体，内部产生的水化热不易散发，特别工程上一般使用的木模板和竹胶板本身导热系数更低，混凝土内热量难以很快散失，致使混凝土本体温度不断累积上升，如不做好保温措施，拆模后混凝土的表面散热比较快，特别是环境温度较低、昼夜温差大的时候，混凝土的内外产生较大温度梯度，造成内外变形不均，这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力超过混凝土抗拉强度时，就会导致混凝土产生自约束裂缝。当出现贯穿裂缝和深层裂缝时，将严重影响混凝土结构的整体性、稳定性、耐久性和防水性。

温度裂缝和混凝土收缩裂缝为超长超大地下室混凝土裂缝施工质量控制的主要因素。

2 减少混凝土开裂的技术措施

2.1 温度应力计算

（1）有限元模型的建立

根据底板的实际尺寸，采用有限元软件 Midas Civil建立有限元模型如图 1 所示，有限元计算参数如表 1所列。

图 1 底板有限元计算模型

表 1 底板有限元计算参数取值表

根据混凝土配合比的水泥用量和粉煤灰用量，胶凝材料水化热折减系数取 0.91，折算后水泥用量当量值为358.5kg/m3。

（2）底板温度场计算结果

底板大体积混凝土温度场仿真计算时长为 30d，混凝土浇筑完成后第 36h 温度场如图 3 所示。底板内部最高温度 67.8℃、最大内表温差 29.1℃，温峰出现时间约为浇筑后第 2.0d 左右，如图 4 所示。

图 3 底板第 36h 温度场

图 4 底板中心温度和表面温度随时间发展变化图

（3）底板应力场计算结果

底板大体积混凝土应力场仿真计算时长仍为 30d，混凝土浇筑完成后混凝土应力和容许应力如图 5 所示。

图 5 底板混凝土应力和容许应力随时间发展变化图

底板混凝土温度场计算结果表明，混凝土内表温差超过了相关规范“不超过 25℃”的限定值；应力场计算结果表明，原设计的配合比温度应力大于其容许抗拉应力。这表明原有措施不能满足防裂要求，必须进行配合比的优化设计，后通过试验增加掺合料用量、减少水泥用量，既满足强度要求也满足抗裂要求。

2.2 优化防裂措施

（1）进行混凝土配合比优化设计后，减少水泥用量增加粉煤灰用量，选用级配良好的骨料，掺适量减水剂、微膨胀剂和抗裂聚丙烯纤维。

（2）控制混凝土的入模温度，对入模混凝土进行温度监测，实时跟踪测量，确保混凝土的温差应力小于其抗拉极限，同时施工采取跳仓法浇筑。

2.3 控制混凝土质量

（1）严格执行优化的配合比，严格控制不得加水，并保障搅拌时间不少于 2 分钟。

（2）商品混凝土搅拌站和现场分别派专人对混凝土坍落度进行每车检测，控 制混凝土入模坍落度稳定，如发现坍落度不符合要求，坚决退回，杜绝隐患的存在。经现场实际检查，混凝土结构未发现混凝土收缩裂缝，说明改进后的措施有效。

（3）本工程地下室混凝土配合比采用 60d 强度设计，减少了水泥用量，降低了混凝土的单价，节约了成本。

2.4 底板混凝土跳仓施工工艺

底板分仓划分情况：根据结构形式、工程量大小、劳动力组织情况等，将基础底板沿东西方向划分为 5块，沿南北方向划分为 6 块，每块的边长为 40m 左右。混凝土底板照片见图 6。

2.5 混凝土施工缝处施工

正品字形浇筑施工前，顶板施工缝处采用双层钢板网封堵混凝土，在施工缝位置安装止水钢板，并采用钢筋支座固定牢固。图 7 为混凝土接缝示意图。

图 6 混凝土底板

图 7 混凝土接缝示意图

2.6 技术保障措施

保证钢筋垫块数量，对成型钢筋采取成品保护措施，保证钢筋保护层厚度。

（1）梁下垫块间距≤1000mm。

（2）板、剪力墙垫块间距≤1000mm×1000mm（梅花形）。

（3）梁二排钢筋之间加设垫铁，间距≤1000mm。

（4）考虑抗震缝钢筋密集，所选 18～20cm 的混凝土坍落度已不能再降低，否则混凝土浇筑质量会受影响，在所有梁侧箍筋上采用 0.8mm 厚、9mm×25mm钢丝网进行满挂，防止混凝土产生收缩裂缝。

（5）绑扎成型的钢筋上人时铺设木板。

钢筋绑扎垫块示意图见图 8。经现场实际检查及钢筋保护层扫描，保护层厚度合格率达到 94%。

图 8 钢筋绑扎垫块示意图

2.7 采取切实有效的养护措施

（1）混凝土分层浇筑，以减少混凝土内外温差。

（2）混凝土浇筑完成后，即用塑料薄膜覆盖保湿养护，防止混凝土表面水分散失，引起表面开裂。

（3）24 小后在塑料薄膜上用麻袋和草垫覆盖保温，保证混凝土内外温差小于 25°C。

（4）7 天后掀开覆盖物，进行蓄水养护，保证混凝土强度的正常增长。

（5）柱模、梁侧模在混凝土浇灌完成后，7 天后拆除模板，拆除后梁侧及柱四周采用草垫包裹，淋水保湿养护 14 天，保证混凝土强度增长所需水份。效果检查发现现场实际检查楼面及各混凝土构件未发现裂缝，经混凝土强度回弹试验，强度值满足设计及规范要求。

2.8 准确控制温度变化

（1）编制专项测温方案，选择合理的温控点。预埋电子二级管，进行电子测温，电子测温由专人进行测量，每 4 小时测量一次，做好记录，绘制温度曲线。

（2）据温度变化情况，及时调整混凝土养护措施。当混凝土内外温差大于 25℃，及时在混凝土表面增加覆盖物进行保温，保证内外温差小于 25℃。

3 结语

通过具体工程，本文总结技术经验，采取了一系列技术措施和保障措施，在超长超大地下车库混凝土裂缝施工质量的控制方面进行了尝试，取得了预期效果，受到业主、监理和政府监督部门的一致好评，这也为后面的工程提供了参考。