1、連續性澆筑鋼筋混凝土超長結構裂縫控制技術唐慶超 (萬潤房地產開發有限公司) 一、前言 怡景苑2#人防地下室工程建筑面積12700平方米，東西軸長89.7米，南北軸長141.58平方米，下有1207根預應力薄壁管樁。設計有后澆帶，可根據后澆帶位置將地下室分為多個獨立的施工單元。地下室人防抗震等級6級，地下室外墻、頂板、承臺、水池、側墻均采用C35防水混凝土，設計抗滲等級為S6，地下室底板厚450毫米，最大承臺為CT-10為6.25m 7.065m，高1.2米，承臺最高處達2.6米，地梁寬多數為300毫米，個別為350毫米，厚度有400、500、600、700、800、900、1000毫米，最大厚

2、度達1800毫米。經分析，承臺屬大體積砼，底板與地梁雖不屬于大體積砼，但超長，而且，底板與地梁受多跨承臺約束，阻止了收縮變形，極易開裂，因此，必須控制溫差、溫度收縮應力和允許整澆長度。 二、結構裂縫產生的主要原因分析 （一）混凝土結構 1、干燥收縮 混凝土的干縮值為0.04%0.06%；泵送流態混凝土收縮值0.06%8%。而混凝土的極限拉伸值約為0.01%0.02%，故易引起干縮裂縫。 2、溫差收縮 水泥的水化熱為165250J/G，隨混凝土水泥用量提高，其絕熱溫升可達5080度。研究表明，當混凝土內外溫差10度時，冷縮值為 0.01% ，如溫差為2030度時，其冷縮值為0.02%0.03%，

3、當大于混凝土極限拉伸時混凝土開裂。 3、自生收縮 高性能砼自收縮過程開始于水化速率處于高潮階段的頭幾天，度梯度首先引發表面裂縫，隨后引發內部微裂縫，若混凝土變形受到約束，則進一步產生收縮裂縫。這是高標號混凝土容易開裂的主要原因之一。 4、減水劑的影響 推廣商品（泵送）混凝土以來，混凝土結構的裂縫普遍增多，除了與混凝土的水泥用量和砂率提高有關外，還有減水劑引起的負面影響。過去干硬性及預制混凝土的收縮變形約為（46）10-4，而現在泵送混凝土的收縮變形約為（68）10-4，使得混凝土裂縫控制的技術難度大大增加。 5、混凝土后期膨脹裂縫 混凝土后期產生裂縫的主要原因有：1）、水泥中游離CaO過高，C

4、a（OH）2體積膨脹所致； 2）、水泥中MgO過高, Mg（OH）2體積膨脹所致; 3)、水泥和外加劑堿含量過高，與集料中活性硅等發生堿-集料反應所致；4）、混凝土在80度工作環境中，鈣礬石分解，隨后在常溫下形成延遲鈣礬石產生膨脹破壞；5）、有害離子Cl-，SO42-， Mg2+等侵入混凝土內部，導致鋼筋銹蝕或形成二次鈣礬石膨脹破壞所致。 （二）、設計問題 設計工程對結構變形裂縫控制考慮不周，也是結構裂縫發生增多的原因之一。 （三）、施工管理問題混凝土配合比設計是否科學合理，水泥與外加劑是否相適應，砂石級配及其含泥量是否符合規范要求，混凝土 落度控制是否合理，這些都會影響到混凝土的質量及收縮變

5、形。 混凝土澆筑振搗不均勻密實，施工縫和細部處理馬虎，會帶來結構開裂的后患；過度振搗則使浮漿過厚，抹壓不及時，混凝土表面會出現很難看的塑性裂縫；邊墻拆模過早（12）d，混凝土水化熱正處于高峰，內外溫差最大；混凝土易“感冒”開裂。 施工忽視混凝土養護，尤其是墻體和柱、梁的保溫保濕養護不到位，容易產生收縮裂縫。 除上述技術因素外，施工管理不嚴，趕進度，工人素質差，施工馬虎等也是造成結構裂縫的人為因素。 （四）、對維護缺乏認識 不少結構是在澆注完36個月，甚至在12年內出現裂縫。除荷載問題外，主要是環境溫度和風速引起的收縮變形所致。有些地下室不及時覆土，上部結構不及時做好封閉，出入口長期敞開，頂面防

6、水層破壞不及時修補等。這些與施工和業主對結構維護缺乏認識有關。鋼筋混凝土結構與其它物件一樣都存在“熱脹冷縮”的特征，尤其超長結構更為明顯，所以，應重視已澆筑結構保溫維護工作。 三、建筑結構的變形裂縫控制新技術原理這里主要是指包括溫度（混凝土水化熱、氣溫）、濕度（自生收縮、失水干縮、塑性收縮等）引起的變形裂縫如何控制的問題。（其它設計、施工維護等問題，制定相應對策，這里不作討論）。 澆筑超長混凝土結構裂縫控制新技術原理：就是JMIII補償收混凝土的抗裂原理。在水泥中內摻8%JMIII，可制成補償收縮混凝土。在限制條件下，JMIII產生的膨脹能轉變為0.20.7Mpa的預應力存儲于結構中，這一預應

7、力，可抵消結構中產生的拉力，可抵消混凝土由于干縮和冷縮引起的限制收縮，內摻8%JMIII濕養膨脹階段達到的最大限制膨脹率為3.110-4。這就是JMIII補償收縮混凝土的抗裂原理。工程實踐證明了JMIII這個特性的安全和可靠，普遍應用于工程設計和施工。 四、主要技術措施底板基礎結構混凝土澆筑時間正處于夏季，最高溫度達32度左右，日夜溫差大，為保證工程質量，應運用現代管理手段，并采取溫控技術，而且必須采取控制溫差和溫度收縮應力的雙控技術措施及雙摻技術措施。主要措施如下： 1、合理確定混凝土的配合比，多用骨料，少用粉料，選用42.5PS（礦渣水泥），減少水泥用量和水化熱。 2、嚴格控制混凝土坍落度

8、，坍落度宜控制在140+20mm范圍。合設計泵管線路減少泵送長度。 3、雙摻技術措施：內摻JMIII（改）和內摻I級粉煤灰。 4、控制溫差，采取保溫、使用礦渣水泥保濕養護不少于21天（普酸鹽水泥不少于14天）。 5、加強信息化施工，控制內部溫度，表面溫度、環境溫度之差不高于25度，并采取相應調整措施。 6、嚴格執行設計規定的一次澆筑長度。 五、表面裂縫控制控制混凝土內部最高溫度值與混凝土表面溫度值、表面溫度與環境氣溫，溫度之差，均不超過25度，將不會產生表面裂縫。 （一）控制混凝土澆筑溫度 依據規范要求，“混凝土澆筑溫度不宜超過28度”，是指混凝土振搗后，在混凝土50毫米100毫米深處的溫度。

9、因此，必須控制混凝土的拌和溫度。措施如下： 1）、宜在氣溫30度以下施工，以后澆帶為分塊，宜夜間施工，并要有嚴格的溫度控制措施。 2）、砂、石預冷采用覆蓋法：覆蓋法是在砂石集中堆料場上，在使用前23d預先覆蓋一層蓬部，兩層草袋。據測定，當氣溫為3540度，且有日照時，與未覆蓋材料相比，砂子可降低35度，石子可降低57度。骨料在現場避免日光照射，宜搭棚遮蓋，并淋水防止溫度上升。 3）、泵送混凝土，在泵管外表包裹麻袋，并由專人澆水冷卻，混凝土輸送泵處搭設涼棚，以防止太陽暴曬。 4）、控制原材料溫度，必須經實測宜控制如下溫度：水泥：25度；砂：29度；碎石：27度；自來水20度以下為好。 5）采用斜

10、坡分層澆筑混凝土，分層振搗密實，并采用二次振搗的方法，增加混凝土的密實度，提高混凝土的抗裂能力，使混凝土上下兩層在初凝前結合良好。 （二）、控制內外溫差 1、在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，緩緩降溫，充分發揮徐變特性，減低溫度應力，采取保溫覆蓋措施，以免發生急劇的溫度梯度。 2、加強溫度監測與管理，實行信息化控制，隨時控制混凝土內的溫度變化，內外溫差控制在25度以內，及時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大，防止混凝土出現有害的深進的或貫穿性的溫度收縮裂縫。 （三）、混凝土的養護措施 1、混凝土澆筑完畢后要進行保溫和保濕養護，通過水化熱計算覆蓋養護厚度就及層次，減少晝夜溫差梯度影響，準備必要的塑料布、草袋等保溫材料，水化熱呈穩定降低趨勢，方可逐層逐步的去除保溫材料。 2、底板、墻板保溫材料拆除后，基坑 宜 簡易覆蓋，利用空氣保溫，經常澆水養護至基坑回填。 3、地下室工程經驗收后，應及時回填，防止溫度變化等不利因素影響。 六、感言 由于地下室長期處于潮濕狀態，溫差變化不大，最宜用補償收縮混凝土做結構