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摘要：在建筑工程的施工中，裂缝是混凝土结构中会经常出现的问题，形成裂缝的原因较多，且控制难度较大，这不仅会对建筑工程造成质量上的影响，还会对建筑结构的美观造成一定的影响。本文就着重研究超长地下室混凝土结构裂缝控制设计，从而提高建筑工程的施工质量以及建筑结构的外观。
关键词：地下室工程；混凝土结构；裂缝控制
中图分类号： TU37 文献标识码： A
引言
近年来，我国经济高速发展，基础设施建设大规模开展，很多大型水坝、特大型桥梁工程等日益增多，混凝土应用越来越广。在应混凝土的工程中，经常会出现很多裂缝，这对建筑物结构的整体性、安全性及耐久性会产生很大的影响。因此，减少超长地下室混凝土裂缝是建筑工程建设中至关重要的一环。
1、超长地下室裂缝的产生
1.1地下室工程的设计因素
由于现代建筑功能性和美观性兼备，导致建筑结构设计越来越复杂，为了能够满足人们的需要，出现了一些大高差、大面积及同一地基不同基础形式的结构体等，这些结构体本身来说就容易产生裂缝，再加之施工难度及施工误差，从而也会导致地下室工程混凝土结构产生裂缝。
1.2水泥水化热导致温度差的影响
水泥水化热形成的温度差，多发生在混凝土升温阶段，主要是混凝土浇筑初期。混凝土浇筑后，水泥水化热反应会在混凝土内部产生大量的热，无法及时散发出去，以至于越积越高，使得混凝土内部温度迅速升高。在混凝土结构外露表面，其热量容易散发。这样，就在混凝土内外部形成温度差(见图1)。同时，施工时遇到外界气温下降较大时，也会使得内外温差增大。在混凝土结构中，温度差形成温度应力，温差越大，应力越大。当温度应力超过混凝土当时的抗拉强度时，会产生表面裂缝。
图1某工程中混凝土的温度场分布
1.3地下室工程施工中的原因
在超长地下室混凝土的浇筑和养护中，大部分地下室工程混凝土采用的都是泵送混凝土，由于泵送混凝土的要求，混凝土坍落度控制较差，且同一强度的混凝土水泥掺量较传统半干硬性混凝土多，碎石粒径更小，水掺量较多。这些都是造成混凝土裂缝的原因。此外当采用补偿收缩混凝土时，混凝土掺外加剂的质量不合格，在地下室工程的混凝土施工中任意加水，过早拆模或气温骤然变化时，养护不到位等都是引发地下室产生裂缝的原因。
1.4在进行使用时候造成裂缝的原因
地下室使用造成的裂缝，一般发生在超长地下室后期装修的过程中，随意在地下室混凝土墙上开洞，从而造成应力集中引发地下室的墙体开裂。由于使用不当而引起地下室混凝土构件裂缝在实际建筑工程中占的比例只有很小一部分。
1.5施工材料因素
地下室工程混凝土施工中的外加剂、粗骨料、砂、水泥等材料不合格都会导致裂缝产生。混凝土水热化比较严重，水泥量较多，水泥颗粒能够吸收混凝土中的水分，或者水分蒸发过快导致混凝土失水收缩，使混凝土结构内部产生裂缝。骨料中含有酸性硅化物或者砂石的含量过多也会增大混凝土收缩率，在地下室混凝土施工内部产生裂缝。如果保护层的厚度不够或者混凝土的质量较差，钢筋表面的氧化膜会遭到一定程度的破坏，这样，地下室工程混凝土结构中的水分子、氧气就会和钢筋中的铁离子发生锈蚀反应，过多的锈蚀物会产生一定的膨胀应力，进而导致混凝土的保护层开裂，产生裂缝。除了以上的影响因素外，还有施工设计、混凝土维护等多方面因素的影响。在设计过程中，要充分考虑这些因素，防微杜渐，才能保证混凝土质量，尽量减少裂缝的产生。
2、超长地下室混凝土结构裂缝控制设计
2.1施工原材料方面的技术措施
主要是通过减少用水量和水泥用量来减少水化热，主要措施包括:（1)合理选择水泥。为减少水化热产生的热量，尽量采用中、低热水泥为宜。（2)合理选用骨料。在施工中，为减少水泥用量，降低水化热，应尽量选用粒径较大、级配良好的石子。在无筋或少筋的混凝土结构中，可掺加不超过混凝土体积25%的大块石。细骨料选择以中、粗砂为宜，且严格控制其中的含泥量。（3)合理选用外掺料。在混凝土配合比设计中，掺入适量的粉煤灰代替部分水泥，能有效减少水化热。但要注意到在混凝土中掺加粉煤灰会导致其早期强度降低。
2.2超长地下室工程中混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算
混凝土裂缝控制原理、方法和计算步骤：首先，在超长地下室工程混凝土浇筑前，根据工程的施工拟采取的防裂措施和已知施工条件，先计算出地下室工程混凝土的水泥水化热绝热温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后通过对其具体的计算，估计出可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则可采取调整混凝土的浇筑温度、减低水化热温升值、降低内外温差、改善地下室工程施工操作工艺和混凝土性能、提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新进行计算，直至计算的应力在允许范围以内为止。
2.3加强混凝土结构自身承载力
在设计过程中，有时虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许的范围内，但相对承载力较小挠度偏大，这便容易因挠度偏大而产生结构裂缝。这种情况就应加大梁截面或者板厚，提高配筋率来控制裂缝。混凝土的承载力和环境温度、湿度相关，在设计的过程中应考虑到环境因子对承载力的影响，如环境对混凝土的风化和侵蚀导致混凝土承载力逐渐降低等。这也要求混凝土强度设计时要留有一定的安全储备，从而保证结构有足够的安全性及耐久性。
2.4超长地下室工程混凝土表面处理与养护
（1）超长地下室工程中混凝土施工的表面处理。用木抹子对混凝土的表面进行提浆找平处理，防止闭合水裂缝，初步標高用长刮杆刮平，再用木抹子收压两遍，这样不仅能够有效的防止因混凝土沉落而发生的裂缝，减少混凝土内部的微裂，提高粘结力和抗拉强度；还能够有效的排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力。特别要注意的是，在进行地下室工程混凝土二次收面时应立即覆盖一层彩条布，并浇水养护。（2）地下室工程中混凝土的养护。应根据温度的应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制和确定保温养护的持续时间，一般时间不得少于15d，与此同时还应该应保持混凝土表面的湿润度，不然混凝土表面可能出现收缩裂缝的现象。据资料显示，在进行潮湿养护时，混凝土极限拉伸值比干燥养护时提高20~50%。在控制混凝土浇筑块体的里外温差时，混凝土中心与表面的最大温差不高于25℃~30℃，总降温差宜小于30℃。
2.6超长地下室工程中混凝土后浇带的设置
混凝土后浇带的设置，不但可以在一定程度上解决沉降差的问题，还可以降低混凝土的收缩应力。利用一个方法就可以解决地下室工程中的两个大问题，所以此方式在工程建筑中被广泛的利用到。混凝土后浇带的设置虽然可以减少裂缝出现的概率，但是在实际的使用中也要根据具体的建筑工程施工需要和严格的计算来进行设置，不可以随意进行设置。否则不但起不到良好的效果，还可能给建筑工程带来难以预料的隐患。混凝土后浇带设置的带宽一般在0.8～1m之间，设在梁跨1/3的位置，与钢筋搭接长度要合适。因为后浇带中不可让混凝土流入其中，所以在其周边要装上隔离措施。浇筑温度不能高于26℃，以免有轻微的变形出现。
结束语
地下室结构防渗漏的首要工作就是防治地下室结构裂缝的出现,而设计方面的预控措施在结构裂缝控制中起到重要作用。根据地基、结构、施工等条件,选择采用“跳仓法”施工工艺,并依据“抗”、“放”结合的原则,可以有效地减小或抵消混凝土结构的收缩及温度应力，对超大地下室结构裂缝控制效果显著
参考文献
[1]徐志军.超长混凝土结构裂缝控制设计[J].上海建设科技,2013,06:66-68.
[2]张铁君,茅立明.超长地下室结构设计与裂缝控制[J].建筑设计管理,2013,04:51-52+55.
[3]朱高宇.某超大型地下室结构裂缝控制措施浅析[J].广东建材,2013,07:57-60.
关键词：地下室工程；混凝土结构；裂缝控制
中图分类号： TU37 文献标识码： A
引言
近年来，我国经济高速发展，基础设施建设大规模开展，很多大型水坝、特大型桥梁工程等日益增多，混凝土应用越来越广。在应混凝土的工程中，经常会出现很多裂缝，这对建筑物结构的整体性、安全性及耐久性会产生很大的影响。因此，减少超长地下室混凝土裂缝是建筑工程建设中至关重要的一环。
1、超长地下室裂缝的产生
1.1地下室工程的设计因素
由于现代建筑功能性和美观性兼备，导致建筑结构设计越来越复杂，为了能够满足人们的需要，出现了一些大高差、大面积及同一地基不同基础形式的结构体等，这些结构体本身来说就容易产生裂缝，再加之施工难度及施工误差，从而也会导致地下室工程混凝土结构产生裂缝。
1.2水泥水化热导致温度差的影响
水泥水化热形成的温度差，多发生在混凝土升温阶段，主要是混凝土浇筑初期。混凝土浇筑后，水泥水化热反应会在混凝土内部产生大量的热，无法及时散发出去，以至于越积越高，使得混凝土内部温度迅速升高。在混凝土结构外露表面，其热量容易散发。这样，就在混凝土内外部形成温度差(见图1)。同时，施工时遇到外界气温下降较大时，也会使得内外温差增大。在混凝土结构中，温度差形成温度应力，温差越大，应力越大。当温度应力超过混凝土当时的抗拉强度时，会产生表面裂缝。
图1某工程中混凝土的温度场分布
1.3地下室工程施工中的原因
在超长地下室混凝土的浇筑和养护中，大部分地下室工程混凝土采用的都是泵送混凝土，由于泵送混凝土的要求，混凝土坍落度控制较差，且同一强度的混凝土水泥掺量较传统半干硬性混凝土多，碎石粒径更小，水掺量较多。这些都是造成混凝土裂缝的原因。此外当采用补偿收缩混凝土时，混凝土掺外加剂的质量不合格，在地下室工程的混凝土施工中任意加水，过早拆模或气温骤然变化时，养护不到位等都是引发地下室产生裂缝的原因。
1.4在进行使用时候造成裂缝的原因
地下室使用造成的裂缝，一般发生在超长地下室后期装修的过程中，随意在地下室混凝土墙上开洞，从而造成应力集中引发地下室的墙体开裂。由于使用不当而引起地下室混凝土构件裂缝在实际建筑工程中占的比例只有很小一部分。
1.5施工材料因素
地下室工程混凝土施工中的外加剂、粗骨料、砂、水泥等材料不合格都会导致裂缝产生。混凝土水热化比较严重，水泥量较多，水泥颗粒能够吸收混凝土中的水分，或者水分蒸发过快导致混凝土失水收缩，使混凝土结构内部产生裂缝。骨料中含有酸性硅化物或者砂石的含量过多也会增大混凝土收缩率，在地下室混凝土施工内部产生裂缝。如果保护层的厚度不够或者混凝土的质量较差，钢筋表面的氧化膜会遭到一定程度的破坏，这样，地下室工程混凝土结构中的水分子、氧气就会和钢筋中的铁离子发生锈蚀反应，过多的锈蚀物会产生一定的膨胀应力，进而导致混凝土的保护层开裂，产生裂缝。除了以上的影响因素外，还有施工设计、混凝土维护等多方面因素的影响。在设计过程中，要充分考虑这些因素，防微杜渐，才能保证混凝土质量，尽量减少裂缝的产生。
2、超长地下室混凝土结构裂缝控制设计
2.1施工原材料方面的技术措施
主要是通过减少用水量和水泥用量来减少水化热，主要措施包括:（1)合理选择水泥。为减少水化热产生的热量，尽量采用中、低热水泥为宜。（2)合理选用骨料。在施工中，为减少水泥用量，降低水化热，应尽量选用粒径较大、级配良好的石子。在无筋或少筋的混凝土结构中，可掺加不超过混凝土体积25%的大块石。细骨料选择以中、粗砂为宜，且严格控制其中的含泥量。（3)合理选用外掺料。在混凝土配合比设计中，掺入适量的粉煤灰代替部分水泥，能有效减少水化热。但要注意到在混凝土中掺加粉煤灰会导致其早期强度降低。
2.2超长地下室工程中混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算
混凝土裂缝控制原理、方法和计算步骤：首先，在超长地下室工程混凝土浇筑前，根据工程的施工拟采取的防裂措施和已知施工条件，先计算出地下室工程混凝土的水泥水化热绝热温升值、各龄期收缩变形值、收缩当量温差和弹性模量，然后通过对其具体的计算，估计出可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则可采取调整混凝土的浇筑温度、减低水化热温升值、降低内外温差、改善地下室工程施工操作工艺和混凝土性能、提高抗拉强度或改善约束等技术措施重新进行计算，直至计算的应力在允许范围以内为止。
2.3加强混凝土结构自身承载力
在设计过程中，有时虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许的范围内，但相对承载力较小挠度偏大，这便容易因挠度偏大而产生结构裂缝。这种情况就应加大梁截面或者板厚，提高配筋率来控制裂缝。混凝土的承载力和环境温度、湿度相关，在设计的过程中应考虑到环境因子对承载力的影响，如环境对混凝土的风化和侵蚀导致混凝土承载力逐渐降低等。这也要求混凝土强度设计时要留有一定的安全储备，从而保证结构有足够的安全性及耐久性。
2.4超长地下室工程混凝土表面处理与养护
（1）超长地下室工程中混凝土施工的表面处理。用木抹子对混凝土的表面进行提浆找平处理，防止闭合水裂缝，初步標高用长刮杆刮平，再用木抹子收压两遍，这样不仅能够有效的防止因混凝土沉落而发生的裂缝，减少混凝土内部的微裂，提高粘结力和抗拉强度；还能够有效的排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力。特别要注意的是，在进行地下室工程混凝土二次收面时应立即覆盖一层彩条布，并浇水养护。（2）地下室工程中混凝土的养护。应根据温度的应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制和确定保温养护的持续时间，一般时间不得少于15d，与此同时还应该应保持混凝土表面的湿润度，不然混凝土表面可能出现收缩裂缝的现象。据资料显示，在进行潮湿养护时，混凝土极限拉伸值比干燥养护时提高20~50%。在控制混凝土浇筑块体的里外温差时，混凝土中心与表面的最大温差不高于25℃~30℃，总降温差宜小于30℃。
2.6超长地下室工程中混凝土后浇带的设置
混凝土后浇带的设置，不但可以在一定程度上解决沉降差的问题，还可以降低混凝土的收缩应力。利用一个方法就可以解决地下室工程中的两个大问题，所以此方式在工程建筑中被广泛的利用到。混凝土后浇带的设置虽然可以减少裂缝出现的概率，但是在实际的使用中也要根据具体的建筑工程施工需要和严格的计算来进行设置，不可以随意进行设置。否则不但起不到良好的效果，还可能给建筑工程带来难以预料的隐患。混凝土后浇带设置的带宽一般在0.8～1m之间，设在梁跨1/3的位置，与钢筋搭接长度要合适。因为后浇带中不可让混凝土流入其中，所以在其周边要装上隔离措施。浇筑温度不能高于26℃，以免有轻微的变形出现。
结束语
地下室结构防渗漏的首要工作就是防治地下室结构裂缝的出现,而设计方面的预控措施在结构裂缝控制中起到重要作用。根据地基、结构、施工等条件,选择采用“跳仓法”施工工艺,并依据“抗”、“放”结合的原则,可以有效地减小或抵消混凝土结构的收缩及温度应力，对超大地下室结构裂缝控制效果显著
参考文献
[1]徐志军.超长混凝土结构裂缝控制设计[J].上海建设科技,2013,06:66-68.
[2]张铁君,茅立明.超长地下室结构设计与裂缝控制[J].建筑设计管理,2013,04:51-52+55.
[3]朱高宇.某超大型地下室结构裂缝控制措施浅析[J].广东建材,2013,07:57-60.