论文部分内容阅读
中国建筑一局（集团）有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：为了提高高层建筑的稳定性能，通常采用的方法就是使用基础底板，但是虽然基礎底板对高层建筑的稳定性能有一定的作用，但是因为基础底板使用的混凝土材料等问题，使得其经常出现裂缝，如果不预先采取措施，对高层建筑的稳定性能反而会产生很大的破坏。本文主要从设计构造、材料选择等角度介绍了控制高层建筑基础底板温度裂缝的控制方法，仅此提供借鉴。
关键词：高层建筑；基础底板；温度裂缝；控制方法；综合研究
导致高层建筑基础底板出现裂缝的原因有很多，温度是其中最重要的原因，因为混凝土基础底板经常因为周围环境温度变化而产生温度应力，混凝土结构无法释放这种应力，最终出现了裂缝，而控制基础底板因为温度而产生裂缝的方法也有很多，笔者将详细的阐释。
1、设计构造
基础底板是高层建筑中不可缺少的部分，基础底板能够增加高层建筑的使用性能，但是这种底板内外部等原因经常出现裂缝，而引起裂缝最重要的原因就是温度，基础底板一旦出现裂缝，对高层建筑性能影响非常大，所以很多的高层建筑设计以及施工单位都要预先采取控制措施，以此保证在施工过程中，基础底板不会因为温度而出现裂缝，设计构造就是其中一种控制方法。
在对高层建筑基础底板的构造进行设计时，很多技术人员都会选择“抗”或“放”的方法，简单的说就是在施工时，设计人员尽可能的增加混凝土的抗拉强度，这样混凝土就不会受到周围环境太大的约束，尤其是因为温度而产生的应力也能够释放出来，不会发生裂缝。但是为了进一步降低基础混凝土底板发生裂缝的概率，设计人员与施工人员通过沟通，经常会出现选择两者相结合的方法，其主要的设计构造方法如下：
1.1基础滑动层的设计
混凝土的基础结构通常都是岩层或者使用时间比较长的混凝土结构，这两种结构都比较坚实，在浇筑混凝土时，正是因为基础机构太过坚实，所以混凝土结构才会产生非常大的约束里，为了避免出现这种类似现象，施工人员在施工之前就会实现了解混凝土的基础结构，进而选择浇筑的方法，对基础底板裂缝起到控制作用，以此提高高层建筑的稳定性能。因为高层建筑地基与底层建筑地基有所不同，该地基与基础之间拥有非常大的约束力，针对这种强大的约束力，如果不能及时处理，在施工期间基础底板非常容易出现裂缝，从而耽误施工进度，影响高层建筑的整体质量。为了避免发生这种现象，施工人员经过多年的总结，设计出了基础滑动层，这样地基与基础底板之间就会产生约束力，设计基础滑动层不仅可以降低两者之间的约束力，还能够降低拉应力。
1.2分缝分块要合理
混凝土浇筑时，会存在很多的缝、块，如何处理这些缝、块十分关键，因为如果处理得当，混凝土结构中出现的约束力就会大大降低，这主要是因为选择良好的分缝分块方式，能够使混凝土结构中的热量就会逐渐的消失，也就不会出现因为温度应力而使基础底板产生裂缝。一般情况下，都要等到热量完全不存在时，再进行接缝处理效果最好。这种方法也容易达到建筑设计要求，所以得到了普遍的使用，但是因为有些高层建筑施工环境比较复杂，这种方式也只能缓解的作用，因此需要采用其他方式，最重要的方法就是设计后浇温度带，这样就能够大大降低发生因为温度应力的关系而发生形变。
1.3配置限裂钢筋
从工程实用的角度来看，应以裂缝宽度开展至0.005～0.02mm的可见裂缝作为裂缝出现的初始时刻。混凝土是非匀质的材料，承受拉力作用时截面中各点的受力是不均匀的，有大量不规则的应力集中点，由于这些点应力首先达到抗拉强度极限，引起局部塑性变形，若无钢筋，则会在应力集中点处出现裂缝；若适当配筋，钢筋将约束混凝土的塑性变形，从而分担混凝土的内应力，推迟混凝土裂缝的出现，相当于提高了混凝土的极限拉伸率。大量的工程实践证明，适当配筋可提高混凝土的极限拉伸率。所谓“适当”，简而言之，配筋应做到细、密。
2材料选择
2.1水泥
对于大体积混凝土来说，一般应优先采用水化热较低的矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥。相对而言，粉煤灰水泥的干缩较小，抗裂性较好，应优先考虑。
2.2骨料
一般应选用结构致密，并有足够强度的优良骨料。粗骨料最好选用线膨胀系数较小的石灰岩骨料，以碎石为佳，粒径尽量大一些，在5-30 mm之间。细骨料采用含泥量较低的中粗砂，细度模数为2.5 -3.2，含泥量小于1%。此外，结合大体积混凝土的特点，尚应注意以下问题：
（1）拌制混凝土的骨料要清洁无杂质（特别是一些有机杂质、硫化物及硫酸盐，对混凝土有腐蚀作用），以保证混凝土的质量。
（2）过多的含泥量小仅使混凝土的收缩增加、强度降低，而且对其抗裂性能特别有害，因此在施工中应采取严格措施加以控制。含泥量的标准：砂子不超过3%，石子不超过1%。
2.3混凝土配合比
大体积混凝土的配和比在强度、耐久性等方而可满足设计要求时，应力争把水泥用量降低到最小限度。混凝土的水灰比宜为0.4-0.6，砂率为40%左右，初凝时间为12-20 h坍落度为120-160 mm。为了降低水化热，应掺加优质粉煤灰等添加剂，掺量20%，尽可能采用超量取代。还可掺加抗裂、防渗、减水等外加剂改善混凝土性能。
2.4混凝土微膨胀剂的作用
利用混凝土微膨胀剂在硬化过程中产生的膨胀作用，山于钢筋和邻位约束，可在结构中建立少量预压应力。近年来我国使用微膨胀剂的工程量增长很快，使用范围不断扩大，但不成功的例子也随之增加，导致有些部门对膨胀剂的作用表示怀疑。其实，任何产品和技术都不是万能的，都有其适用范围和专门的使用方法，必须具体问题具体分析和对待。
2.5养护
保持充足的养护水是水泥水化和膨胀剂组分反应的保证。试验表明，水养护下混凝土的膨胀速率至少在14d以后才趋于缓和，但实际上大多数工程中连7d都达不到。若在早期浇水，或浇水中断，自山水蒸发后，水泥水化使混凝土内部毛细孔被切断，再恢复浇水时，水进小到内部，混凝土得小到应有的膨胀。
3、施工措施
为保证混凝土的密实，大体积混凝土浇筑方案应根据整体连续浇筑的要求，结合结构物的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况，从以下3种方式中选择：全而分层、分段分层、斜而分层
4、水管冷却
若板厚度较大，采用通常的保温措施小能控制该处的最大内外温差和最高温度在合理范围内，可考虑在底板内部布置冷却水管以降低内部温度。据水工结构温控有关资料介绍，为了取得良好的冷却效果并满足经济合理的要求，对水管的管距、管径、管材、管长及水温、流量等均有一定要求。
5、结语
综上所述，可知对高层建筑基础底板温度裂缝控制方法进行综合研究非常必要，因为基础底板裂缝直接影响到高层建筑的稳定性能，在上述介绍的方法中，有些方法并不适用于施工环境比较复杂的高层建筑中，这时就需要施工人员以及设计人员全面了解情况，在原有的方法基础进行改善。除此之外，我们在基础底板施工的过程中，要将可能的降低约束力对基础影响，并且做好相应的养护工作，使其混凝土基础底板结构的不会出现温度裂缝，从而保证了建筑工程的施工质量。
参考文献：
[1]周鹏忠.试论某工程大型基础底板混凝土施工控制技术[J].建材与装饰（中旬刊）.2008（05）
[2]任玲华，杜向明.上海信息城综合楼基础底板大体积混凝土施工技术[J].科技资讯.2008（17）
[3]刘汉朝，任坤朋，赵艳燕，周宗会.某工程垂直抗浮锚杆设计与施工[J].施工技术.2009（09）
[4]冯勇，曾凡奎，胡玉定，王秋娟.大体积混凝土裂缝控制技术研究[J].建筑技术开发.2009（05）
[5]顾雪峰.上海城市航站楼配套工程基础底板大体积混凝土施工技术[J].科技资讯.2006（25）
摘要：为了提高高层建筑的稳定性能，通常采用的方法就是使用基础底板，但是虽然基礎底板对高层建筑的稳定性能有一定的作用，但是因为基础底板使用的混凝土材料等问题，使得其经常出现裂缝，如果不预先采取措施，对高层建筑的稳定性能反而会产生很大的破坏。本文主要从设计构造、材料选择等角度介绍了控制高层建筑基础底板温度裂缝的控制方法，仅此提供借鉴。
关键词：高层建筑；基础底板；温度裂缝；控制方法；综合研究
导致高层建筑基础底板出现裂缝的原因有很多，温度是其中最重要的原因，因为混凝土基础底板经常因为周围环境温度变化而产生温度应力，混凝土结构无法释放这种应力，最终出现了裂缝，而控制基础底板因为温度而产生裂缝的方法也有很多，笔者将详细的阐释。
1、设计构造
基础底板是高层建筑中不可缺少的部分，基础底板能够增加高层建筑的使用性能，但是这种底板内外部等原因经常出现裂缝，而引起裂缝最重要的原因就是温度，基础底板一旦出现裂缝，对高层建筑性能影响非常大，所以很多的高层建筑设计以及施工单位都要预先采取控制措施，以此保证在施工过程中，基础底板不会因为温度而出现裂缝，设计构造就是其中一种控制方法。
在对高层建筑基础底板的构造进行设计时，很多技术人员都会选择“抗”或“放”的方法，简单的说就是在施工时，设计人员尽可能的增加混凝土的抗拉强度，这样混凝土就不会受到周围环境太大的约束，尤其是因为温度而产生的应力也能够释放出来，不会发生裂缝。但是为了进一步降低基础混凝土底板发生裂缝的概率，设计人员与施工人员通过沟通，经常会出现选择两者相结合的方法，其主要的设计构造方法如下：
1.1基础滑动层的设计
混凝土的基础结构通常都是岩层或者使用时间比较长的混凝土结构，这两种结构都比较坚实，在浇筑混凝土时，正是因为基础机构太过坚实，所以混凝土结构才会产生非常大的约束里，为了避免出现这种类似现象，施工人员在施工之前就会实现了解混凝土的基础结构，进而选择浇筑的方法，对基础底板裂缝起到控制作用，以此提高高层建筑的稳定性能。因为高层建筑地基与底层建筑地基有所不同，该地基与基础之间拥有非常大的约束力，针对这种强大的约束力，如果不能及时处理，在施工期间基础底板非常容易出现裂缝，从而耽误施工进度，影响高层建筑的整体质量。为了避免发生这种现象，施工人员经过多年的总结，设计出了基础滑动层，这样地基与基础底板之间就会产生约束力，设计基础滑动层不仅可以降低两者之间的约束力，还能够降低拉应力。
1.2分缝分块要合理
混凝土浇筑时，会存在很多的缝、块，如何处理这些缝、块十分关键，因为如果处理得当，混凝土结构中出现的约束力就会大大降低，这主要是因为选择良好的分缝分块方式，能够使混凝土结构中的热量就会逐渐的消失，也就不会出现因为温度应力而使基础底板产生裂缝。一般情况下，都要等到热量完全不存在时，再进行接缝处理效果最好。这种方法也容易达到建筑设计要求，所以得到了普遍的使用，但是因为有些高层建筑施工环境比较复杂，这种方式也只能缓解的作用，因此需要采用其他方式，最重要的方法就是设计后浇温度带，这样就能够大大降低发生因为温度应力的关系而发生形变。
1.3配置限裂钢筋
从工程实用的角度来看，应以裂缝宽度开展至0.005～0.02mm的可见裂缝作为裂缝出现的初始时刻。混凝土是非匀质的材料，承受拉力作用时截面中各点的受力是不均匀的，有大量不规则的应力集中点，由于这些点应力首先达到抗拉强度极限，引起局部塑性变形，若无钢筋，则会在应力集中点处出现裂缝；若适当配筋，钢筋将约束混凝土的塑性变形，从而分担混凝土的内应力，推迟混凝土裂缝的出现，相当于提高了混凝土的极限拉伸率。大量的工程实践证明，适当配筋可提高混凝土的极限拉伸率。所谓“适当”，简而言之，配筋应做到细、密。
2材料选择
2.1水泥
对于大体积混凝土来说，一般应优先采用水化热较低的矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥。相对而言，粉煤灰水泥的干缩较小，抗裂性较好，应优先考虑。
2.2骨料
一般应选用结构致密，并有足够强度的优良骨料。粗骨料最好选用线膨胀系数较小的石灰岩骨料，以碎石为佳，粒径尽量大一些，在5-30 mm之间。细骨料采用含泥量较低的中粗砂，细度模数为2.5 -3.2，含泥量小于1%。此外，结合大体积混凝土的特点，尚应注意以下问题：
（1）拌制混凝土的骨料要清洁无杂质（特别是一些有机杂质、硫化物及硫酸盐，对混凝土有腐蚀作用），以保证混凝土的质量。
（2）过多的含泥量小仅使混凝土的收缩增加、强度降低，而且对其抗裂性能特别有害，因此在施工中应采取严格措施加以控制。含泥量的标准：砂子不超过3%，石子不超过1%。
2.3混凝土配合比
大体积混凝土的配和比在强度、耐久性等方而可满足设计要求时，应力争把水泥用量降低到最小限度。混凝土的水灰比宜为0.4-0.6，砂率为40%左右，初凝时间为12-20 h坍落度为120-160 mm。为了降低水化热，应掺加优质粉煤灰等添加剂，掺量20%，尽可能采用超量取代。还可掺加抗裂、防渗、减水等外加剂改善混凝土性能。
2.4混凝土微膨胀剂的作用
利用混凝土微膨胀剂在硬化过程中产生的膨胀作用，山于钢筋和邻位约束，可在结构中建立少量预压应力。近年来我国使用微膨胀剂的工程量增长很快，使用范围不断扩大，但不成功的例子也随之增加，导致有些部门对膨胀剂的作用表示怀疑。其实，任何产品和技术都不是万能的，都有其适用范围和专门的使用方法，必须具体问题具体分析和对待。
2.5养护
保持充足的养护水是水泥水化和膨胀剂组分反应的保证。试验表明，水养护下混凝土的膨胀速率至少在14d以后才趋于缓和，但实际上大多数工程中连7d都达不到。若在早期浇水，或浇水中断，自山水蒸发后，水泥水化使混凝土内部毛细孔被切断，再恢复浇水时，水进小到内部，混凝土得小到应有的膨胀。
3、施工措施
为保证混凝土的密实，大体积混凝土浇筑方案应根据整体连续浇筑的要求，结合结构物的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况，从以下3种方式中选择：全而分层、分段分层、斜而分层
4、水管冷却
若板厚度较大，采用通常的保温措施小能控制该处的最大内外温差和最高温度在合理范围内，可考虑在底板内部布置冷却水管以降低内部温度。据水工结构温控有关资料介绍，为了取得良好的冷却效果并满足经济合理的要求，对水管的管距、管径、管材、管长及水温、流量等均有一定要求。
5、结语
综上所述，可知对高层建筑基础底板温度裂缝控制方法进行综合研究非常必要，因为基础底板裂缝直接影响到高层建筑的稳定性能，在上述介绍的方法中，有些方法并不适用于施工环境比较复杂的高层建筑中，这时就需要施工人员以及设计人员全面了解情况，在原有的方法基础进行改善。除此之外，我们在基础底板施工的过程中，要将可能的降低约束力对基础影响，并且做好相应的养护工作，使其混凝土基础底板结构的不会出现温度裂缝，从而保证了建筑工程的施工质量。
参考文献：
[1]周鹏忠.试论某工程大型基础底板混凝土施工控制技术[J].建材与装饰（中旬刊）.2008（05）
[2]任玲华，杜向明.上海信息城综合楼基础底板大体积混凝土施工技术[J].科技资讯.2008（17）
[3]刘汉朝，任坤朋，赵艳燕，周宗会.某工程垂直抗浮锚杆设计与施工[J].施工技术.2009（09）
[4]冯勇，曾凡奎，胡玉定，王秋娟.大体积混凝土裂缝控制技术研究[J].建筑技术开发.2009（05）
[5]顾雪峰.上海城市航站楼配套工程基础底板大体积混凝土施工技术[J].科技资讯.2006（25）