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摘 要：本文针对高层建筑筏板中大体积混凝土裂缝产生的原因，提出了施工中防裂技术措施，并结合工程实际探讨了筏板混凝土裂缝控制的综合措施和筏板基础的大体积混凝土施工技术。
关键词：高层建筑；筏板；基础；大体积；混凝土
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑施工中，由于上部荷载较大，地基承载力较低，当基础不能满足要求时，基础就扩大成支承整个建筑物结构的大钢筋混凝土板，既成为筏形基础或称为筏板基础。筏板基础能减少地基土的单位面积压力、提高承载力，增强基础刚度，减少不均匀沉降，因而被广泛应用于高层建筑中。但是在高层建筑筏板中，混凝土的裂缝问题值得关注。
一、高层建筑筏板基础大体积混凝土裂缝产生原因
水泥本身是一种水硬性材料，新浇筑的混凝土随着水化反应逐渐释放水化热，并在混凝土内部集聚，使混凝土内部与外部形成较大的温差，温差引起较大的内部温度应力。由于混凝土浇注及施工初期抗拉强度低于温度应力，因而产生温度裂缝，特别是高层建筑筏板式大体积，由于体积大、面积大，更易产生裂缝。在大体积或大面积混凝土硬化过程中，实体收缩变形，收缩变形应力远大于自身结构抗拉强度，混凝土产生收缩裂缝就成为常见问题；在大体积混凝土中，温度裂缝产生的概率远大于收缩裂缝。按相关规范，虽说允许混凝土结构带裂缝工作，但必须加以控制(裂缝越小越好，分布越均匀越好)，控制在对承载力、使用功能、耐久性均无明显影响的条件下。
二、大体积混凝土裂缝控制的具体措施
（一）精心设计混凝土配合比
筏板混凝土不仅要满足强度、抗渗要求，而且要同时满足低水化热和泵送的要求，因此，在进行配合比设计时要综合考虑多方面因素。
水泥：混凝土升温主要是由水泥水化热引起的。水泥的矿物组成中，C3A的水化热与放热速度最大，C3S与C4AF次之，C2S的水化热最小，放热速度也最慢。因此，要降低水泥水化热应选用C3A少的水泥。矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥因掺入了20％～40％的复合材料，水化热就比较低，是大体积混凝土施工优先选择的品种。
骨料：基于大体积混凝土施工中，抗渗、泵送的共同要求，选用连续级配的粗骨料，针片状颗粒的含量控制在10％以下，细骨料选用中砂。
外加剂：通过综合比较，JZa.5浓缩型复合高效减水剂，可使混凝土初凝时间后滞大概5个半小时，具备高效减水、抗渗、微膨胀等性能。
（二）施工措施
a、混凝土的浇筑采用分层连续浇筑，混凝土的摊铺厚度取500mm～600mm，不得随意留施工缝。层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。浇筑时先浇筑电梯井和集水井，然后再浇筑底板，同时浇筑350mm～400mm高的四周地下室外墙。
b、混凝土的拌制、运输须满足连续浇筑施工。尽量降低混凝土出罐温度，混凝土搅拌厂对砂、石骨料采取遮阳、冲水等降温措施。
c、混凝土浇筑时，应及时清除混凝土表面的泌水，以保证混凝土的质量。在基坑四周设置排水沟盲沟和集水井，及时排走基坑内集水。整个基坑顶搭设凉棚，安装通风散热设施，降低混凝土的温升，还可改善工人劳动条件。
d、对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，其掺量宜为水泥用量的15～50％
e、采用综合措施，控制混凝土入模温度。
f、根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩。
三、大体积混凝土裂缝控制措施应用工程实例
本市某大厦主楼地下3层，钢筋混凝土筏形基础板厚3.00m，平面48.80m×48.80m，筏板混凝土量为6360m3。商住楼地下2层，筏板板厚1.80m，混凝土量为18l7m3。地下车库筏板板厚1.00m，混凝土量为2319m3，筏板中段设后浇带1道。筏板混凝土强度等级为C30，抗渗等级S6，总量10496.00m3。
四、保证大体积混凝土质量的措施
（一）选择合适水泥
主楼及车库筏板应采用低水化热或中水化热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。本工程采用的是矿渣硅酸盐水泥。
（二）掺外加剂，控制水灰比
根据设计要求，混凝土中掺加水泥用量4％的复合液，它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到大概5h。
（三）严格控制骨料级配和含泥量
选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65％左右)，细度模数2.80～3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15％，砂率控制在40％～45％)。砂、石含泥量控制在l％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。
（四）优选混凝土施工配合比
根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选，确定混凝土配合比如下：采用425R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液=0.25：1：1.82：2.51：0.04；采用525R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液=0.50：1：2：2.77：O.04，坍落度150～180mm。
（五）严格控制混凝土入模温度
降低石子的温度的最有效方法就是降低混凝土的搅拌温度。石子温度每降低1℃，混凝土搅拌温度就可降低0.4～0.6℃。我们对砂石料堆进行遮阳覆盖，并对石子料堆喷洒冷水，另外，在拌和用水池中加入大量冰块，以降低水温。通过采取这些措施，现场测得搅拌后温度为28℃。在混凝土运输过程中，选择路程最短及交通最便利的搅拌站，尽量缩短运输时间，并在进出场时进行罐外喷淋。混凝土泵车和泵管都采取了搭建防晒棚的措施。通过采取这些措施，现场测定的入模温度为29℃(测定时，环境温度为32℃)。
（六）加强技术管理，合理组织劳动力及机械设备
加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明確分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。对劳动力及机械设备进行合理组织也是一个关键。工程中采用了施工人员分两大班“四六制”作业。每班交接班工作提前半小时完成，人不到岗不准换班，并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。浇筑混凝土采用泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。砂、石采用自动配料机配料，装载机配合。每台泵输出混凝土量约22m／h，塔吊吊运混凝土约4.5m／h。
（七）整体连续浇筑混凝土
我们采用斜坡式浇筑方法。由东向西浇筑，一次到顶，边浇边撤泵管，水平浇筑带宽2～3m，将上次浇筑的混凝土全部覆盖。浇筑到北头后，迅速接好泵管再从东南重新开始浇筑。现场布置了三台泵车，每小时泵送量约为120m3,每覆盖一层需混凝土约180m3，即需1.5小时才能完成。加上拆接泵管的时间，从南头浇筑到北头，再重新从南头开始，需3小时。再考虑到混凝土的运输和等候时间，我们配制的混凝土的初凝时间为5.5小时，能够较好地满足浇筑的需要。根据斜坡式浇筑方法的特点，我们设六个振捣组，进行地毯式振捣。这样可以确保混凝土振捣密实，防止漏振。在振捣过程中，严格遵照施工规范，控制振捣间距、振捣时间及插入深度。由于我们在进行配合比设计时，对混凝土的和易性提出了较高的要求，在浇筑过程中混凝土没有出现泌水现象。在混凝土浇筑后，先用磨浆机进行磨浆，然后再用木抹子反复搓压混凝土面，在混凝土初凝后再用铁抹予压，使混凝土表面平整，减少表面龟裂。
（八）加强混凝土的养护及测温工作
在新浇混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，再在其上盖一层6～8cm厚的袋草，然后在袋草上再盖一层塑料薄膜。这样，第1层塑料薄膜可以起保湿作用，避免混凝土中水分蒸发而失水；第2层塑料薄膜可以加强稻草的保温性能，并防止雨水使稻草失去保温作用，造成混凝土表面温度突降。实践证明这是一种简便有效的温度控制方法，同时，由于塑料薄膜的保湿作用，混凝土不洒水就能达到养护要求。当混凝土内部温度与环境温度之差小于30℃时，方可解除保温。
为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在筏板内埋设若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设测温管两根，一根管底埋置于筏板混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距筏板上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。第1～5天每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从3个筏板的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3～5d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。
参考文献：
[l]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．中国建筑工业出版社．1997．
[2]YBJ224—91块体基础大体积混凝土施工技术规程[S]．
关键词：高层建筑；筏板；基础；大体积；混凝土
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑施工中，由于上部荷载较大，地基承载力较低，当基础不能满足要求时，基础就扩大成支承整个建筑物结构的大钢筋混凝土板，既成为筏形基础或称为筏板基础。筏板基础能减少地基土的单位面积压力、提高承载力，增强基础刚度，减少不均匀沉降，因而被广泛应用于高层建筑中。但是在高层建筑筏板中，混凝土的裂缝问题值得关注。
一、高层建筑筏板基础大体积混凝土裂缝产生原因
水泥本身是一种水硬性材料，新浇筑的混凝土随着水化反应逐渐释放水化热，并在混凝土内部集聚，使混凝土内部与外部形成较大的温差，温差引起较大的内部温度应力。由于混凝土浇注及施工初期抗拉强度低于温度应力，因而产生温度裂缝，特别是高层建筑筏板式大体积，由于体积大、面积大，更易产生裂缝。在大体积或大面积混凝土硬化过程中，实体收缩变形，收缩变形应力远大于自身结构抗拉强度，混凝土产生收缩裂缝就成为常见问题；在大体积混凝土中，温度裂缝产生的概率远大于收缩裂缝。按相关规范，虽说允许混凝土结构带裂缝工作，但必须加以控制(裂缝越小越好，分布越均匀越好)，控制在对承载力、使用功能、耐久性均无明显影响的条件下。
二、大体积混凝土裂缝控制的具体措施
（一）精心设计混凝土配合比
筏板混凝土不仅要满足强度、抗渗要求，而且要同时满足低水化热和泵送的要求，因此，在进行配合比设计时要综合考虑多方面因素。
水泥：混凝土升温主要是由水泥水化热引起的。水泥的矿物组成中，C3A的水化热与放热速度最大，C3S与C4AF次之，C2S的水化热最小，放热速度也最慢。因此，要降低水泥水化热应选用C3A少的水泥。矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥因掺入了20％～40％的复合材料，水化热就比较低，是大体积混凝土施工优先选择的品种。
骨料：基于大体积混凝土施工中，抗渗、泵送的共同要求，选用连续级配的粗骨料，针片状颗粒的含量控制在10％以下，细骨料选用中砂。
外加剂：通过综合比较，JZa.5浓缩型复合高效减水剂，可使混凝土初凝时间后滞大概5个半小时，具备高效减水、抗渗、微膨胀等性能。
（二）施工措施
a、混凝土的浇筑采用分层连续浇筑，混凝土的摊铺厚度取500mm～600mm，不得随意留施工缝。层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝土初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。浇筑时先浇筑电梯井和集水井，然后再浇筑底板，同时浇筑350mm～400mm高的四周地下室外墙。
b、混凝土的拌制、运输须满足连续浇筑施工。尽量降低混凝土出罐温度，混凝土搅拌厂对砂、石骨料采取遮阳、冲水等降温措施。
c、混凝土浇筑时，应及时清除混凝土表面的泌水，以保证混凝土的质量。在基坑四周设置排水沟盲沟和集水井，及时排走基坑内集水。整个基坑顶搭设凉棚，安装通风散热设施，降低混凝土的温升，还可改善工人劳动条件。
d、对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰，其掺量宜为水泥用量的15～50％
e、采用综合措施，控制混凝土入模温度。
f、根据工程特点，充分利用混凝土后期强度，可以减少用水量，减少水化热和收缩。
三、大体积混凝土裂缝控制措施应用工程实例
本市某大厦主楼地下3层，钢筋混凝土筏形基础板厚3.00m，平面48.80m×48.80m，筏板混凝土量为6360m3。商住楼地下2层，筏板板厚1.80m，混凝土量为18l7m3。地下车库筏板板厚1.00m，混凝土量为2319m3，筏板中段设后浇带1道。筏板混凝土强度等级为C30，抗渗等级S6，总量10496.00m3。
四、保证大体积混凝土质量的措施
（一）选择合适水泥
主楼及车库筏板应采用低水化热或中水化热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥等。本工程采用的是矿渣硅酸盐水泥。
（二）掺外加剂，控制水灰比
根据设计要求，混凝土中掺加水泥用量4％的复合液，它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20％左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到大概5h。
（三）严格控制骨料级配和含泥量
选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65％左右)，细度模数2.80～3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15％，砂率控制在40％～45％)。砂、石含泥量控制在l％以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。
（四）优选混凝土施工配合比
根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选，确定混凝土配合比如下：采用425R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液=0.25：1：1.82：2.51：0.04；采用525R水泥时为水：水泥：砂：碎石：复合液=0.50：1：2：2.77：O.04，坍落度150～180mm。
（五）严格控制混凝土入模温度
降低石子的温度的最有效方法就是降低混凝土的搅拌温度。石子温度每降低1℃，混凝土搅拌温度就可降低0.4～0.6℃。我们对砂石料堆进行遮阳覆盖，并对石子料堆喷洒冷水，另外，在拌和用水池中加入大量冰块，以降低水温。通过采取这些措施，现场测得搅拌后温度为28℃。在混凝土运输过程中，选择路程最短及交通最便利的搅拌站，尽量缩短运输时间，并在进出场时进行罐外喷淋。混凝土泵车和泵管都采取了搭建防晒棚的措施。通过采取这些措施，现场测定的入模温度为29℃(测定时，环境温度为32℃)。
（六）加强技术管理，合理组织劳动力及机械设备
加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明確分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。对劳动力及机械设备进行合理组织也是一个关键。工程中采用了施工人员分两大班“四六制”作业。每班交接班工作提前半小时完成，人不到岗不准换班，并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。浇筑混凝土采用泵送，并用塔吊配合，以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。砂、石采用自动配料机配料，装载机配合。每台泵输出混凝土量约22m／h，塔吊吊运混凝土约4.5m／h。
（七）整体连续浇筑混凝土
我们采用斜坡式浇筑方法。由东向西浇筑，一次到顶，边浇边撤泵管，水平浇筑带宽2～3m，将上次浇筑的混凝土全部覆盖。浇筑到北头后，迅速接好泵管再从东南重新开始浇筑。现场布置了三台泵车，每小时泵送量约为120m3,每覆盖一层需混凝土约180m3，即需1.5小时才能完成。加上拆接泵管的时间，从南头浇筑到北头，再重新从南头开始，需3小时。再考虑到混凝土的运输和等候时间，我们配制的混凝土的初凝时间为5.5小时，能够较好地满足浇筑的需要。根据斜坡式浇筑方法的特点，我们设六个振捣组，进行地毯式振捣。这样可以确保混凝土振捣密实，防止漏振。在振捣过程中，严格遵照施工规范，控制振捣间距、振捣时间及插入深度。由于我们在进行配合比设计时，对混凝土的和易性提出了较高的要求，在浇筑过程中混凝土没有出现泌水现象。在混凝土浇筑后，先用磨浆机进行磨浆，然后再用木抹子反复搓压混凝土面，在混凝土初凝后再用铁抹予压，使混凝土表面平整，减少表面龟裂。
（八）加强混凝土的养护及测温工作
在新浇混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，再在其上盖一层6～8cm厚的袋草，然后在袋草上再盖一层塑料薄膜。这样，第1层塑料薄膜可以起保湿作用，避免混凝土中水分蒸发而失水；第2层塑料薄膜可以加强稻草的保温性能，并防止雨水使稻草失去保温作用，造成混凝土表面温度突降。实践证明这是一种简便有效的温度控制方法，同时，由于塑料薄膜的保湿作用，混凝土不洒水就能达到养护要求。当混凝土内部温度与环境温度之差小于30℃时，方可解除保温。
为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在筏板内埋设若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设测温管两根，一根管底埋置于筏板混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距筏板上表面100mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100mm。第1～5天每2h测温1次，第6d后每4h测温1次，测至温度稳定为止。从3个筏板的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3～5d内产生，3d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值在20℃左右，控制在规范规定范围内，未发现异常现象。
参考文献：
[l]王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．中国建筑工业出版社．1997．
[2]YBJ224—91块体基础大体积混凝土施工技术规程[S]．