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摘要：某高层办公楼地下室底板大体积混凝土施工过程中，由于在混凝土用料及配合比设计、施工方案选择、降温和保温养护措施得当，降低了大体积混凝土块体内外温差值以降低混凝土块体自约束应力，降低了大体积混凝土块体降温梯度，充分利用混凝土抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止和控制温度裂缝的目的。因此，本文以此为例，对高层建筑地下室底板大体积混凝土裂缝施工控制要点进行了研究。
关键词：高层建筑;地下室底板;大体积混凝土裂缝;施工控制要点
Abstract: A high-rise office building in mass concrete construction for basement process, because of the concrete materials and the mixture ratio design, construction scheme selection of cooling and heat preservation, conservation measures properly, reduce the massive concrete blocks in order to reduce the temperature difference inside and outside value of concrete block self restraint stress, reduces the large volume concrete block cooling gradient, make full use of the tensile strength of concrete, in order to improve concrete block under restraint stress crack resistance capacity, to prevent and control the temperature cracks of. Therefore, in this paper, on the basement of high-rise building floor crack of the big physical volume concrete construction control points were studied.
Key words: high-rise building; basement; large volume concrete crack; construction control points
中圖分类号：TU377 文献标识码：A文章编号：
1工程概况
某高层办公楼由两幢 31 层高层住宅和一幢 31 层写字楼的临海建筑组成，基础形式有人工挖孔桩、独立基础和抗浮锚杆，住宅主体采用剪力墙，写字楼主体采用框筒结构，地下 2 层，地上 31 层，总建筑面积约 25 万 m2。地下室底板结构比较复杂，其中办公楼核心筒区域底板厚 2. 5 m，设计混凝土强度等级为 C35、抗渗等级为 P8，底板混凝土浇筑量约 3 500 m3，属于大体积混凝土。设计要求施工时混凝土浇筑内外温差小于 25 ℃，同时要求混凝土连续浇筑。
2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
在建筑工程中混凝土宏观裂缝的形式很多，主要有外荷载引起的裂缝、结构次应力引起的裂缝、变形应力引起的裂缝，变形应力引起的裂缝是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起。在本工程中主要预防大体积混凝土产生的温度裂缝，究其原因有混凝土水化热大、混凝土不均匀收缩、混凝土降温保温方法不当、混凝土强度不足等。本工程为临海建筑受海潮影响地下水水位较高且较丰富，因此对混凝土裂缝控制要求较高，以免发生渗漏影响使用功能。分析大体积混凝土裂缝产生原因并结合本工程特点，在施工中应采取针对性措施进行控制。
3 大体积混凝土裂缝的控制措施
3. 1 从混凝土原材料着手，采用低水化热水泥
目前各大城市都已经采用商品混凝土预拌形式供应混凝土，本工程也是采用此方式采购混凝土。在签订混凝土采购合同时，针对本工程大体积混凝土施工特点进行有关条款的重点约定。为确保大体积混凝土施工质量，督促混凝土供应商应优化配合比设计，降低水泥水化热作为混凝土裂缝控制的重要措施之一。
在满足本工程混凝土强度要求的条件下，确定选用低水化热且保证供应的省内名牌普通 42. 5 级水泥，粗骨料选用5 ～40 mm 粒径之间的碎石，细集料采用模数在2. 6 ～3. 0之间中粗砂，且严格控制粗、细骨料的含泥量。同时采取以下措施: ①添加水泥用量 8%的膨胀剂，使其在混凝土中产生自应力，延缓混凝土的收缩过程，在混凝土产生收缩前具有较高强度，以抵消收缩应力，从而防止产生裂缝;②加入水泥用量 10% 的优质粉煤灰，减少水泥用量，改善混凝土的和易性及可泵性能，同时降低水化热，延迟热峰的出现，保证混凝土不会因温升引起的温度应力及硬化过程产生的收缩应力，导致出现混凝土内部微裂缝; ③掺入水泥用量 2%的缓凝高效减水剂，改善混凝土的和易性，延缓水化热释放程度、降低水化热、减少温度应力。
3. 2 控制混凝土的出机温度和入模温度
为避免结构物的内外温差过大，同时降低混凝土的温升，在施工中应做好混凝土的出机温度和入模温度控制工作。本工程在地下室底板施工时正值夏季高温季节，如不采取预防措施混凝土出机温度将高于 35 ℃。施工中采取以下措施: ①要求混凝土供应商对骨料堆场进行遮阳并淋水降温，降低骨料入机温度; ②混凝土搅拌用水采用冰水，使其温度控制在 15 ℃左右，为降低混凝土入模温度创造条件; ③混凝土用水泥提前进场贮存散热; 综合运用上述措施满足大体积混凝土的温控要求。
3. 3 设置内部降温的冷却水管
大体积混凝土由于水泥水化热大量积蓄在结构内部，不易向外散发，因而结构内部混凝土的温度急剧上升，且高温持续时间较长。而结构表层混凝土则能够和外界接触容易散热，其温度近似接近外界环境温度，所以造成内外温差较大。在大体积混凝土施工时必须充分认识此现象，并做好混凝土内部降温措施如埋设冷却水管。
3. 4 制定合理的混凝土浇筑方案
以“水平分层，逐步推进，薄层连续浇筑”为原则，结合本工程平面布置特点，合理安排混凝土的出料口位置，准备充足的操作人员和振捣设备，制定科学的混凝土浇筑路线，以提高浇筑速度和缩短浇筑时间。在施工中应注意混凝土的入仓和振捣，为避免产生离析及漏振，在每个浇筑点应布置不少于两台振动器，第一道布置在混凝土出料口，第二道布置在混凝土坡脚，使混凝土上下层能够充分振捣密实。同时应编制应急预案，防止停电、混凝土断料及其它突发情况，使浇筑层的搭接时间超过混凝土初凝时间，形成施工冷缝从而影响混凝土的整体性和发生渗漏现象。
3. 5 大体积混凝土表面处理
大体积混凝土在浇筑和振捣密实的过程中会产生大量浮浆，浮浆在混凝土凝固前又会产生泌水现象，如不及时对表面浮浆进行处理，将直接影响混凝土的施工质量，造成混凝土强度不均匀，容易形成收缩裂缝。在混凝土浇筑后 3 ～4 h，初步按标高用长刮尺刮平，初凝之前用重滚纵横滚压数遍，待混凝土收水沉实后，用木抹子搓平表面，封闭其收缩裂缝。对泌水处理: 底板混凝土可尽力将混凝土表面泌水赶至积水坑，再用微型潜水泵抽至基坑排水沟。
3. 6 大体积混凝土的温度监测
前面所述各项措施为大体积混凝土施工质量奠定基础，而大体积混凝土温度监测则为施工质量提供保证。为防止施工养护期间因结构的内外温差太大而产生温度裂缝，在混凝土浇筑过程和后期养护期间应进行实时温度监测，以便及时掌握大体积混凝土水化热温度的发展变化情况，第一时间能对混凝土的温度和温差进行调控。大体积混凝土温度监测应编制温控方案，并合理布置温度监测位，使其能真实反映混凝土内外温度状况，及时掌握内外温差、降温速率和环境温度。根据规范和工程实际平面尺寸、构件的形状特点，合理均匀布置温度监测位置。在每个测位中从上往下均匀布置 a、b、c、d、e 五个测点，即在距离混凝土表面 50 mm 处埋设 a 测点，在底板厚度( H －100) /4 处埋设 b 点，在底板 1/2H 处埋设 c 点，在 3( H －100) /4 处埋设 d 点，在距离板底 50 mm 处埋设 e点。形成混凝土的顶面、侧面、端部以及中心部位分布均匀的监测网络。
温度监测仪器通常采用便携式建筑电子测温仪和预埋式温度传感器，其测温范围、测温精度、分辨率等主要技术指标应满足工程实际需要。在混凝土浇捣前进行温度传感器预埋和调试工作，以确保测试结果准确可靠无误。从混凝土浇筑初凝后、终凝前开始进行温度监测，每两小时测温一次，直至混凝土内部降温稳定，内外温差符合设计、“块体基础大体积混凝土施工技术规程”和“钢筋混凝土工程施工与验收规范”要求控制在 25 ℃之内。
3. 7 大体积混凝土养护
因大体积混凝土表层散热较快，内部水化热高不易散热，造成内外温差较大。因此，必须采取有效措施控制结构内外温差，可采取表面保温措施。表面保温即混凝土浇筑成型后，在混凝土表面覆盖保温材料( 如草袋、麻袋、珍珠岩、塑料薄膜等) ，阻止结构表面混凝土散热，提高混凝土表层温度，缩小混凝土内外温差而满足温度控制目的。
参考文献：
［1］ 王铁梦． 工程结构裂缝控制［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，1998．
［2］ 赵志缙，赵 凡． 高层建筑基础工程施工［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，1996．
［3］ 建筑施工手册［M］
关键词：高层建筑;地下室底板;大体积混凝土裂缝;施工控制要点
Abstract: A high-rise office building in mass concrete construction for basement process, because of the concrete materials and the mixture ratio design, construction scheme selection of cooling and heat preservation, conservation measures properly, reduce the massive concrete blocks in order to reduce the temperature difference inside and outside value of concrete block self restraint stress, reduces the large volume concrete block cooling gradient, make full use of the tensile strength of concrete, in order to improve concrete block under restraint stress crack resistance capacity, to prevent and control the temperature cracks of. Therefore, in this paper, on the basement of high-rise building floor crack of the big physical volume concrete construction control points were studied.
Key words: high-rise building; basement; large volume concrete crack; construction control points
中圖分类号：TU377 文献标识码：A文章编号：
1工程概况
某高层办公楼由两幢 31 层高层住宅和一幢 31 层写字楼的临海建筑组成，基础形式有人工挖孔桩、独立基础和抗浮锚杆，住宅主体采用剪力墙，写字楼主体采用框筒结构，地下 2 层，地上 31 层，总建筑面积约 25 万 m2。地下室底板结构比较复杂，其中办公楼核心筒区域底板厚 2. 5 m，设计混凝土强度等级为 C35、抗渗等级为 P8，底板混凝土浇筑量约 3 500 m3，属于大体积混凝土。设计要求施工时混凝土浇筑内外温差小于 25 ℃，同时要求混凝土连续浇筑。
2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
在建筑工程中混凝土宏观裂缝的形式很多，主要有外荷载引起的裂缝、结构次应力引起的裂缝、变形应力引起的裂缝，变形应力引起的裂缝是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起。在本工程中主要预防大体积混凝土产生的温度裂缝，究其原因有混凝土水化热大、混凝土不均匀收缩、混凝土降温保温方法不当、混凝土强度不足等。本工程为临海建筑受海潮影响地下水水位较高且较丰富，因此对混凝土裂缝控制要求较高，以免发生渗漏影响使用功能。分析大体积混凝土裂缝产生原因并结合本工程特点，在施工中应采取针对性措施进行控制。
3 大体积混凝土裂缝的控制措施
3. 1 从混凝土原材料着手，采用低水化热水泥
目前各大城市都已经采用商品混凝土预拌形式供应混凝土，本工程也是采用此方式采购混凝土。在签订混凝土采购合同时，针对本工程大体积混凝土施工特点进行有关条款的重点约定。为确保大体积混凝土施工质量，督促混凝土供应商应优化配合比设计，降低水泥水化热作为混凝土裂缝控制的重要措施之一。
在满足本工程混凝土强度要求的条件下，确定选用低水化热且保证供应的省内名牌普通 42. 5 级水泥，粗骨料选用5 ～40 mm 粒径之间的碎石，细集料采用模数在2. 6 ～3. 0之间中粗砂，且严格控制粗、细骨料的含泥量。同时采取以下措施: ①添加水泥用量 8%的膨胀剂，使其在混凝土中产生自应力，延缓混凝土的收缩过程，在混凝土产生收缩前具有较高强度，以抵消收缩应力，从而防止产生裂缝;②加入水泥用量 10% 的优质粉煤灰，减少水泥用量，改善混凝土的和易性及可泵性能，同时降低水化热，延迟热峰的出现，保证混凝土不会因温升引起的温度应力及硬化过程产生的收缩应力，导致出现混凝土内部微裂缝; ③掺入水泥用量 2%的缓凝高效减水剂，改善混凝土的和易性，延缓水化热释放程度、降低水化热、减少温度应力。
3. 2 控制混凝土的出机温度和入模温度
为避免结构物的内外温差过大，同时降低混凝土的温升，在施工中应做好混凝土的出机温度和入模温度控制工作。本工程在地下室底板施工时正值夏季高温季节，如不采取预防措施混凝土出机温度将高于 35 ℃。施工中采取以下措施: ①要求混凝土供应商对骨料堆场进行遮阳并淋水降温，降低骨料入机温度; ②混凝土搅拌用水采用冰水，使其温度控制在 15 ℃左右，为降低混凝土入模温度创造条件; ③混凝土用水泥提前进场贮存散热; 综合运用上述措施满足大体积混凝土的温控要求。
3. 3 设置内部降温的冷却水管
大体积混凝土由于水泥水化热大量积蓄在结构内部，不易向外散发，因而结构内部混凝土的温度急剧上升，且高温持续时间较长。而结构表层混凝土则能够和外界接触容易散热，其温度近似接近外界环境温度，所以造成内外温差较大。在大体积混凝土施工时必须充分认识此现象，并做好混凝土内部降温措施如埋设冷却水管。
3. 4 制定合理的混凝土浇筑方案
以“水平分层，逐步推进，薄层连续浇筑”为原则，结合本工程平面布置特点，合理安排混凝土的出料口位置，准备充足的操作人员和振捣设备，制定科学的混凝土浇筑路线，以提高浇筑速度和缩短浇筑时间。在施工中应注意混凝土的入仓和振捣，为避免产生离析及漏振，在每个浇筑点应布置不少于两台振动器，第一道布置在混凝土出料口，第二道布置在混凝土坡脚，使混凝土上下层能够充分振捣密实。同时应编制应急预案，防止停电、混凝土断料及其它突发情况，使浇筑层的搭接时间超过混凝土初凝时间，形成施工冷缝从而影响混凝土的整体性和发生渗漏现象。
3. 5 大体积混凝土表面处理
大体积混凝土在浇筑和振捣密实的过程中会产生大量浮浆，浮浆在混凝土凝固前又会产生泌水现象，如不及时对表面浮浆进行处理，将直接影响混凝土的施工质量，造成混凝土强度不均匀，容易形成收缩裂缝。在混凝土浇筑后 3 ～4 h，初步按标高用长刮尺刮平，初凝之前用重滚纵横滚压数遍，待混凝土收水沉实后，用木抹子搓平表面，封闭其收缩裂缝。对泌水处理: 底板混凝土可尽力将混凝土表面泌水赶至积水坑，再用微型潜水泵抽至基坑排水沟。
3. 6 大体积混凝土的温度监测
前面所述各项措施为大体积混凝土施工质量奠定基础，而大体积混凝土温度监测则为施工质量提供保证。为防止施工养护期间因结构的内外温差太大而产生温度裂缝，在混凝土浇筑过程和后期养护期间应进行实时温度监测，以便及时掌握大体积混凝土水化热温度的发展变化情况，第一时间能对混凝土的温度和温差进行调控。大体积混凝土温度监测应编制温控方案，并合理布置温度监测位，使其能真实反映混凝土内外温度状况，及时掌握内外温差、降温速率和环境温度。根据规范和工程实际平面尺寸、构件的形状特点，合理均匀布置温度监测位置。在每个测位中从上往下均匀布置 a、b、c、d、e 五个测点，即在距离混凝土表面 50 mm 处埋设 a 测点，在底板厚度( H －100) /4 处埋设 b 点，在底板 1/2H 处埋设 c 点，在 3( H －100) /4 处埋设 d 点，在距离板底 50 mm 处埋设 e点。形成混凝土的顶面、侧面、端部以及中心部位分布均匀的监测网络。
温度监测仪器通常采用便携式建筑电子测温仪和预埋式温度传感器，其测温范围、测温精度、分辨率等主要技术指标应满足工程实际需要。在混凝土浇捣前进行温度传感器预埋和调试工作，以确保测试结果准确可靠无误。从混凝土浇筑初凝后、终凝前开始进行温度监测，每两小时测温一次，直至混凝土内部降温稳定，内外温差符合设计、“块体基础大体积混凝土施工技术规程”和“钢筋混凝土工程施工与验收规范”要求控制在 25 ℃之内。
3. 7 大体积混凝土养护
因大体积混凝土表层散热较快，内部水化热高不易散热，造成内外温差较大。因此，必须采取有效措施控制结构内外温差，可采取表面保温措施。表面保温即混凝土浇筑成型后，在混凝土表面覆盖保温材料( 如草袋、麻袋、珍珠岩、塑料薄膜等) ，阻止结构表面混凝土散热，提高混凝土表层温度，缩小混凝土内外温差而满足温度控制目的。
参考文献：
［1］ 王铁梦． 工程结构裂缝控制［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，1998．
［2］ 赵志缙，赵 凡． 高层建筑基础工程施工［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，1996．
［3］ 建筑施工手册［M］