隨著城市建筑的發(fā)展，地下空間被廣泛利用，但地下建筑的施工卻遇到一些問(wèn)題。地下室大體積混凝土裂縫預(yù)防與控制就是其中之一。
地下室大體積混凝土有如下特點(diǎn)：⑴混凝土強(qiáng)度高，水泥用量大，因而收縮變形大；⑵幾何尺寸大，內(nèi)部熱量積聚迅速，溫升快，而外部卻散熱快，易形成高溫差；⑶工程量大，施工連續(xù)性強(qiáng)，不易控制。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因有三種：一是由外荷載引起，即按照常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起；二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起，即由實(shí)際工作狀態(tài)與假設(shè)模型不符所致；三是由變形應(yīng)力引起，這是由于溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結(jié)構(gòu)變形。地下室大體積混凝土裂縫主要產(chǎn)生原因?qū)儆诘谌N。
本文通過(guò)對(duì)上海·樟馨家園大型地下室的施工技術(shù)和措施的分析、研究和相關(guān)原理的應(yīng)用進(jìn)行一些總結(jié)，以期能為類似施工項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)和幫助。
上?！ふ淋凹覉@（酒店式公寓部分）地下室長(zhǎng)163米，寬71米，占地面積8100平方米。地基屬沼澤平原地貌類型，為Ⅳ類場(chǎng)地。采用樁-筏型基礎(chǔ)。地下室底版混凝土等級(jí)C35、外墻板C40，抗?jié)B等級(jí)S6.
一、產(chǎn)生裂縫的原因以及影響
1.溫差的形成及其影響在混凝土結(jié)構(gòu)中，引起溫度變化的熱量主要源于水泥的水化熱。地下室大體積混凝土基礎(chǔ)中，混凝土強(qiáng)度級(jí)別較高（一般都高于C30），水泥用量大，因此混凝土在初凝過(guò)程中會(huì)有大量水化熱產(chǎn)生?；炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，又由于地下室底版幾何尺寸巨大，這些熱量不易及時(shí)排出而積聚，導(dǎo)致了其內(nèi)部溫度迅速升高（時(shí)可達(dá)70～80℃）。相反，在構(gòu)件表面，則由于散熱條件良好，溫度保持較低水平，這樣就出現(xiàn)了內(nèi)外溫差。這種相對(duì)的“內(nèi)脹外縮”對(duì)混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)它超過(guò)混凝土拉伸極限1～1.5×10-4，裂縫就產(chǎn)生了。
2.混凝土收縮變形及其影響⑴化學(xué)收縮。混凝土硬化過(guò)程中，水泥要發(fā)生一系列化學(xué)變化，稱之為水化，但水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積要小，這種收縮，我們稱之為化學(xué)收縮；⑵混凝土的干收縮。干收縮是由于混凝土內(nèi)部吸附水蒸發(fā)引起凝膠體失水產(chǎn)生緊縮，混凝土的干收縮取決于周圍環(huán)境的濕度變化。在大體積混凝土中，當(dāng)這種收縮由于內(nèi)外環(huán)境不一致而使混凝土構(gòu)件表面拉應(yīng)力超過(guò)其拉伸極，導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。
3.地基的不均勻沉降及其影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是工程地質(zhì)勘察報(bào)告。任何一個(gè)地質(zhì)勘察，其結(jié)果都是近似的。當(dāng)設(shè)計(jì)假設(shè)模型與地質(zhì)實(shí)際不符等情況出現(xiàn)時(shí)，都很可能出現(xiàn)不均勻沉降。同時(shí)，由于上部建筑物荷載不同，也產(chǎn)生不均勻沉降。這種不均勻沉降對(duì)混凝土就產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土極限拉伸值時(shí)，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這種裂縫一旦出現(xiàn)則比較嚴(yán)重，可能危及安全和使用等功能。
二、采取措施：
1.控制混凝土選材和配合比，摻加外加劑，減少水泥用量和用水量，降低水化熱和收縮變形。普通硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高但水化熱大；礦渣水泥雖然比普通水泥比熱低，但泌水、干縮現(xiàn)象嚴(yán)重，且后期硬化收縮也大；火山灰水泥后期收縮較大，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也不合算。通過(guò)比較我們選擇了粉煤灰水泥。
粉煤灰水泥特性如下：成分，在硅酸鹽水泥中摻入占水泥重量20～40%的粉煤灰組合而成。特性，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；水化熱較?。荒蛢鲂圆?；耐硫酸鹽腐蝕及耐水性較好；抗炭化能力差；抗?jié)B性較好；干縮性較?。豢沽研暂^好。供應(yīng)標(biāo)號(hào)，275、325、425、425R、525、525R、625R.
地下室大體積混凝土有如下特點(diǎn)：⑴混凝土強(qiáng)度高，水泥用量大，因而收縮變形大；⑵幾何尺寸大，內(nèi)部熱量積聚迅速，溫升快，而外部卻散熱快，易形成高溫差；⑶工程量大，施工連續(xù)性強(qiáng)，不易控制。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因有三種：一是由外荷載引起，即按照常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起；二是結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起，即由實(shí)際工作狀態(tài)與假設(shè)模型不符所致；三是由變形應(yīng)力引起，這是由于溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的結(jié)構(gòu)變形。地下室大體積混凝土裂縫主要產(chǎn)生原因?qū)儆诘谌N。
本文通過(guò)對(duì)上海·樟馨家園大型地下室的施工技術(shù)和措施的分析、研究和相關(guān)原理的應(yīng)用進(jìn)行一些總結(jié)，以期能為類似施工項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)和幫助。
上?！ふ淋凹覉@（酒店式公寓部分）地下室長(zhǎng)163米，寬71米，占地面積8100平方米。地基屬沼澤平原地貌類型，為Ⅳ類場(chǎng)地。采用樁-筏型基礎(chǔ)。地下室底版混凝土等級(jí)C35、外墻板C40，抗?jié)B等級(jí)S6.
一、產(chǎn)生裂縫的原因以及影響
1.溫差的形成及其影響在混凝土結(jié)構(gòu)中，引起溫度變化的熱量主要源于水泥的水化熱。地下室大體積混凝土基礎(chǔ)中，混凝土強(qiáng)度級(jí)別較高（一般都高于C30），水泥用量大，因此混凝土在初凝過(guò)程中會(huì)有大量水化熱產(chǎn)生?；炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，又由于地下室底版幾何尺寸巨大，這些熱量不易及時(shí)排出而積聚，導(dǎo)致了其內(nèi)部溫度迅速升高（時(shí)可達(dá)70～80℃）。相反，在構(gòu)件表面，則由于散熱條件良好，溫度保持較低水平，這樣就出現(xiàn)了內(nèi)外溫差。這種相對(duì)的“內(nèi)脹外縮”對(duì)混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)它超過(guò)混凝土拉伸極限1～1.5×10-4，裂縫就產(chǎn)生了。
2.混凝土收縮變形及其影響⑴化學(xué)收縮。混凝土硬化過(guò)程中，水泥要發(fā)生一系列化學(xué)變化，稱之為水化，但水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積要小，這種收縮，我們稱之為化學(xué)收縮；⑵混凝土的干收縮。干收縮是由于混凝土內(nèi)部吸附水蒸發(fā)引起凝膠體失水產(chǎn)生緊縮，混凝土的干收縮取決于周圍環(huán)境的濕度變化。在大體積混凝土中，當(dāng)這種收縮由于內(nèi)外環(huán)境不一致而使混凝土構(gòu)件表面拉應(yīng)力超過(guò)其拉伸極，導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。
3.地基的不均勻沉降及其影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是工程地質(zhì)勘察報(bào)告。任何一個(gè)地質(zhì)勘察，其結(jié)果都是近似的。當(dāng)設(shè)計(jì)假設(shè)模型與地質(zhì)實(shí)際不符等情況出現(xiàn)時(shí)，都很可能出現(xiàn)不均勻沉降。同時(shí)，由于上部建筑物荷載不同，也產(chǎn)生不均勻沉降。這種不均勻沉降對(duì)混凝土就產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土極限拉伸值時(shí)，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這種裂縫一旦出現(xiàn)則比較嚴(yán)重，可能危及安全和使用等功能。
二、采取措施：
1.控制混凝土選材和配合比，摻加外加劑，減少水泥用量和用水量，降低水化熱和收縮變形。普通硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高但水化熱大；礦渣水泥雖然比普通水泥比熱低，但泌水、干縮現(xiàn)象嚴(yán)重，且后期硬化收縮也大；火山灰水泥后期收縮較大，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也不合算。通過(guò)比較我們選擇了粉煤灰水泥。
粉煤灰水泥特性如下：成分，在硅酸鹽水泥中摻入占水泥重量20～40%的粉煤灰組合而成。特性，早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；水化熱較?。荒蛢鲂圆?；耐硫酸鹽腐蝕及耐水性較好；抗炭化能力差；抗?jié)B性較好；干縮性較?。豢沽研暂^好。供應(yīng)標(biāo)號(hào)，275、325、425、425R、525、525R、625R.