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摘要：随着城市建设的不断发展，相应高层建筑也越来越多，在高层建筑中，通常都会设置地下室，而伴随工程规模的不断扩张，相应地下室也越来越大，在地下室工程建设过程中，因为混凝土硬化后会收缩的特性，使其超长的混凝土结构容易出现裂缝的问题，直接或者间接的影响了建筑功能的使用。因此，需要针对超长混凝土结构地下室的裂缝问题制定出相应的控制措施，保证地下室的安全质量以及功能得以正常使用。
关键词：超长；混凝土结构；地下室；裂缝
伴随我国建筑行业的不断发展以及人们生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量需求也越来越多，超长混凝土结构地下室也越来越多。超长结构地下室的裂缝控制是施工单位愈加关注的重点与难点问题，其中地下室超长结构裂缝控制更加关键，因为其影响到了地下室的防水性能，比如地下室底板或者墙面出现大面积的裂缝而导致地下室渗水，影响结构质量及安全；还会影响地下室的使用性能，比如顶板出现裂缝导致其中部分构件的使用功能受到影响。由此，需要分析出超长混凝土结构地下室裂缝产生的原因，以及制定出控制裂缝的措施，使混凝土质量得以提高，工程的安全和质量得以保证。
一、超长混凝土结构出现裂缝的原因
1.建筑结构设计不合理。由于目前人们对建筑的要求比较高，使设计者在进行建筑设计以及超长地下室空间布置时，只顾着追求美感以及丰富的空间性，忽略了设计施工的科学合理性，从而导致结构出现裂缝的问题[1]。比如为了结构的强度，设计采用混凝土强度等级过高，使得施工后由于用灰量大，使混凝土收缩过大，从而导致裂缝；还有为了空间布局没有合理地布置后浇带与伸缩缝，这在超长混凝土结构中的影响比较明显；另外还有可能是设计中构造钢筋布置不合理，过粗或者过细，过多或者过少，都会使结构表面出现裂缝。
2.建筑材料使用不合理。在地下室的施工过程中，浇筑超长混凝土结构时使用的外加剂如果不符合相关规范与标准的要求，就会导致后期的大面积裂缝。另外混凝土的配合比、水灰比以及砂石比例等都会影响混凝土的硬化以及收缩等时间，如果不合理则会在一定程度上出现裂缝。对于钢筋来说，需要保证保护层厚度符合要求，如果过薄，则使钢筋更容易露出表面，产生锈蚀等，使混凝土表面出现裂缝；如果过厚，混凝土则无法完全应用到钢筋的抗拉性能，表面更容易出现裂缝[2]。
3.施工工艺及养护不合理。地下室底板的混凝土通常都直接浇筑在地基之上，当超长混凝土结构浇筑完成后，由于内部温度不均匀使得混凝土结构发生变形，受到地基的阻拦则会产生反方向的应力，随着混凝土的升温，会使底板出现裂缝。施工过程中对荷载考虑不足或漏算，会使局部荷载过大，而引起墙板、顶板结构裂缝。墙体混凝土浇筑时受到底板的约束，硬化后由于本身收缩与底板的收缩程度不一致导致与底板的连接处出现裂缝[3]。另外，很多工程施工中对于养护不够重视，浇筑完成后匆匆进入到下一工序，从而使混凝土的强度达不到设计要求，尤其是在超长混凝土结构中，温度应力与养护对其强度的影响非常大，因此，混凝土浇筑工艺与浇筑结束后对其养护控制温度非常重要。
二、超长混凝土结构裂缝的控制措施
1.科学合理设计建筑结构。
长度超过现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002关于钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距限值的地下室混凝土结构。
后浇带分为沉降后浇带、温度后浇带、伸缩后浇带三种。在过长的建筑物中，每隔30～40米设宽度为700～1000毫米的缝，缝内钢筋采用搭接或直通加弯做法。
对于有防水要求的部位，在收缩应力最大的地方设置加强带，带宽2m，带之间适当增加15%～20%的水平构造钢筋，带的两侧分别架设密孔铁丝网，并用立筋（8@200）加固，防止混凝土流入加强带。施工时先浇筑带外微膨胀混凝土（掺10%～12%UEA），浇到加强带时改用大膨胀剂混凝土（掺14%～15%UEA），该处混凝土强度等级比两侧混凝土高0.5MPa。如此连续浇筑。
在设计地下室超长混凝土结构时，需要精确计算荷载等因素，合理设计混凝土强度等，可以适量加入微膨胀剂。在超长混凝土结构中，需要在底板、顶板与墙体均设置后浇带与伸缩缝及施工缝等，在接缝部位埋入止水钢板，待混凝土结构完成达到设计强度之后再进行后浇带的单独浇筑，在浇筑时，需采用比原结构高一个强度等级的混凝土或者添加微膨胀剂来进行施工，使新旧混凝土接茬能够更加密实，防止漏水、渗水。底板中设计钢筋时应采用双层双向的配筋，剪力墙中多采用水平构造筋，尽量能够最大程度防止裂缝的产生。
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图1地下室超长混凝土结构后浇带
2.严格控制投入使用的材料质量。目前我国建筑工程中通常运用商业混凝土来进行浇筑，因此，在混凝土进场后，需要施工单位派出专业的质量检查员对其进行检测，如果不符合标准，则坚决不予投入施工使用中。同时需要严格监督在相应的结构部位浇筑适应的混凝土，并且控制外加剂的投放，比如混凝土罐车在现场等待时间过久，则需要加入适量的减水剂，禁止直接往罐中加水，否则会影响到混凝土的强度与稳定性。在混凝土浇筑过程中，需要时刻关注钢筋保护层的厚度，钢筋网需要采用质量可靠、稳定性高的垫块，禁止施工人员随意踩踏钢筋网成型的表面，保证钢筋保护层的厚度均匀统一[4]。
3.规范施工，加强养护。
在超长混凝土结构的浇筑过程中，需要严格控制混凝土的入模温度，夏季天气过热时可以在早上或者晚上进行浇筑；冬季时可以适当在混凝土中掺入防冻剂。在振捣过程中，需要按照相关规范进行，禁止过振或者漏振，在底板的大体积混凝土浇筑时，推荐采用二次振捣，充分提高混凝土的强度与密实度。混凝土浇筑完成需要及时进行养护，多采用浇水或者覆盖的措施，重点关注混凝土的内外温差，保证其不会差距过大，如果混凝土强度等级高，水泥用量多，混凝土硬化过程中水化热高，收缩大，容易引起裂缝。水泥应优先采用水化热低的品种，如矿渣硅酸盐水泥等。严格控制砂石骨料的含泥量和级配，在混凝土中掺活性粉料———粉煤灰，可以改善混凝土的粘塑性，并可代部分水泥，减少混凝土的用水量和水泥用量，从而降低水化热（掺水泥用量的15%，水化热可降低15%左右），还可减少混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性和强度，提高抗裂性。但同时应注意到掺粉煤灰的混凝土早期抗拉强度及早期极限拉伸有少量的降低（约10%～15%），，待混凝土强度达到要求后方可拆模进入下一道工序[5]。
4加强保温隔热措施
温度变化引起材料热胀冷缩，从而在约束混凝土时产生了温度应力和裂缝。如加强建筑物外围的保温隔热措施，就可以将由于气候变化、大气温差对建筑结构的影响限制在较小的范围内。
建筑物外围包括屋面和外墙。屋面保温措施的好坏直接影响屋面水平构件的温度变化，除引起均匀的伸缩外，有由于构件内外表面温差引起的弯曲变形。外墙保温隔热措施的好坏影响外墙立面各构件的温度变化，除构件内外表面温差造成的弯曲变形外，竖向构件的伸长缩短也会引起结构的整体弯曲和内力，特别对高层建筑有影响。
结束语：
保证地下室超长混凝土结构的抗渗以及使用功能，首先需要处理好其中的裂缝问题，找到问题的原因，然后提前制定针对性的措施，从而能够最大程度的保证工程的质量与安全，从而使其满足人们的需求。
参考文献
[1]方飞.地下室混凝土结构裂缝控制的相关研究[J].建筑技术开发，2018，45（02）：33-34.
[2]王家俊.地下室工程混凝土结构裂缝成因及控制措施[J].建材与装饰，2017（32）：22-23.
[3]何红婷，李星微，吴皓.地下室混凝土结构裂缝控制设计探讨[J].工程建设与设计，2017（13）：48-49+52.
[4]刘阳，胡长明，韩大富，李增福，简超军.超长地下室混凝土墙体裂缝控制研究[J].施工技术，2016，45（06）：106-109.
[5]萧云飞，陈瑞雅.地下室大体积混凝土结构的施工裂缝控制技术[J].中国新技术新产品，2015（12）：109.
论文作者:肖庆乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期
论文发表时间:2020/2/27
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 地下室论文; 混凝土结构论文; 钢筋论文; 底板论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2019年21期论文;