■趙寬宏，遵艷君

■1.河南恒盛建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南 許昌 461000;2.河南宸基建設(shè)工程有限公司，河南 許昌 461000

1 高層建筑箱型基礎(chǔ)裂縫的形成原因分析

高層建筑的箱形基礎(chǔ)的底板一般較厚，屬于大體積混凝土。在工程實(shí)踐中，底板混凝土澆筑后由于水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度升高，而且在混凝土澆筑完工后的3～4 天內(nèi)，板內(nèi)溫升達(dá)到最大，這時(shí)底板的表面混凝土已凝固，當(dāng)表面溫度與板內(nèi)溫差超過(guò)一定限度，表面即產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。此外，混凝土的干縮也會(huì)產(chǎn)生此類(lèi)表面裂縫。降低大體積混凝土的溫升和減少混凝土內(nèi)部和表面的溫差是解決此類(lèi)裂縫的根本。因此，可以通過(guò)改善混凝土的性能、選用低水化熱或中水化熱的水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)配置混凝土，在混凝土中摻適量粉煤灰，或利用混凝土的后期強(qiáng)度，降低水泥用量等途徑，減少水化熱，從而降低大體積混凝土的溫升。為減少混凝土的內(nèi)外溫差，施工中對(duì)澆筑好的混凝土要及時(shí)采取保溫或體內(nèi)降溫措施，如用薄膜和草包覆蓋或體內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，減少表面熱量的散失或體內(nèi)降溫，將內(nèi)、外溫差控制在規(guī)范要求以?xún)?nèi)。采取以上措施，都可避免產(chǎn)生貫穿裂縫和滲漏。為防止混凝土的干縮裂縫則須按規(guī)定及時(shí)養(yǎng)護(hù)。目前采取外保溫措施的較多，體內(nèi)降溫投資大而且復(fù)雜，故采用較少。

概括而言，高層建筑箱形基礎(chǔ)裂縫形成的原因主要有:(1)收縮裂縫。大體積混凝土施工后會(huì)有一個(gè)散熱和硬化的過(guò)程，而在這一過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的收縮應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超出了混凝土本身所承受的最大抗拉強(qiáng)度范圍時(shí)，就會(huì)造成混泥土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的裂縫。常見(jiàn)的收縮裂縫有干燥收縮裂縫、塑型收縮裂縫和溫度收縮裂縫三種形式，在具體施工又以溫度收縮裂縫最為常見(jiàn)。(2)溫差裂縫。前期混凝土澆注過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土本身導(dǎo)熱性不好，水化熱產(chǎn)生后不易揮發(fā)，致使混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，而表面溫度則未出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，這樣二者就產(chǎn)生了較大的溫差。在溫差的作用下，混凝土自?xún)?nèi)向外會(huì)產(chǎn)生一種張力，當(dāng)張力超出表面混凝土抗壓系數(shù)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生混凝土崩裂。(3)安定性裂縫。因泥漿安定性差而引起的裂縫叫做安定性裂縫，常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型是龜裂。產(chǎn)生安定性裂縫的主要原因有以下方面:混凝土表面溫度上升，濕度降低，引起表面張力增大引起龜裂;混凝土配合比例失調(diào)，塑性系數(shù)降低，引發(fā)沉降裂縫;灌漿過(guò)程中不均勻，在自然沉降的作用下引起裂縫;泥漿中堿性物質(zhì)含量過(guò)高引起澆注體內(nèi)部發(fā)生化學(xué)氧化硅反應(yīng)引發(fā)裂縫;混凝土應(yīng)力過(guò)于集中，底部受壓力不足，引發(fā)沉陷;鋼筋、水泥質(zhì)量未達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致基體抗壓能力降低，引起裂縫。

2 高層建筑箱型基礎(chǔ)經(jīng)常出現(xiàn)的裂縫類(lèi)型

城市的發(fā)展以及城市人口的不斷增長(zhǎng)，致使城市的土地越來(lái)越緊張，高層建筑越來(lái)越多，高層建筑的高度也越來(lái)越高。高層建筑由于其體量大、載荷重，天然基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)已無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)由于人防和地下停車(chē)場(chǎng)的需求，高層建筑在設(shè)計(jì)上通常都采用樁基和箱形基礎(chǔ)。但由于溫度應(yīng)變、混凝土收縮和外部約束等原因使得許多箱形基礎(chǔ)和混凝土結(jié)構(gòu)地下室的混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑物的使用?，F(xiàn)根據(jù)多年的工程實(shí)踐和研究分析，淺談其產(chǎn)生的原因及針對(duì)性的處理方法。

從形態(tài)上分，混凝土側(cè)墻板上常出現(xiàn)的裂縫有垂直縫、水平縫、斜縫(或八字縫)等多種裂縫，其產(chǎn)生的原因不一。

2.1 混凝土側(cè)墻板的垂直裂縫

一般是由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中布置不合理，局部剛度較大，在剛度大和剛度小的截面交接處，如框架柱和墻板交接處，較易出現(xiàn)收縮裂縫。此類(lèi)裂縫一般不危及結(jié)構(gòu)安全和影響使用功能。但要減少此類(lèi)裂縫的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)上一定要按規(guī)定要求，設(shè)置伸縮縫或后澆帶，結(jié)構(gòu)布置時(shí)剛度盡量均勻?qū)ΨQ(chēng)。在相同配筋率的情況下，應(yīng)盡量使用較細(xì)的鋼筋和較小的間距，施工中做到振搗密實(shí)，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

2.2 混凝土側(cè)墻板的水平裂縫

常出現(xiàn)在墻板與頂板或底板的交界處以及施工縫處。墻板和頂板交接處的水平裂縫，大部分是施工工藝不當(dāng)，在澆筑完墻板混凝土后，沒(méi)有待墻板混凝土充分沉實(shí)和收縮，就進(jìn)行頂板混凝土的澆筑。由于兩者收縮方向的不同，在交接處很容易產(chǎn)生水平裂縫。因此在施工中要在墻體混凝土初凝前，得到充分的沉實(shí)和收縮后，在澆頂板混凝土。由于墻板的上下端部是剪力最大的地方，也可能由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，而產(chǎn)生剪切破壞，要視具體情況區(qū)別對(duì)待。至于施工縫處的水平裂縫，是施工中沒(méi)有認(rèn)真處理和清理，或再次澆筑時(shí)沒(méi)有采取鋪接縫砂漿所致。只要按施工規(guī)范要求做，就可避免此類(lèi)裂縫的出現(xiàn)。

2.3 混凝土側(cè)墻板的斜裂縫

墻板上的斜裂縫通常是由于受力而產(chǎn)生，究其原因，一是設(shè)計(jì)不合理造成的，二是施工順序不當(dāng)造成的。

(1)建筑物的絕對(duì)沉降量控制值偏大，引發(fā)同一基礎(chǔ)相對(duì)沉降偏差大等問(wèn)題，容易造成裂縫。(2)實(shí)際施工中沒(méi)有遵循規(guī)范要求設(shè)置沉降縫、后澆帶等，造成裂縫。(3)工程結(jié)構(gòu)不合理，箱形基礎(chǔ)的相關(guān)部位的剛度分布不均勻，導(dǎo)致其變形不均勻、不協(xié)調(diào)，造成裂縫。(4)施工順序不科學(xué)。(5)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地逼仄等原因，也會(huì)造成裂縫。

3 高層建筑箱型基礎(chǔ)裂縫的防治對(duì)策

高層建筑工程量大、技術(shù)要求高，大體積混凝土技術(shù)應(yīng)用較為頻繁。為了保證施工質(zhì)量、防治工程裂縫，我們?cè)谑┕で耙龊靡韵氯齻€(gè)方面的工作:(1)科學(xué)選擇大體積混凝土施工材料。水泥是混凝土的主要構(gòu)成材料，選擇相應(yīng)規(guī)格的水泥對(duì)整個(gè)工程來(lái)講都至關(guān)重要。鑒于大體積混凝土在施工時(shí)受到水熱化的影響容易產(chǎn)生裂縫，在具體選擇時(shí)要挑選那些抗水熱化性能好的水泥，如地?zé)岬V渣硅酸鹽水泥、地?zé)峁杷猁}水泥等。(2)優(yōu)化大體積混凝土的配合比?；炷僚浜媳戎苯佑绊懙搅嘶炷恋姆€(wěn)定性與固結(jié)性，為此在配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮各部分的因素，如工程的地質(zhì)狀況、混凝土的水熱化要求、混凝土的使用年限與規(guī)格等。具體配比時(shí)要做好以下方面:在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，盡可能降低水泥水熱化系數(shù);為了預(yù)防混凝土變形導(dǎo)致工期延誤的現(xiàn)象出現(xiàn)，要可能的減少砂石使用量;為了降低混凝土凝固時(shí)間，在保證正常澆注的前提下適當(dāng)提高混凝土濃度。(3)規(guī)范大體積混凝土的生產(chǎn)與運(yùn)輸。工程施工中對(duì)大體積混凝土的各方面性能都有嚴(yán)格的要求，為了確保工程的質(zhì)量，除了要求其在生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格遵循國(guó)家和企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)之外，還要對(duì)已生產(chǎn)出的混凝土進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，看其是否符合工程的要求。運(yùn)輸過(guò)程同樣關(guān)鍵，在具體運(yùn)輸時(shí)應(yīng)采用那些防雨、防風(fēng)性能都比較好的攪拌運(yùn)輸車(chē)，并在運(yùn)輸過(guò)程中時(shí)刻保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，以免出現(xiàn)混凝土在車(chē)內(nèi)固化。倘若發(fā)現(xiàn)大體積混凝土在澆注施工時(shí)未到達(dá)相關(guān)要求，要及時(shí)中止?jié)沧?，改用其它品牌水泥?/p>

施工過(guò)程中的大體積混凝土施工技術(shù)主要有入模前參數(shù)控制、模板施工、澆注三方面組成。在澆注參數(shù)控制階段，應(yīng)對(duì)水利工程所需的混凝土溫度、應(yīng)力、收縮力進(jìn)行科學(xué)測(cè)驗(yàn)，進(jìn)而得出混凝土內(nèi)外溫差，降溫速度、升溫幅度等各項(xiàng)的參數(shù)。最后依據(jù)相關(guān)的參數(shù)，制度針對(duì)性的溫度控制措施。一般而言，入模前的溫度應(yīng)控制在45℃以下，內(nèi)外溫差不超過(guò)30℃，而降溫速度則不低于2℃/h。在模板施工階段應(yīng)嚴(yán)格參照水利工程大體積混凝土模板施工規(guī)范操作，并在成型之后對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的測(cè)驗(yàn)，看其穩(wěn)定性和強(qiáng)度是否達(dá)到相關(guān)要求。同時(shí)，模板成型后要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，一方面嚴(yán)格遵守模板拆除時(shí)間，另一方面對(duì)模板中的混凝土內(nèi)外溫差要控制得當(dāng)。就混凝土澆注而言，其澆注方式分成了分層連續(xù)澆注和推移式澆注兩種形式，其中分層連續(xù)澆注又細(xì)分了全面分層、階段分層、斜向分層等多種類(lèi)型。具體澆筑時(shí)，要在保證上一階段混凝土基本固化凝結(jié)的前提下，緊接著進(jìn)行下一階段的澆注，進(jìn)而有效縮短澆注時(shí)間。一般而言，在澆筑時(shí)應(yīng)遵循“先長(zhǎng)后短”的原則，先對(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的混凝土一側(cè)進(jìn)行澆注，繼而澆注較短的一側(cè)，并在這一過(guò)程中保持澆注的持續(xù)性，直至澆注完成。需要指出的是，大體積混凝土采用分層澆注方式時(shí)，在澆注完工后要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的振搗，并在振搗中科學(xué)把握振搗時(shí)間和位置。

［1］繆軍.超長(zhǎng)大體積混凝土箱型基礎(chǔ)無(wú)縫施工技術(shù)研究［D］.上海:同濟(jì)大學(xué)，2007.