混凝土施工裂缝控制专项方案.doc

混凝土施工裂缝控制专项方案混凝土施工裂缝控制专项方案报审表报审表 工程名称： 编号： 致：xxxxxxx 咨询有限公司 我单位已根据施工合同的有关规定完成了混凝土施工裂缝控制专项施工方案混凝土施工裂缝控制专项施工方案 的 编制，并经我单位审查批准，请予以审查。 承包单位（章） 编 制 日 期 专业监理工程师审查意见 总/专监理工程师 日 期 总监理工程师审查意见 项目监理机构 总监理工程师 日 期 xxxxxxxxxxxxxx （混凝土施工裂缝控制专项施工方案） xxxxxxx 集团有限公司 二 年 月 日 混凝土施工裂缝控制专项施工方案混凝土施工裂缝控制专项施工方案 一、编制依据一、编制依据 混凝土强度检验评定标准 gbj107-87； 混凝土质量控制标准 gb50164-92； 建筑地基基础工程施工质量验收规范 gb50202-2002； 砼结构工程施工质量验收规范 gb50204-2002； 建工程施工质量验收统一标准 gb50300-2001 建设工程项目管理规范 gb/t50326-2001 地下防水工程质量验收规范 gb502082002； 硅酸盐水泥和普通酸盐水泥 gb1751999； 建筑用卵石、碎石 gb/t501082001； 普通砼用砂质量标准及检验方法 jgj/5292； 砼拌和用水标准 jgj/6389； 建筑用砂 gb/t146842001； 普通砼拌合物性能试验方法 gbj8085； 砼强度检验评定标准 gbj10787； 砼质量控制标准 gb5016492； 二、工程概况二、工程概况 工程名称：xxxxxxx 工程地点： 建设单位： 监理单位： 设计单位： 施工单位： 本工程为 8#、9#、10#、11#楼工程，为确保工程质量符合已颁布的现行 国家标准与规范的相应规定和合同约定，达到合格标准。特对本工程质量通 病与质量主点编制质量通病防治措施，为保证工程质量与目标的实现提供技 术基础。 三、三、 预防质量通病的措施预防质量通病的措施 近些年来，在建筑施工领域，尤其是楼面施工过程中，发现砼出现结构裂 缝的现象，呈逐年递增之势。裂缝常伴有渗漏水情况，一定程度上影响了建筑 物的使用功能。为此，施工部门必须投入大量的人力，物力和资金进行修补和 治理,业主也为此伤透脑筋。因此，开展对砼结构裂缝的研究、分析裂缝产生的 原因，掌握其发生、发展及变化的规律，寻找控制裂缝的对策，已经成为我们 施工技术人员亟待解决的重要课题。有针对性地及时地解决这一难题，将具有 重大的现实意义并能获得可观的经济效益。 站在我公司立场，我们也非常乐意将多年来积累、深化的对控制、预防及 治理工程结构裂缝的一些心得为无为蓝鼎翰林园 8#、9#、10#、11#楼工程的建 设出份力。 同时，对于本工程结构类型，我们认为仅仅注意现浇楼板产生裂缝还远远 不够，以下详细阐述本工程必将面临的四种情况，即：大体积基础底板、地下 室外墙板、结构楼板和地下室顶板。 四、四、 裂缝控制内容裂缝控制内容 本工程裂缝控制主要包括以下四个方面内容： 1）地下室底板的裂缝控制 2）地下室外墙的裂缝控制 3）地下室顶板的裂缝控制 4）结构楼板的裂缝控制 4 4、1 1、地下室底板的裂缝控制、地下室底板的裂缝控制 （1）地下室底板裂缝开展现状 根据我公司技术部门多年以来对多个厚大体积混凝土基础底板的调查，发 现出现裂缝的工程几乎达 100%，造成不同程度的渗漏水问题的占 40%。 （2）地下室底板裂缝开展情况分析 调查显示：混凝土释放的水化热，会产生较大的温度变化和收缩作用，由 此而产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响基 础的整体性、防水性和耐水性，成为结构物隐患。 （3）地下室底板裂缝控制对策 按我国设计规范规定，地下连续现浇钢筋混凝土结构的伸缩缝（后浇带） 间距不得超过 30 米。而目前设计的后浇带间距较多超过 30 米，因此只能采取 慎重的科学态度和严密的技术措施，来积极解决这一技术难题。 实践表明，只要在整个施工过程中对原料质量、混凝土级配管理、泵送工 艺、保温养护、测温等各个环节采取一系列切实有效的技术组织措施，一次浇 灌混凝土不留任何施工缝（超长范围内）是完全可以保证质量的。 （4）理论分析和计算简析 作出一次浇灌决策的主要依据是关于温度应力的理论分析和估算，虽然基 础超长超厚，但温度应力与结构的几何尺寸并非呈线性关系，且基础受地基的 约束作用是较小的，采用一次降温近似计算，安全度可以达到 2.5 以上，说明 降温和收缩不会产生混凝土贯穿裂缝。 （5）混凝土基础底板裂缝控制措施 为了防止裂缝开展，我们着重从控制温升，减少温度应力方面采取一系列 技术措施，但是这些措施不是孤立的，而是相互联系，相互制约的，在本工程 中必须全面考虑合理采用，才能收到防止有害裂缝的效果。 a、原材料控制 水泥： 在混凝土施工中，水化热引起的温升较高，降温幅度大，容易引起温度裂 缝。为此，在施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量。 建议采用 42.5r 中低热矿渣硅酸盐水泥，28 天的水化热为 334.94kjkg。 考虑利用 60 天后期强度，水泥用量宜控制在 285300kgm3，水灰比为 0.709，砂率为 43%，到现场塌落度为 1115cm。一般来说水泥用量每增减 10kg，温度亦相应升降 l，这样水泥用量减少了 3045kgm3，温度也随着 降低 35。 掺合料： 为了满足送到现场的混凝土具有 1115cm 的塌落度，如单纯增加单位用水 量，不仅多用了水泥，加剧混凝土的干燥收缩，而且会使水化热增大，容易引 起开裂。因此，在工程施工应除了调整级配外，还须掺加木质素磺酸钙等高效 减水剂。 粗、细骨料： 混凝土施工时，骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土浇灌工艺等因素 有关。 粗骨料 根据基础钢筋间距和泵车输送管径的具体情况，选用 540mm 的石子。由 于增大了骨料粒径，减少了用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少。同时由于 水泥用量的减少，水泥的水化热减少，降低了混凝土的温升。当然骨料粒径增 大后，容易引起混凝土的离析，因此必须调整好级配设计，施工时加强振捣作 业。另外 540mm 石子要求针片状少，超规少，颗粒级配符合筛分曲线要求。 这样可避免堵泵，减少砂率、水泥用量，提高混凝土强度。 细骨料 采用中粗砂，其细度模数为 2.79,平均粒径 0.381mm，它比采用细砂（细度 模数为 2.12，平均粒径 0336mm）时，每 m3 混凝土减少用水量 2025kg,水 泥相应也减少 2835kg，从而降低混凝土的干缩。 砂、石料的含泥量控制 砂、石的含泥量必须严格控制。根据工程实践，砂、石含泥量超过规定， 不仅增加了混凝土收缩，同时又降低了混凝土抗拉强度，对混凝土的抗裂是十 分不利的。因此在本工程大体积混凝土施工中，我们提出石子含泥量必须控制 在小于 1%，黄砂含泥量控制在小于 2%。 控制混凝土出机温度及浇灌温度： 为了减少混凝土的总温升，减少基础温差和内外温差，控制出机及浇灌温 度也是一项重要措施。 控制出机温度 对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度，砂的温度次之，水泥的温 度影响较小。因此降低出机温度的最有效办法是降低石子的温度。在气温较高 时，为防止太阳的直接照射，砂、石堆场宜设置遮阳棚，必要时尚须喷射水雾。 控制浇灌温度 混凝土从搅拌站出料后，经搅拌车运输，卸料泵送，浇灌振捣，平仓等工 序后的温度为浇灌温度。为了降低混凝土最高温升，减少基础温差和内外温差， 尽量减少冷量损失，采取了两个措施： 在泵车水平输送管的整个长度范围内，覆盖一层草袋，经常喷洒冷水，减 少混凝土泵送过程中吸收太阳的辐射热。 考虑到冷量损失在浇灌过程中影响较大，因此采用数台泵车同时压送，加 大了浇灌强度，缩短浇灌时间。 b、施工控制 混凝土抗拉强度远较抗压强度小，这是混凝土容易开裂的内在因素。根据 有关试验资料，普通混凝土的极限拉伸离散性很大，因此，在施工中必须创造 各种条件，确保混凝土均匀密实。 塌落度 应该协调各搅拌站供应，确保卸料畅通、泵车与搅拌车匹配适当、泵车受 料处布局合理，则塌落度可相应减少到 10cm 左右。如片面强调台班产量而要求 塌落度提高到 1518cm，那么在同样强度条件下就要增加单位水泥量，提高混 凝土总温升，增加混凝土的收缩，降低混凝土抗拉强度，对大体积混凝土带来 极为不利的影响。 混凝土的浇灌 搅拌车在卸料前，要求高速运转一分钟，确保进入泵车受料斗的混凝土质 量均匀。采用软管在上皮钢筋的表面上直接布料，以一个坡高（1：7：1：6 即 810）循序推进，一次到顶的浇灌方法。这种混凝土浇灌形式可以使混凝 土的暴露面减至最小，以减少混凝土在昼间的冷量损失。 排除泌水 大流动度混凝土在浇灌振动过程中会产生大量的泌水，由于混凝土为一个 大坡面，泌水沿坡面流到坑底，使大部分泌水汇集在坑底集水井，应即使抽排 到坑外。少量来不及排除的泌水随着混凝土浇灌向前渗移，最终集中在基坑顶 端，由顶端模板下面的预备孔排至坑外。有时为了收集泌水，可以通过改变浇 灌方向，使最后一部分泌水汇集在局部落地处抽排出坑外。 c、信息化控制 在底板混凝土浇灌后，为进一步摸清水化热高低，利于信息化控制裂缝产 生，我们将组织专业公司进行测温，确保本工程大体积底板浇筑质量的万无一 失。 测温仪器采用 xqc 系列自动平衡记录仪，在每个测点上埋置 wzg 型铜热电 阻。为确保记录正常，埋置前应进行筛选，改善稳定性和防老化处理、环氧树 脂浸封测定。报警温差为 30。 d、养护工作 混凝土的养护是所有前期努力的最重要收尾工作，一旦出现差错将使前期 工作毁于一旦。 养护主要是保持适宜的温度和湿度条件，混凝土的保温措施常常也起了保 湿的效果。从温度应力的观点出发，保温的目的有两个：一是减少混凝土表面 的热扩散，减少混凝土表面的温度梯度，防止产生裂缝；二是延长散热时间， 充分发挥混凝土强度的潜力和材料松弛特性，使平均总温差对混凝土产生的拉 应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿性裂缝。 潮湿养护的作用是：首先刚浇灌不久的混凝土，尚处于凝固硬化阶段，水 化的温度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面的脱水而产生干缩裂缝，其 次混凝土在保温保湿条件下可使水泥的水化作用顺利进行，提高混凝土极限拉 伸和抗拉强度，早期抗拉能力上升很快。 基础表面待混凝土浇灌结束后用木蟹抹平拍实，铺上两层草袋浇水养护 或先铺一层塑料薄膜，再铺一二层草袋。在基础侧面钢模板外侧悬挂两层草袋 并经常浇水湿润。铺设草袋应特别注意，应紧密固定在混凝土或模板表面，以 便形成不透风的围护层，否则效果不良。 拆模时间应控制。过早拆模，混凝土表面温度较低，形成很陡的温度梯 度，产生很大的拉应力。而早期混凝土强度低，极易产生裂缝。 （6）总结 在混凝中，温度变化引起的应力对结构具有重要影响。有时温度应力往往 超过普通静力及动力荷载引起的应力。因此，谙熟温度应力的一系列特点，掌 握温度应力的变化规律尤为重要。 控制温度应力，防止裂缝开展是技术上的关键问题。 在混凝土中控制裂缝的开展主要从降低温度应力和提高混凝土的极限拉伸 强度两方面着手： 做好冷却和保温 浇筑前避免材料过热，浇筑后保温，降低温度应力。降温冷却方面，采取 保温及缓慢降温方法减少混凝土表面的急剧热扩散，延长混凝土散热时间，防 止形成过大的温差而引起表面或贯穿裂缝。 提高混凝土的极限拉伸 缓慢降温可充分发挥混凝土的应力松弛效应，提高抗拉性能，这是防止裂 缝的有效措施。 严格控制砂、石质量，限制含泥量，正确选用混凝土级配，适当掺用外加 剂，减少用水量，改进混凝土浇灌工艺，可提高混凝土强度。 适宜的温湿度养护可减少收缩，充分发挥水泥水化作用，促使混凝土强度 潜在能力得到充分发挥。 4.24.2、地下室外墙的裂缝控制、地下室外墙的裂缝控制 （1）地下室外墙裂缝开展现状 根据我公司技术部门多年来对多个地下室工程的调查，发现出现地下室外 墙裂缝的工程几乎占总数的七成以上，其中大多数造成不同程度的渗漏水问题。 地下室外墙裂缝多以竖向为主；水平方向近似于等距离排列（从这点即能 排除裂缝由人为因素所造成的可能） ；裂缝大多数从墙板根部开始往上延伸，部 分未到达顶部即消失；裂缝宽度为中间大、两端小；裂缝最早出现的时间是在 地下室侧模板拆除以后；裂缝几乎在墙的两侧同时出现；大多伴有渗漏水现象。 （2）地下室外墙裂缝开展情况分析 通过对裂缝产生的研究，我们认为关系地室外墙裂缝产生的主要因素有： 砼强度等级和砼抗渗等级高低与地下室外墙裂缝的出现关系密切，即当 砼强度等级和砼抗渗等级愈高，地下室外墙出现裂缝的可能性就愈大。 每立方砼水泥用量多少与地下室外墙裂缝的出现关系密切，即每立方米 砼水泥用量愈多，地下室外墙出现裂缝的可能性就愈大。而且使用矿渣水泥相 对使用普硅水泥而言在防止或减少地下室外墙裂缝的产生方面有着明显的优势。 地下室外墙的厚薄与裂缝的出现关系密切。即地下室外墙愈厚，地下室 外墙出现裂缝的可能性就愈大。 地下室外墙延长米的长短与裂缝的出现关系密切，即地下室外墙延长米 愈长，地下室外墙出现裂缝的可能性就愈大。 地下室外墙水平配筋率与竖向配筋率之比与裂缝的出现关系密切，即当 地下室外墙水平配筋率与竖向配筋率之比愈小，地下室外墙出现裂缝的可能性 就愈大。 地下室外墙刚度变化与裂缝的出现关系密切，即刚度变化越大（外墙板 与外墙柱截面之比） ，地下室外墙出现裂缝的可能性就愈大。 （3）裂缝控制对策 a、理论分析 地下室底板砼总是先于墙板浇捣，待地下室外墙板砼浇捣后，底板砼已经 经历了前期的砼收缩过程。故在这里地下室底板对外墙板形成一种约束关系。 这种约束主要是通过外墙板锚固在底板上的竖向钢筋来完成。一个收缩大，一 个收缩小，出现应力差，这样砼外墙板内就产生了水平应力。如果外约束水平 应力与表面的自约束应力叠加的话，其合力大于砼抗拉强度，该应力所导致砼 的拉伸变形超过配筋构件的极限拉伸后，便产生了竖向裂缝。如果外墙板愈厚， 其自约束应力愈大；当底板对它的约束愈大，外约束水平应力也就愈大。而地 下室外墙竖向配筋、护壁柱、与地下室外墙相交的剪力墙等，都可能对它产生 水平约束的作用。若外墙板上设置门、窗洞、连通口、后浇带或施工缝等便能 成为释放水平应力的理想通道。 地下室外墙板竖向裂缝主要是在约束条件下，由于砼收缩所造成。砼的收 缩大小主要由砼的材性和外部环境所决定。当砼收缩受到约束，从而出现应力， 应力达到足够大时， （指拉应力超过砼的抗拉强度，并且该拉应力导致的变形超 过配筋后砼的极限拉伸时）才会出现裂缝。因此从开始进行工程设计时就应注 意减少对地下室外墙的约束。 b、控制措施 尽可能选择中低强度等级砼；严格控制地下室外墙厚度。在无法再减少约 束的前提下应注意在结构内配置合理的抗裂钢筋，在含钢量相同的条件下水平 筋应设置得密一些，选用钢筋断面宜细一些。 外墙厚度大于 400mm 的应按厚壁墙板施工要求采取切实有效的措施：选用 低水化热水泥；合适的外加剂；适量的石子和粉煤灰；利用砼的 r60 后期强度 设计砼配合比。延缓早期发热高峰的出现。加强养护，延长拆摸时间。防止因 水化热的不均匀降温和不均匀收缩而导致裂缝的产生。 （4）总结 工程实践表明，在地下室外墙合理设置应力释放带有利于减少甚至防止竖 向裂缝的发生，其防裂效果确切。在目前经济技术条件下，它不失为是一种简 便而又实用的防裂措施，值得积极地加以推广。因此在施工设计方面应采取一 切合适的有效手段，使地下室外墙板内的砼应力得到最大限度的释放，增加应 力释放带。 4.34.3、地下室顶板的裂缝控制、地下室顶板的裂缝控制 （1）地下室顶板的裂缝开展现状 我们调查了多个工程（主要是裙房顶板和面覆土地库等） ，发现地下室 顶板裂缝的有九成，如果顶板同时是外露车道的，几乎是 100%裂缝和漏水。 （2）地下室顶板砼裂缝开展情况分析 地下室顶板裂缝的出现与砼强度等级关系密切，即若砼强度等级愈 高，顶板出现裂缝的可能性就愈大。 地下室顶板裂缝的出现与每立方米砼水泥用大小关系密切，即每立方米 砼水泥用量愈多，地下室顶板出现裂纹的可能性就愈大。 地下室顶板裂缝的出现与砼顶板的厚度关系切，即在一定范围内地下室 顶板愈薄，出现裂缝的可能性就愈大。 地下室顶板砼从裂缝的分布和走向情况来看，比起地面以上结构楼板来说 显得更具复杂性和多样性。 （3）地下室顶板砼裂缝控制对策 a、理论分析 地下室顶板除了有与地面以上结构楼板相同的制约条件之外，由于它所处 的特殊位置一地下室都埋到室外地面以下，内部温度常年保持在 510左右 （给人以冬暖夏凉的感觉） 。所以地下室顶板还受到内外温差的影响，特别是当 地下室顶板长时间暴露在外的情况下，顶板经受的内外温差影响十分强烈。如 果我们设计时没有充分考虑这些因素，则地下室预板砼裂缝就会因此而发生。 综上所述地下室顶板裂缝主要是由于板在受到框架约束的条件下钢筋砼的 收缩、骤降温差、内外温差共同作用的结果。 b、控制措施 地下室顶板要根据不同的使用情况，例如室内的、室外的（覆土的、不覆 土的）以及不同使用荷载要求，充分考虑砼降温中梁、板之间温差、内外温差 及收缩变形的影响，选择合适的厚度和配筋率，满足应有的抗裂要求。 由于地下室顶板的特殊性，顶板配筋应上下两皮配置，在配筋率相同条件 下为满足必要的抗裂要求配筋应适当密一些、细一些。 地下室顶板设计还要根据不同的施工方法以及它与覆盖层施工之间的间歇 时间，对设计顶板的厚度，配筋率和抗裂要求等作必要的调整。或者应该在设 计图上规定顶板砼浇捣后的最大间歇时间、对通行车辆的限载规定等。 地下室顶板设计时应对露天与不露天顶板交接处、后浇带附近及顶板边缘 转折处等可能出现应力集中的区域在配筋时作加强处理；在施工中注意防止漏 振，确保砼浇捣密实。 地下室顶板应十分重视加强砼的早期养护，在编制施工组织设计时应规定 养护办法，明确养护措施，严格加强管理。一般来说地下室顶板的养护时间应 长于地面以上结构楼板的养护时间。 特别是在夏季或冬季施工期间，提高地下室顶板的养护标准，延长养护时 间显得尤其重要。 4.44.4、结构楼板的裂缝控制、结构楼板的裂缝控制 （1）结构楼板裂缝开展现状 根据我公司技术部门多年来对各地高层建筑工程的调查，发现出现结构楼 板裂缝的工程几乎占总数的九成，可以想象到当前工程结构楼板裂缝的普遍性 和严重程度。 （2）结构楼板裂缝开展情况分析 我们对工程结构楼板裂缝的成因及特征归纳为以下几点： 与板的两边成 45角的裂缝占了绝大多数，裂缝基本上为上下贯通，发生 45角的裂缝都处在外墙转角所对应的房间楼板上。 裂缝沿板内电线管埋设的方向延伸。 少量裂缝在板的跨中沿竖向或横向延伸。 并发现有以下特点： 凡发生结构楼板裂缝的工程，楼板内配筋几乎都采用下皮双向配筋，上 皮仅配负弯矩钢筋（即支座加铁） 。 采用双层双向配筋的基本没有发现楼板裂缝。 我们发现楼板裂缝的出现与配筋后砼极限拉伸的大小关系密切。即适当 将楼板加厚（例如从 100mm 增加到 120mm） ，配筋加密，可以从总体上提高了结 构材料的极限拉伸结果。 凡发生裂缝的工程，我们都查对了沉降资料，均未发现不均匀沉降现象， 故可以排除因沉降不均匀导致楼板开裂的可能性。 综上所述，楼板裂缝主要是由砼降温变形和收缩变形引起的，砼梁、柱、 墙、板等共处在同一个大气环境中，当环境气温和湿度发生变化的时候，它们 都会出现温差变形和收缩变形。对一幢房子而言，受环境气温影响最大的当属 外墙转角处。白天气温升高时板和梁同时伸长，这种伸长也有差异，但并不很 大。晚上冷却时，由于它们的体形不同，决定了楼板的收缩变形都超前于梁、 柱及墙板楼板的收缩大于梁、柱、墙，使板内出现拉应力，梁内呈压应力。当 板内拉应力超过了砼的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后砼的极限拉伸的时 候，楼板内就会产生裂缝。 （3）结构楼板裂缝控制对策 a、理论分析 裂缝的位置取决于两个因素，一是约束，二是抗拉能力。对楼板来说约束 最大的位置在四个转角处，转角处梁和墙的刚度最大，它对楼板的约束力也就 最大。同时一般板的配筋都是平行于板的两条相邻边而设置。即两条相交钢筋 的夹角平分线方向抗拉能力最薄弱。理论上，该处也是板内主拉应力的方向。 故大多数板上裂缝都出现在外墙转角处，而且呈 45角延伸。 当前工程施工中结构砼普遍采用汽车泵送商品砼。其水泥用量、水灰比、 坍落度等都比较大，石子半径又比较小，砼的收缩值比现场拌制的砼收缩值普 遍增加了。为了避免楼板内部受不均匀温差和收缩的影响而出现的局部应力集 中，若外墙转角处楼板只配置单层下皮双向钢筋，已经不能适应这种变化了的 条件的需要。 楼板内埋设电线管，特别是近些年来普遍使用 pvc 代替金属管以后，使板 内有效截面受到不同程度的削弱，如果同时采用单皮双向配筋，那么沿电线管 埋设方向就可能因应力集中而出现裂缝。 b、控制措施 针对当前现浇砼结构楼板裂缝的出现呈普遍性和高发性的现实情况，我们 就材性、环境及构造措施等三方面开展了系统的防止砼结构楼板裂缝的专项研 究，以便不仅从定性上还应从定量上搞清裂缝发生的原因、规律以及防治办法 等。 可以在以下几方面采用相应的措施： 在采用商品砼泵送施工的条件下，处于外墙转角的现浇砼结构楼板不宜单 层双向配筋，一般应采用双层双向配筋。 在满足楼板砼有效高度的条件下，可以同时考虑在房屋转角所对应房间的 楼板内配置适当放射性钢筋。 现浇砼结构楼板应具有一定量的配筋和砼极限拉伸。这里的极限拉伸究竟 取值多少，可