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北京地坛体育大厦大体积砼裂缝控制措施

苏中建设集团股份有限公司北京分公司张卫东张征民

[关键词]水化升温延缓降温速率减小收缩

提高极限拉伸强度改善约束条件和设计构造

一、工程概况及施工难点：

一)、工程概况：

地坛体育大厦工程位于北京市东城区二环附近安定门外大街，建

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筑面积96168.33m，框架剪力墙结构，地下三层，地上十八层，是一

座集商场、办公、体育用房于一体的综合楼。本工程为大型公建，建

筑造型独特，地处繁华地带，施工场地异常狭小，给施工现场布置带

来一定的难度，需要在施工组织上进行精心策划，施工方案上进行优

化选择。

基础结构型式为钢筋砼筏板基础，建筑物南北长142.2米，东西

长57.6米，基础在(7)—(8)轴及（12）—（13）轴间设置后浇带，其

基础底板砼强度为C35，基础底板占地面积为8000m2，底板砼浇注

量为12000m3，分为三个施工段，其中I段为5100m3、II段为3000m3、

Ⅲ段为5100m3。底板厚为1.5米，1.2米，集水坑最大深度为5.15m，

分为三个施工段进行浇筑。其中I段、Ⅲ段浇筑时间大约需要96个

小时，浇筑时间为2004年6月上旬。

二)、施工难点：

根据本工程底板砼厚、强度较高、方量大且要求连续浇筑，又正

值夏季高温施工等诸多因素致使底板施工难度较大，第一：砼强度较

高，所需水泥量必将增大，在加上外界温度高、底板厚等原因，将造

成砼整体温度偏高，易产生温差裂缝。第二：夏季高温施工和运输路

程较远，砼塌落度损失将增大，现场不易泵送，易出现施工冷缝。第

三：砼要求连续，但本工程所处地段有早7：00～9：00、晚16：00～

21：00为禁行时间，所以必须保证砼不能出现施工冷缝。

二：砼裂缝的形成

砼结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指那些

肉眼看不见的裂缝，主要有三种，一是骨料与水泥石粘合面上的裂缝，

称为粘着裂缝：二是水泥石中自身的裂缝，称为水泥石裂缝；三是骨

料本身的裂缝，称为骨料裂缝。微观裂缝在砼结构的分布是不规则、

不贯通的。反之，肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝，这类裂缝的范围

—般不小于0.05mm。宏观裂缝是微观裂缝扩展而来的。因此在砼结

构中裂缝是绝对生存的，只是应将其控制在符合规范要求范围内，以

不致发展到有害裂缝。砼结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种，—

是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的—种情况，即按常规计算的

主要应力引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际

工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，

这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形

受到约束时便产生应力，当此应力超过砼抗拉强度时就产生裂缝。

建筑工程中的大体积砼结构所承受的变形，主要是因温差和收缩

而产牛的。在大体积砼结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥

水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的

温度收缩应力是导致钢筋砼产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂

缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于砼表面和内部的散热条件不同，

温度外低内高，形成了温度梯度，使砼内部产生压应力，表面产生拉

应力，表面的拉应力超过砼抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体

积砼在强度发展到一定程度，砼逐渐降温，这个降温差引起的变形加

上砼失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束

时引起的拉应力，超过砼抗拉强度时所有可能产生的贯通整个截面的

裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。高强度的砼早期收缩

较大，这是由于高强度砼中以30%～60%矿物细掺合料代替水泥，高

效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%—2%，水胶比为0.25～0.40，改

善了砼的微观结构，给高强砼带来许多优良特性，但其负面效应最突

出的是砼收缩裂缝几率增多。高强砼的收缩，主要是干燥收缩、温度

收缩、塑性收缩、化学收缩、和自收缩。砼初现裂纹的时间可以作为

判断裂纹原因的参考：塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时

出现；温度收缩裂缝大约在浇筑2到10天出现；自收缩主要发生在

砼凝结硬化后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期

内。

为了有效的控制在大体积砼施