底板裂缝原因分析及处理措施

济南西客站客运枢纽地下室底板裂缝原因分析

济南西客站综合客运枢纽工程位于槐荫区段店镇大金庄村，该工程为地上三层、地下二层；地下二层建筑面积为8800.61平米，地下一层建筑面积为16171.43平米（不含地下二层部分面积为7370.82平米）。根据勘察报告，勘察期间地下水位埋深6.57~8.55米，水位绝对标高为22.6~24.18米，水位年变化幅度不大，该工程正负零标高为31.5米，地下二层地面绝对标高为21.0米，地下一层地面绝对标高为26.5米，抗浮设计水位为29米。

一、基本情况

该工程基础形式为桩筏板基础，承压桩为776棵（∮800mm），抗拔桩为677棵（∮600mm）。基础承台厚1800mm,防水底板厚600mm，结构配筋为双层双向HRB400-Φ18@200。基础承台、防水底板及外墙采用补偿收缩混凝土，混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P8。按设计要求，混凝土采用60天强度作为设计、验收和评定的依据。混凝土限制膨胀率（水中14天）≥0.03％，图纸设计推荐SY—K抗裂防水剂，掺量占总胶凝材料的8％左右，或由试验确定满足混凝土限制膨胀率。基础及外墙外防水采用两道PVC防水卷材，桩头刷1.2mm厚水泥基渗透再结晶防水材料，在防水层与防水底板间设置一层100mm厚聚苯板。

地下室基础混凝土于2011年1月施工，覆盖塑料薄膜及毛毡保

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温保湿养护。2011年7月开始发现地下室局部有渗漏现象，经现场勘查，防水底板上出现较多交叉形式的贯通裂缝，且分布较广，水沿裂缝渗出，后浇带两侧也有，混凝土外墙个别部位也有渗漏。

二、二区工程结构特征

该工程基础由承台和防水底板组成，承台下设承压桩，防水底板下设抗浮桩，桩距2-3米，防水底板受承台和桩基的“嵌固”，完全约束，致使防水底板没有变形的余地。全约束条件的混凝土结构物最大应力与长度无关，图纸设置的温度后浇带意义不大，无法满足结构物的变形。按二维双向约束，最大约束应力；σmax=σx=σy=-E.ɑ.T/1-μ εx=εy=0

防止上述混凝土结构开裂，在施工管理和质量控制上要控制综合温差，早期通过混凝土限制膨胀率来抵消或补偿混凝土的温度变形和收缩变形，后期应通过混凝土的徐变，以时间来控制混凝土的开裂的发生。

三、材料及施工配合比 3.1材料 水泥；P.O.42.5 砂；中砂 石；5-25mm碎石 掺和料，二级粉煤灰

外加剂；SY-K抗裂防水剂加防冻泵送剂或泵送剂

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3.2施工配合比

二家混凝土公司配合比如下；㎏/m3， 水泥400 水泥400 粉煤灰50 粉煤灰50 SY-K32 SY-K32 外加剂24.1 用水量165 外加剂12.0 用水量180 注；配合比1；外加剂为防冻泵送剂 配合比2；外加剂为泵送剂 3.3施工配合比适用性分析 3.3.1水泥用量；

底板混凝土强度等级为C30P8，设计龄期为60天，采用60天强度旨在降低单位水泥用量，即降低混凝土的温升，以控制混凝土的温差变形。施工配合比水泥用量为400㎏/m3，水泥用量偏高，实际也用不了那么多。

3.3.2按GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》的规定，膨胀剂的掺量是按总胶凝材料计算的，即膨胀剂掺量的％=膨胀剂/水泥+掺合料+膨胀剂，图纸设计也明确规定，SY-K掺量为总胶凝材料的8％,左右。所提供的施工配合比，SY-K掺量32㎏/m3，是

按水泥的8％，按总胶凝材料仅为6.6％，未满足设计要求，掺量偏低。

3.3.3按GB50119-2003的规定，补偿收缩混凝土的限制膨胀率≥0.015％，鉴于上述工程结构约束特征，图纸设计选择较大膨胀值，要求该区间混凝土限制膨胀率不小于0.03％。对于约束较大的部位，

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施工采用的混凝土应通过试验来确定膨胀剂的品种和掺量，以满足抵消或补偿混凝土的温度变形和收缩变形的要求。

3.3.4图纸设计外加剂选用了SY-K抗裂防水剂，抗裂防水剂系非规范的名称，纯商业属性。国家标准GB8075-2005《混凝土外加剂定义、命名与术语》无此产品，SY-K采用膨胀剂的标准作为产品性能指标。按现行国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》产品分成二类，主要性能指标，水中7天、21天空气中限制膨胀率，试验采用胶砂试件。图纸提出的混凝土限制膨胀率是按GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》，采用水中14天限制膨胀率，试验应采用现场施工用混凝土制作试件，前者用于产品检验，后者用于混凝土的质量控制。 3.3.5依据资料提供的施工配合比的胶凝材料和单位用水量，上述配合比相当于令期28天C40混凝土配合比，系商业属性的资料配合比，非真正施工用配合比。 3.4模拟施工配合比

考虑到现场施工配合比不祥，依据工程结构特征、地材和现行国家规范，模拟施工配合比，以便分析底板开裂的原因。 3.4.1水泥用量；

图纸设计采用60天强度，目的是降低单方水泥用量，以降低混凝土温升，控制早期混凝土弹性模量，降低全约束混凝土的最大应力。考虑到混凝土耐久性的要求，最小水泥用量应满足规范的规定； 按GB50108-2008《地下工程防水技术规范》最小水泥用量260 GB50010-2010《混凝土结构设计规范》底板属二b类环境，最小水泥

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用量275

GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》采用补偿收缩混凝土水泥用量不宜低于320，当掺加活性掺合料，最小水泥用量280 GB50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》按50年和使用环境，上述结构混凝土应采用C30-C35，最小水泥用量为280

JGJ/T178-2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》最小水泥用量300 考虑到部分底板冬期施工，按JGJ/T104-2011《建筑工程冬期施工规程》最小水泥用量280

前三个规范是强制性规范，混凝土水泥最小用量可选择280，如考虑获得较大限制膨胀率，应适当提高单位水泥用量，综合考虑水泥用量可控制在280-300，模拟配合比取300,。 3.4.2胶凝材料总量；

按GB50476-2008的要求，C30-C35混凝土最大胶凝材料不宜超过400，取400.

3.4.3膨胀剂SY-K；

按图纸设计按总胶凝材料的8％，取32. 3.4.4粉煤灰

胶凝材料总量400-水泥300-SY-K32=68，粉煤灰占胶凝材料的17％ 3.3.5单位用水量

按GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》的要求，大体积混凝土最大用水量不宜超过175，取175或控制在172-175，C30P8大体积混凝土按60天设计，水胶比可控制在0.43-044。

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