預(yù)防地下室外墻板裂縫常用措施分析

謝鋒

（珠海市高新建設(shè)投資有限公司，廣東 珠海 519015）

1 造成裂縫的主要因素

1.1 設(shè)計方面

結(jié)構(gòu)設(shè)計若只重視承載力極限狀態(tài)而忽略正常使用極限狀態(tài)以及溫濕度的影響，忽略構(gòu)造設(shè)計及構(gòu)造配筋的作用，保護層偏厚，都會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。采用高強度鋼筋等強代替中低強度鋼筋，導(dǎo)致鋼筋使用應(yīng)力顯著增加，應(yīng)力的增加與裂縫寬度成正比；用粗直徑鋼筋等強代替細直徑鋼筋，增加鋼筋間距，導(dǎo)致鋼筋和混凝土的共同作用降低。結(jié)構(gòu)設(shè)計時對結(jié)構(gòu)物的沉降差異考慮不夠，也會造成地下室混凝土外墻產(chǎn)生裂縫。

1.2 材料方面

商品混凝土具有均質(zhì)性高，施工效率高，環(huán)境保護好的特點，但為了施工便利而增加商品混凝土的和易性，使得水泥用量、水用量增加、會使水泥活性增加，比表面積增大、水灰比增大、骨料粒徑減少、砂率提高、坍落度增大，導(dǎo)致水化熱及收縮變形顯著增加，體積穩(wěn)定性（收縮及溫度作用穩(wěn)定性）下降?；炷梁嗔繉刂屏芽p十分重要，粗細骨料中含泥量越大則收縮越大，抗拉強度也就越低。另外，摻合料活性越高，顆粒越細，比表面積越大，收縮也越大。高效化學(xué)外加劑和礦物摻合料作為混凝土第五、第六組分摻量不斷增加，導(dǎo)致大摻量高性能混凝土的早期塑性收縮較大。

1.3 施工方面

混凝土攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑時間間隔過長，泵送時增加用水量、水泥用量，導(dǎo)致水灰比增大，坍落度增大，混凝土體積穩(wěn)定性下降。模板支撐剛度不夠，澆搗時模板變形漏漿。鋼筋綁扎位置不正確或鋼筋過密，鋼筋搭接、錨固不良，鋼筋、預(yù)埋件被擾動，導(dǎo)致澆筑不均勻?；炷翐v實不良，骨料下沉、泌水量大，表面失水過快，以致混凝土早期收縮較大，表面容易產(chǎn)生裂縫。

混凝土澆筑時材料供應(yīng)不上，造成施工冷縫產(chǎn)生。施工過程未考慮環(huán)境溫濕度變化對混凝土變形性能的影響。施工過程中若忽略以上諸因素對混凝土的影響，都會產(chǎn)生裂縫。

1.4 養(yǎng)護不當(dāng)

封閉或敞開環(huán)境中的裂縫程度取決于環(huán)境溫度濕度變化。養(yǎng)護措施不當(dāng)或養(yǎng)護不及時，養(yǎng)護初期遭受急劇干燥（日曬、大風(fēng)）或凍害極易造成混凝土早期收縮，易產(chǎn)生裂縫。此外，混凝土表面強度過低就進行下道工序，過早拆除模板、模板拆除不當(dāng)，也會造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

1.5 體型大

隨著地下空間的大量利用，地下室體型越來越大，墻板總長超過200m，雖不能稱作是“大體積混凝土”，卻具有大體積混凝土的性質(zhì)，具有較高溫度收縮應(yīng)力，極易開裂。據(jù)研究，溫度收縮應(yīng)力不僅與長墻長高比有關(guān)，尚與長度的絕對值有關(guān)，墻體越長，溫度收縮應(yīng)力越大，越容易開裂。

2 常用預(yù)防措施

2.1 設(shè)計方面

為控制地下室混凝土外墻因混凝土收縮和溫度變化而產(chǎn)生的裂縫，墻體中水平分布筋除滿足強度計算要求外，其配筋率不宜小于0.4%，鋼筋間距不宜大于100mm。墻厚宜大于160mm，并宜雙排配置分布鋼筋。構(gòu)造配筋應(yīng)細而密，應(yīng)當(dāng)把水平構(gòu)造筋配置垂直受力筋外面。

為減少施工中由于混凝土收縮和溫度變化對結(jié)構(gòu)形成開裂的可能性，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件采取“抗放結(jié)合”的綜合措施,約束引起的應(yīng)力或變形，用“放”的方法解決，可以設(shè)置變形縫釋放約束應(yīng)力，創(chuàng)造條件給結(jié)構(gòu)以變形的機會。提高混凝土的抗拉強度或極限拉伸，可用“抗”的方法解決，采用細而密的配筋，利用混凝土與鋼筋良好的粘結(jié)效應(yīng)及微裂對拉伸的軟化利用，提高抗拉能力。

普通混凝土具有良好的韌性，水化熱和收縮較小，地下室外墻宜采用普通混凝土，其強度等級不宜大于C35。大面積混凝土中可摻纖維，提高抗塑性裂縫能力。為控制水泥水化熱產(chǎn)生的混凝土裂縫，設(shè)計中可在預(yù)計可能產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置誘導(dǎo)縫。

為控制混凝土內(nèi)氯化物引起鋼筋銹蝕產(chǎn)生裂縫，應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定確定板墻的最小混凝土保護層厚度和最大氯離子含量。設(shè)計中還應(yīng)嚴加控制裂縫寬度的限值。

對較長的板墻可設(shè)置“后澆帶”（宜每隔30m左右設(shè)置一道）。后澆帶的寬度不宜小于800mm，后澆帶內(nèi)鋼筋不可截斷。后澆帶強度等級宜較其兩側(cè)混凝土高一個等級，并采用補償收縮混凝土進行澆筑，其濕潤養(yǎng)護時間不少于15d。

2.2 材料方面

水泥宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥；地下室外墻板防裂抗?jié)B要求較高，所用水泥的鋁酸三鈣含量不宜大于8%。使用時水泥溫度不宜超過60℃。

骨料應(yīng)優(yōu)選潔凈、級配良好的中砂和級配良好、空隙率較小的非堿活性粗骨料。骨料的含泥量和硫酸鹽含量不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。骨料宜堆放于棚內(nèi)，防止太陽直曬或雨雪淋濕，以免影響混凝土拌合物溫度和水膠比。

礦物摻合料應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求，粉煤灰摻量不宜超過水泥用量的30%，礦渣粉摻量不宜超過水泥用量的50%，沸石粉不宜超過水泥用量的10%，硅粉不宜超過水泥用量的10%，采用復(fù)合礦物摻合料時，其摻量不宜超過水泥用量的50%。

所用外加劑應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求，并按《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119等規(guī)定進行施工，選用外加劑時，必須根據(jù)工程具體情況先做水泥適應(yīng)性及實際效果試驗。

2.3 施工方面

模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、施工過程中產(chǎn)生的荷載。模板安裝須構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水，應(yīng)準(zhǔn)確配置混凝土墊塊或鋼筋定位器。模板及其支架的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時應(yīng)考慮周全。后澆帶模板的支頂及拆除容易被忽視，由此造成的結(jié)構(gòu)缺陷，應(yīng)予以特別注意，須嚴格按施工技術(shù)方案執(zhí)行。

混凝土運輸時，應(yīng)保持混凝土拌合物的均勻性，不應(yīng)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，運送頻率應(yīng)保證混凝土施工的連續(xù)性。由攪拌、運輸?shù)綕仓肽＃?dāng)氣溫不高于25℃時，持續(xù)時間不宜大于90min，當(dāng)氣溫高于25℃時，持續(xù)時間不宜大于60min。當(dāng)混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時，持續(xù)時間應(yīng)由試驗確定。

對現(xiàn)場澆筑的混凝土要進行監(jiān)控，運抵現(xiàn)場的混凝土嚴禁隨意加水。在施工方案中，應(yīng)制定好入?；炷恋臏囟瓤刂?、澆筑后的混凝土溫度控制措施。一次澆筑高度以混凝土不離析為準(zhǔn)，一般每層不超過500mm，搗平后再澆筑上層，澆筑時要注意振搗到位使混凝土充滿端頭角落，要振搗密實，不得漏振，也不得過振。澆筑時要防止鋼筋、模板、定位筋等的移動和變形。

后澆帶混凝土澆筑時間應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)無設(shè)計要求時，后澆帶宜在其兩側(cè)混凝土齡期達8周后再行澆筑。施工縫處澆筑混凝土前，應(yīng)將接茬處剔鑿干凈，澆水濕潤，并在接茬處鋪水泥砂漿或涂混凝土界面劑，保證施工縫良好結(jié)合。

2.4 養(yǎng)護措施

養(yǎng)護是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施，必須充分重視并制定養(yǎng)護方案，派專人負責(zé)養(yǎng)護工作。地下室外墻混凝土澆筑完畢，混凝土達到一定強度（1-3d）后，必要時應(yīng)及時松動兩側(cè)模板，離縫約3-5mm，在墻體頂部架設(shè)淋水管，噴淋養(yǎng)護。拆除模板后，應(yīng)在墻兩側(cè)覆掛麻袋或草簾等覆蓋物，并宜盡早回填土。冬季施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養(yǎng)護，應(yīng)用塑料薄膜和保溫材料進行保溫、保濕養(yǎng)護。

2.5 大體型、長墻處理措施

地下室體型大，墻板總長超過200m，具有“大體積混凝土”特性，施工中應(yīng)控制澆筑后的混凝土內(nèi)部最高溫度及其與表面的溫差、混凝土表面與環(huán)境的溫差，內(nèi)部最高溫度一般不高于70℃，內(nèi)外溫差不超過25℃，混凝土表面與環(huán)境溫差不超過15℃。為達到這一要求，在混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)摻用礦物摻合料降低水泥用量，并采用水化熱低的水泥；在混凝土表面采用可靠的保溫、保濕措施；降低混凝土入模溫度（例如在拌制混凝土?xí)r可采用加冰屑或冰水降溫、控制水泥及骨料溫度等措施）。

對于長墻設(shè)計施工，除了采用后澆帶方法外，還可以采用跳倉施工方法分段間隔澆筑混凝土。分段原則應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件確定，經(jīng)過大于10d的養(yǎng)護再將各分段連成整體，在分段之間設(shè)置鋼板止水帶，并仔細處理好施工縫。

3 結(jié)語

綜上所述，引起地下室混凝土外墻裂縫的因素是多方面的，只要在設(shè)計、材料選用、施工方法、養(yǎng)護及體型處理等方面采取必要的措施，就能夠有效地減少地下室混凝土外墻裂縫的產(chǎn)生。

[1]毛義平.地下室外墻板裂縫產(chǎn)生的原因和防止裂縫產(chǎn)生的技術(shù)措施[J].混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫控制與混凝土新技術(shù)交流會論文集，1999-10-01.