人防地下室裂縫控制探析

董學(xué)海

【摘 要】 人防工程是一項(xiàng)關(guān)系到國際民生的大事，城市高層建筑地下基本均設(shè)置有人防地下室。防滲控制、裂縫防治一直都是人防地下室工程建設(shè)控制的重中之重。本文結(jié)合多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了一系列的裂縫控制措施，以供同行探討。

【關(guān)鍵詞】 人防地下室 裂縫控制 原因分析 控制措施

隨著我國城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人防工程建設(shè)也越來越受關(guān)注，城市高層建筑人防地下室不但在戰(zhàn)爭時(shí)期發(fā)揮著保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的作用，和平時(shí)期也對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著積極作用。人防工程建設(shè)規(guī)模越來越大，人防地下室開裂、滲水現(xiàn)象也常有發(fā)生，嚴(yán)重影響人防地下室的使用功能，甚至威脅到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全。因此，人防地下室工程裂縫控制十分關(guān)鍵。以下筆者根據(jù)多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)人防地下室裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并對(duì)裂縫控制措施進(jìn)行了探究。

1 人防地下室裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 設(shè)計(jì)方面的原因

由于設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土開裂的情況主要有混凝土強(qiáng)度確定不當(dāng)、結(jié)構(gòu)約束、截面突變等情況。其中混凝土強(qiáng)度等級(jí)不合理是普遍現(xiàn)象，很多人認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高越好，其實(shí)不然?；炷翉?qiáng)度等級(jí)越高其水泥用量也越大、水泥標(biāo)號(hào)也越高，其水化熱也就越大，那么也就越容易產(chǎn)生溫度裂縫。結(jié)構(gòu)約束作用也是造成人防地下室裂縫的主要原因之一。現(xiàn)代建筑工程規(guī)模龐大，超長、超厚結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。長厚型結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)變形有著很強(qiáng)的約束作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過一定程度時(shí)，結(jié)構(gòu)便會(huì)開裂。在地面建筑有塔樓的人防地下室中。

塔樓與大底盤交接位置，由于荷載差異巨大，其變形差異也大，因此該位置極易開裂。另外，若結(jié)構(gòu)截面有突變，則在突變出出現(xiàn)應(yīng)力集中，也容易產(chǎn)生裂縫；板結(jié)構(gòu)的構(gòu)造鋼筋配置過少也容易造成結(jié)構(gòu)開裂。

1.2 基礎(chǔ)不均勻沉降

當(dāng)?shù)厣辖Y(jié)構(gòu)為裙塔結(jié)構(gòu)時(shí)，由于荷載差異巨大，基礎(chǔ)沉降變形很難一致?；A(chǔ)的不均勻沉降將會(huì)造成塔樓與人防地下室交界位置大梁兩側(cè)的樓板開裂。此外，現(xiàn)代建筑規(guī)模巨大，建筑占地面積巨大，地質(zhì)條件差異也就可能比較大，這也是造成不均勻沉降的一大因素。

1.3 材料方面的原因?qū)?/p>

人防地下室產(chǎn)生裂縫跟使用的原材料也有很大關(guān)系?；炷林饕兴唷⒐橇?、水、外加劑等組成。若采用早強(qiáng)的、強(qiáng)度等級(jí)高的水泥，混凝土結(jié)構(gòu)就容易開裂；骨料越細(xì)，或者含有泥土，混凝土結(jié)構(gòu)也容易開裂；此外，若外加劑選用不合理或者參量不當(dāng)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)造成影響。按照規(guī)定，城市工程建設(shè)必須使用商品混凝土，但是商品混凝土使用的骨料粒徑小、水膠比偏大、單位用水量偏大，混凝土收縮性大，所以比較容易產(chǎn)生裂縫。

1.4 施工方面的原因

施工過程也是人防地下室工程成型的過程，施工控制的好壞對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有著十分關(guān)鍵的影響。若振搗不密實(shí)、不均勻、過振、欠振都會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。混凝土澆筑不連續(xù)，中斷時(shí)間大于初凝時(shí)間，而施工縫又處理不當(dāng)?shù)惹闆r都會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。大體積混凝土澆筑時(shí)，若溫度控制措施不到位極易造成混凝土產(chǎn)生溫度裂縫?；炷琉B(yǎng)護(hù)不當(dāng)將會(huì)直接導(dǎo)致其開裂，比如，混凝土澆筑完成后沒有及時(shí)覆蓋，由于水封蒸發(fā)過快，表面就會(huì)產(chǎn)生收縮龜裂；混凝土強(qiáng)度不足便在其上行走或者堆放其他荷載等，都會(huì)造成混凝土開裂；拆模過早、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠、未采取保溫保濕措施等，也會(huì)導(dǎo)致開裂。

2 裂縫控制措施

2.1 設(shè)計(jì)措施

人防地下室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該予以重視，充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)的防滲防裂問題。設(shè)計(jì)時(shí)主要可以采取以下措施：①設(shè)置后澆帶，后澆帶混凝土采用高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)等微膨脹混凝土，減少大面積混凝土板收縮帶來的負(fù)面影響；②合理確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，在確保結(jié)構(gòu)的抗?jié)B及結(jié)構(gòu)整體性能的前提下，不宜采用強(qiáng)度等級(jí)太高的混凝土。③優(yōu)化混凝土的配合比設(shè)計(jì)，在確?；炷翉?qiáng)度的前提下降低水泥用量，并參入一定量的摻合料，降低水化熱。另外，人防地下室混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)不但要考慮其強(qiáng)度，更重要的還要對(duì)其抗?jié)B性能考慮。④構(gòu)造技術(shù)措施：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡可能的均勻布置上部結(jié)構(gòu)的重量，以減少基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫；當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況存在差異時(shí)，可以通過采用復(fù)合地基或者采用不同的樁基長度、樁徑來應(yīng)對(duì)；另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)截面形式盡可能一致，建筑形狀盡可能整齊規(guī)矩；重視構(gòu)造鋼筋的設(shè)置，合理配置構(gòu)造鋼筋防止裂縫的發(fā)展。

2.2 材料控制

應(yīng)該采用低水化熱水泥，比如礦渣水泥、粉煤灰水泥等，降低水化熱，防止混凝土開裂。粗骨料應(yīng)該選用干凈、質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好、針片狀顆粒不大于15%的碎石。細(xì)骨料應(yīng)該選用細(xì)度模數(shù)大、粒徑大的河沙。骨料必須干凈，碎石的含泥量不得大于1%，河沙的含泥量不得大于2%?？梢栽诨炷林袇⑷胍欢ǖ亩汤w維，可以提高混凝土的抗裂能力。混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照試驗(yàn)室提供的施工配合比進(jìn)行配料攪拌，計(jì)量必須準(zhǔn)確，誤差不得超出規(guī)范允許范圍。拌合時(shí)間不得太短，混凝土攪拌必須均勻充分。

2.3 控制溫度

溫度裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中最為常見的，因此，控制混凝土的溫度可以防止裂縫發(fā)生。在炎熱的夏天施工時(shí)，可以采用冰水?dāng)嚢瑁档突炷恋娜肽囟?；在冬季施工時(shí)，可以采用熱水?dāng)嚢?，或者在砂石料中通入蒸汽加熱。另外，在混凝土運(yùn)輸過程中也應(yīng)該采取保溫措施，確保混凝土入模溫度滿足要求。

2.4 混凝土筑搗

混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)拌合料的和易性、可泵性、塌落度等進(jìn)行檢測，然后泵送入模?；炷恋淖杂上侣涓叨瘸^2米時(shí)，應(yīng)該采用串通等措施，以免混凝土離析。混凝土采用分層澆筑振搗，每層厚度應(yīng)該控制在30～50cm?；炷琳駬v時(shí)，振搗棒應(yīng)該插入下面一層5～10cm，確保兩層混凝土的粘結(jié)?；炷琳駬v必須充分、均勻，不得有漏振、欠振、過振現(xiàn)象?；炷翝仓?yīng)該連續(xù)，不得中斷，當(dāng)發(fā)生機(jī)械故障或者其他原因不得不中斷時(shí)，不得超過混凝土初凝時(shí)間。當(dāng)超過初凝時(shí)間時(shí)應(yīng)該按照施工縫處理。

此外，二次振搗對(duì)防止混凝土表面裂縫有很好的效果。也就是在混凝土初凝前，對(duì)其進(jìn)行復(fù)搗，將泌水產(chǎn)生的空隙排除，進(jìn)一步提高混凝土的密實(shí)度。但是，二次振搗必須把握好時(shí)機(jī)，否則會(huì)適得其反。

2.5 養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完成后應(yīng)該及時(shí)養(yǎng)護(hù)，通常采取保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得小于14天。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)該要保持混凝土表面濕潤，確?；炷劣不瘯r(shí)有充分的水分。具體措施有覆蓋養(yǎng)護(hù)膜、草袋、土工布、噴灑養(yǎng)護(hù)液、灑水等。對(duì)于大體積混凝土還應(yīng)該采取內(nèi)部降溫及表面保溫措施，將混凝土內(nèi)外溫度差控制在25℃以內(nèi)，防止溫度裂縫的產(chǎn)生。具體可以在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻管，混凝土澆筑時(shí)便通入冷水循環(huán)，將內(nèi)部的熱量帶出，降低內(nèi)部溫度，從而降低混凝土的內(nèi)外溫度差。

3 結(jié)束語

人防工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類有多種，其形成原因也很復(fù)雜，但是基本上不外乎設(shè)計(jì)、施工這兩大方面的因素，因此，我們在人防工程設(shè)計(jì)、施工過程中必須予以足夠的重視，采取合理有效的防治措施，減少或者防止裂縫的產(chǎn)生。在建設(shè)過程中，我們必須全面考慮，嚴(yán)格控制，建設(shè)一個(gè)質(zhì)量可靠的人防地下室，為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

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