關(guān)于地下室工程裂縫的預(yù)防和控制

陳雨（福建華航建設(shè)集團(tuán)有限公司　福建省福州市　350000）

關(guān)于地下室工程裂縫的預(yù)防和控制

陳雨
（福建華航建設(shè)集團(tuán)有限公司福建省福州市350000）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，建筑用地的緊張，高層建筑工程逐漸增多，地下室工程項(xiàng)目也在不斷的增多，裂縫是地下室工程中的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題之一，本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)地下室工程裂縫預(yù)防和控制問(wèn)題進(jìn)行了分析。

地下室工程；裂縫；預(yù)防；控制

引言

在高層建筑地下室施工中，經(jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫。為避免裂縫的發(fā)生，需對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。筆者根據(jù)自己多年的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合剛剛開(kāi)始施工的一項(xiàng)工程，淺談一下自己的看法。

1　裂縫類型

1.1溫度裂縫

水化熱產(chǎn)生的溫度裂縫。大量的水化熱聚集在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面與外界環(huán)境接觸，散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。由于熱脹冷縮的關(guān)系，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，內(nèi)部混凝土的膨脹受到外部混凝土的約束，從而使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。外界溫度驟變引起的溫度裂縫。在混凝土的施工中，當(dāng)環(huán)境溫差變化較大或混凝土受到寒潮的侵襲時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生降溫收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。

1.2化學(xué)收縮和干燥收縮裂縫

化學(xué)收縮和干燥收縮裂縫是常見(jiàn)的裂縫種類之一，具體情況如下：化學(xué)收縮。混凝土硬化過(guò)程中，水泥要發(fā)生一系列化學(xué)變化，稱之為水化，但水化生成物體積比反應(yīng)前物質(zhì)總體積要小，這種收縮稱之為化學(xué)收縮。干燥收縮裂縫?；炷恋母稍锸湛s裂縫是硬化前的新拌混凝土在凝結(jié)過(guò)程中因表面水分蒸發(fā)而引起的裂縫?；炷潦艿酵獠織l件的影響，表面失水會(huì)產(chǎn)生收縮，當(dāng)收縮受到基礎(chǔ)或者內(nèi)部約束時(shí)將產(chǎn)生拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)便會(huì)產(chǎn)生干燥收縮裂縫。常見(jiàn)于澆筑后混凝土構(gòu)件的外露表面，在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)。裂縫多為表面性，呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一的平行線狀或網(wǎng)狀形式，寬度多在0.05～0.12mm之間，互不連貫。

1.3結(jié)構(gòu)裂縫

雖然地下室工程的承載力能滿足設(shè)計(jì)要求，由于地下室工程受力較為復(fù)雜，因此在一些薄弱部位和截面突變處，往往產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)裂縫。例如墻角應(yīng)力集中處的45°斜裂縫，板端負(fù)彎矩較大處的板面拉裂縫，以及電梯基坑的裂縫等。

2　地下室常見(jiàn)裂縫及成因

①地下室擋土墻裂縫。產(chǎn)生原因：由于墻體混凝土強(qiáng)度較高，水泥用量達(dá)到350kg/h左右，因此必然造成混凝土收縮量大，地下室擋土墻又較長(zhǎng)，后澆帶又不能過(guò)多的設(shè)置，墻面不易養(yǎng)護(hù)，故容易形成有規(guī)律的豎向裂縫。②地下室底板裂縫產(chǎn)生原因。地下室底板較厚，屬于大體積混凝土，因此產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差大，這是產(chǎn)生裂縫的主要原因。另外，由于施工中未采取有效措施以及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)（在混凝土溫度較高時(shí)，突然澆冷水養(yǎng)護(hù)），從而產(chǎn)生多條無(wú)規(guī)則裂縫。④地下室陰角、電梯基坑裂縫產(chǎn)生原因。由于收縮應(yīng)力、沉降及溫度應(yīng)力、等共同作用，在角部形成集中應(yīng)力超出混凝土抗拉強(qiáng)度所造成的裂縫；設(shè)計(jì)圖紙?jiān)陔娞莼犹幦鄙俅髽訄D，施工單位未能理解設(shè)計(jì)意圖和正確理解標(biāo)準(zhǔn)圖集的有關(guān)要求，造成電梯基坑配筋不足和壓力集中，從而產(chǎn)生電梯基坑裂縫。

3　地下室裂縫預(yù)防措施和控制

3.1地下室擋土墻及轉(zhuǎn)角裂縫預(yù)防措施

地下室擋土墻及轉(zhuǎn)角裂縫預(yù)防比較復(fù)雜，需要采取以下幾個(gè)方面措施：①嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工，組織有關(guān)人員進(jìn)行認(rèn)真檢查驗(yàn)收，在地下室墻體轉(zhuǎn)角處和細(xì)部等部位要依據(jù)圖紙仔細(xì)核對(duì)檢查，確保配筋正確。②調(diào)整混凝土配合比通過(guò)摻加外加劑（減水劑、高效泵送劑、抗裂型外加劑、UEA膨脹劑以及粉煤灰等），力求減水以及水泥用量。④合理制定混凝土澆搗施工方案，嚴(yán)格按照施工方案施工，控制分層澆搗的時(shí)間確保初凝之前完成。④加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋、淋水。派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，做到定人、定時(shí)、定量。⑤墻體模板拆除一般在混凝土施工完成14d后進(jìn)行拆除。⑥地下室回填土應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)才能進(jìn)行，同時(shí)采用分層夯實(shí)逐層回填。

3.2地下室底板裂縫預(yù)防措施

①選用高標(biāo)號(hào)水泥，盡可能減少單位體積混凝土的水泥用量，同時(shí)采用低水化熱的礦渣水泥，并摻加高效減水劑，減少用水量，同時(shí)降低水泥的水化熱。②摻加粉煤灰，以減少水泥用量；摻加UEA膨脹劑，以補(bǔ)償收縮。④?chē)?yán)格控制溫度，這是防止地下室底板裂縫的關(guān)鍵。溫度控制的主要任務(wù)是：降低混凝土內(nèi)部最高溫升，減少總降溫差；外部保溫、內(nèi)部降溫，減少溫度梯度；延緩混凝土的降溫速率，減少單位時(shí)間內(nèi)的溫差。在施工中，具體控制措施如下：合理分段分層澆注混凝土，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布比較均勻，同時(shí)也便于振搗密實(shí)；在混凝土中埋入一定數(shù)量的溫度測(cè)桿，每根測(cè)桿沿板厚方向（上、中、下）設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)，混凝土外部氣溫測(cè)點(diǎn)設(shè)置5～8個(gè)。然后根據(jù)大體積混凝土早期升溫較快，后期降溫較慢的特點(diǎn)，采用先頻后疏，即前4d/h測(cè)量一次，5～8d內(nèi)2h一次，9～13d內(nèi)每4h一次，14～28d內(nèi)每6h一次。把測(cè)溫結(jié)果記錄備案，并與計(jì)算的監(jiān)控參數(shù)比較，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取有效措施，把異常情況調(diào)整到可控范圍內(nèi)。④施工過(guò)程控制。澆注前，應(yīng)派專人到商品混凝土攪拌站檢查電腦控制室中的配合比、混凝土攪拌時(shí)間等是否符合要求，檢查各種材料計(jì)量是否準(zhǔn)確，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)反饋塌落度情況對(duì)配合比進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；因此在澆注過(guò)程中應(yīng)做到：混凝土振搗應(yīng)符合操作規(guī)程，層與層之間交接部位振搗時(shí)應(yīng)搭接50～100mm，控制振搗時(shí)間。同時(shí)采取有效措施保證在澆注過(guò)程中鋼筋不移位。在豎向分層澆注混凝土，且每層的間隔時(shí)間不能超過(guò)初凝時(shí)間，避免出現(xiàn)施工縫。為防止混凝土表面出現(xiàn)龜裂，應(yīng)在混凝土表面無(wú)水漬時(shí)，進(jìn)行二次抹面壓光；泌水處理。由于混凝土厚度比較厚，作業(yè)振搗過(guò)程中的泌水要及時(shí)排出。對(duì)于混凝土澆注過(guò)程中的下層振搗產(chǎn)生的水，應(yīng)引導(dǎo)將其流向積水坑、電梯井等深坑處，然后集中排出。面層混凝土振搗產(chǎn)生的水預(yù)先在板面四周外模上和坑井處的模板上留設(shè)泄水孔，以便能及時(shí)排出。對(duì)于澆注過(guò)程中混凝土的泌水要及時(shí)處理，避免使粗骨料下沉。混凝土表面水泥砂漿過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不均并產(chǎn)生收縮裂縫。⑤養(yǎng)護(hù)措施。底板混凝土由于澆注時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)以后澆帶為界進(jìn)行分段養(yǎng)護(hù)，做到先澆先養(yǎng)護(hù)。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)外溫差（中心與表面，表面與外界）在25℃范圍內(nèi)，并保證降溫速度不大于1.5～2℃/d，避免降溫過(guò)快產(chǎn)生裂縫。保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d，派專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，做到定人、定時(shí)、定量。根據(jù)制定的以上預(yù)防措施，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行以上措施，可以對(duì)地下室裂縫取得了有效控制。如果施工中出現(xiàn)了裂縫，應(yīng)根據(jù)裂縫的程度和部位，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。施工中裂縫的處理方法有以下幾種：表面修補(bǔ)法；灌漿法；嵌縫法；加固法。

4　地下室工程裂縫實(shí)例分析

4.1工程實(shí)例

某工程地下1層、地上12層，建筑高度為66.800m。施工中，地下室外墻澆筑模板為膠合板模板。所用混凝土為C30P8泵送商品混凝土，其參數(shù)為：水泥：P.O.42.5，碎石粒徑5.0～25.0mm，中砂，摻合料為粉煤灰、坍落度為130±30（mm），水灰比：056，初凝時(shí)間2h，終凝時(shí)間4.52h。

4.2地下室外墻裂縫情況

該工程地下室外墻混凝土裂縫的出現(xiàn)時(shí)間為拆模后不久。隨著時(shí)間的推移，裂縫數(shù)量逐漸增多，但縫寬多未加大，呈垂直狀，至45d后基本沒(méi)有新的裂縫出現(xiàn)；大多數(shù)為表層裂縫（從梁底至墻底施工縫），裂縫寬度為0.1～0.5mm，裂縫兩端逐漸變細(xì)消失。地下室后澆帶兩端裂縫較少，外墻中部裂縫較多，共發(fā)現(xiàn)明顯裂縫46條。

4.3地下室外墻裂縫的預(yù)防措施

①嚴(yán)守鋼筋綁扎規(guī)范。應(yīng)按照施工規(guī)范綁扎鋼筋，禁止跳扎，相鄰兩扣的綁扎方向應(yīng)相反。②選擇合理的施工工藝。應(yīng)采用墻體與頂板分開(kāi)澆搗的施工方法，盡量采用非泵送預(yù)拌混凝土，減少混凝土的水泥用量，降低混凝土收縮量。④?chē)?yán)格控制混凝土澆筑質(zhì)量，盡量降低不均勻性。除控制混凝土制備和貯運(yùn)質(zhì)量外，還要注意防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生離析。要振搗密實(shí)，以免墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱面而引發(fā)裂縫。墻體澆搗每層不得超過(guò)500mm，搗平后再澆筑上層，振搗應(yīng)均勻到位。④加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。延長(zhǎng)拆模時(shí)間，一般堅(jiān)持帶模養(yǎng)護(hù)7d，其間應(yīng)對(duì)墻體兩側(cè)模板澆水養(yǎng)護(hù)，使內(nèi)外模板始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，以降低混凝土的內(nèi)外溫差。拆模后，在墻兩側(cè)覆掛麻袋澆水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)不少于14d。在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束且拆除模板后，應(yīng)立即著手外墻的防水施工，并及時(shí)回填。⑤保證混凝土質(zhì)量。攪拌混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格計(jì)量，攪拌時(shí)間必須在120s以上，確?；炷翑嚢杈鶆颉＿x擇合適的材料：a.水泥。宜選用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度適宜、礦渣含量低的水泥。b.砂、石。宜選用中粗砂，且含泥量不大于2%；以及強(qiáng)度高、粒徑較大、級(jí)配良好、含泥量不大于1%的碎石。c.摻加減水劑。適當(dāng)摻加減水劑可以減少混凝土用水量。d.摻加微膨脹劑。配制補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r，可以摻入微膨脹劑，國(guó)內(nèi)常摻入10～15%的UEA或10%左右的AEA。e.降低水泥水化熱。用粉煤灰替代部分水泥，可以降低水泥水化熱。

5　結(jié)束語(yǔ)

從以上情況分析可知，混凝土的裂縫預(yù)防措施涉及方方面面，除應(yīng)制定詳盡的措施外，所有人員均應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定施工和配合。同時(shí)，一旦出現(xiàn)裂縫，則應(yīng)根據(jù)裂縫情況，采取相應(yīng)措施，將裂縫危害控制在最小程度。

[1]楊剛，孫磊，肖穎.高層建筑地下室裂縫的成因及防治[J].科技信息，2011（14）：173.

[2]田金成，鄭鵬斌，趙余江.地下室頂板沉降后澆帶提前封閉施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2009（12）：45.

[3]王慶偉.鋼筋混凝土地下室裂縫控制[J].建筑技術(shù)，2010（05）：209.

TU74

A

1673-0038（2015）06-0051-02

2015-1-12

陳雨（1961-），男，工程師，大專，主要從事施工技術(shù)與管理工作。