淺析地下室外剪力墻裂縫成因及防治措施

劉 生

（福建中巨建設(shè)工程有限公司 350000）

1 工程概況

某項目總建筑面積為83184.7m2，其中地下室建筑面積為8248.8m2，地上建筑面積為74935.9m2。1#-7#樓均為地上18層，8#樓為地上16層，地下室1層，結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)。地下室外剪力墻的厚度為300mm，混凝土設(shè)計強度為C30P6，混凝土采用商品混凝土。剪力墻混凝土施工完成40d后對外剪力墻進行淋水檢查時發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。在墻體的中部出現(xiàn)寬度0.2-0.4mm，垂直于地面的貫通裂縫，裂縫底部距離地面0.6m，頂部距離頂板0.55m，呈上大下小的形狀。

2 外剪力墻裂縫的分類及其成因分析

2.1 溫度裂縫

混凝土發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，熱量聚集在混凝土內(nèi)部很難揮發(fā)出去，而表面混凝土的散發(fā)速度相對較快，那么混凝土內(nèi)外溫差就會較大；再加上混凝土澆筑季節(jié)為夏季，晝夜的溫差又較大，這樣混凝土內(nèi)部容易出現(xiàn)溫度應(yīng)力，使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力變形，由于熱脹冷縮的特性，當(dāng)溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土本身的極限抗拉應(yīng)力時，混凝土就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。溫度裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在受拉薄弱處或者約束力最大處。而地下室剪力墻中的柱子規(guī)格比剪力墻大，聚集的熱量較多，墻體面積大，散熱相對較快，兩者的較大的溫差變化使得其變形不協(xié)調(diào)，從而較為容易在柱子兩側(cè)的剪力墻上出現(xiàn)溫度裂縫；而對于整面剪力墻而言，中部的約束力較大，因此，墻體中部很容易出現(xiàn)豎向溫度裂縫。溫度裂縫一般為貫通性裂縫，寬度一般為0.1-0.8mm，外來水容易滲透進室內(nèi)，危害性較大。

2.2 收縮裂縫

混凝土在凝結(jié)硬化過程中由于氣候變化加劇了水分的蒸發(fā)，混凝土?xí)a(chǎn)生一定的收縮量，混凝土的收縮量的影響因素主要有水泥的用量和水灰比，水灰比越大，水泥用量越多，則混凝土的收縮量越大。混凝土的收縮變形使得混凝土表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土表面會出現(xiàn)收縮裂縫，特別是大風(fēng)或者干熱的天氣，混凝土收縮裂縫較為明顯。裂縫一般呈長短不一、不規(guī)則、兩端細中間寬的形狀，寬度一般在0.05-0.2mm，不貫通，為表面裂縫。

2.3 沉降裂縫

沉降裂縫是指由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理和施工不當(dāng)?shù)仍蛟斐苫A(chǔ)沉降不均勻，從而出現(xiàn)裂縫。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：在地下室設(shè)計時，由于后澆帶設(shè)計間距過大或者設(shè)計的部位不合理，導(dǎo)致剪力墻在薄弱處出現(xiàn)裂縫；在樓群設(shè)計時，由于基礎(chǔ)剛度設(shè)計不科學(xué)，導(dǎo)致每個基礎(chǔ)的變形不協(xié)調(diào)；樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制不嚴格，導(dǎo)致個別樁的承載力無法滿足設(shè)計要求；施工過程中直接將圍護結(jié)構(gòu)當(dāng)做模板使用，沒有采取有效的分隔措施，導(dǎo)致墻體受約束引起裂縫等。沉降裂縫一般為貫通性的斜裂縫，呈不規(guī)則性，一般會隨著樓層的增高而發(fā)展。

3 外剪力墻滲漏的防治措施

3.1 加強圖紙會審工作

本工程的地下室水平鋼筋的配筋率為0.28%，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的水平鋼筋配筋率≥0.2%的規(guī)定，但出于對泵送混凝土的收縮性較大的考慮，建議將水平鋼筋配筋率提高至0.4%；為了減少次梁對暗柱的約束力，建議在次梁底下設(shè)置吊筋；墻柱交接處的加強筋長度由原設(shè)計的1m建議加長為1.5m。

3.2 加強混凝土原材料選擇及配合比優(yōu)化

地下室剪力墻混凝土采用泵送商品混凝土，選用的混凝土原材料主要性能指標如下:

(1)水泥

本工程選用P·O42.5R的“紅獅”牌普通硅酸鹽水泥，3d水化熱為220 kJ/kg，7d水化熱為246 kJ/kg，水泥的安定性合格。

(2)粗骨料

粗骨料選用當(dāng)?shù)厥膹S生產(chǎn)的碎石，粒徑為16-31.5mm，碎石級配為二級，碎石針片狀顆粒含量為3.1%，含泥量為0.5%，碎石抗壓強度為96Mpa，壓碎指標為5.0%。

(3)細骨料

細骨料選用當(dāng)?shù)厣皥龅暮由?，細度模?shù)為2.5-3.0，含泥量為1%，中砂可以有效地減少水泥用量，從而降低水化熱。

(3)粉煤灰

粉煤灰選用福州華能有限公司生產(chǎn)的II級粉煤灰，細度為21.3%，需水量比96%，含水率為0.1%。

(3)外加劑

本工程外加劑選用福建建工建材科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的TW-JS型緩凝高效減水劑，該減水劑的PH值為7.2，減水率為21.2%，泌水率22.0%，收縮率比122%。

本工程的混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計采用60d的后期強度，結(jié)合本工程施工需要和商品混凝土公司多年的試配經(jīng)驗來確定C30混凝土的配合比。要求到達工地的混凝土坍落度140-160mm，水膠比應(yīng)≤0.55，泌水量＜10L/m3，砂率為38%-42%，水的用量應(yīng)≤175 kg/m3。

3.3 加強外剪力墻混凝土施工質(zhì)量控制

做好混凝土的施工部署，安排一臺汽車泵和6輛混凝土罐車。澆筑順序從后澆帶的一端往另一端不斷地推進，采取分層澆筑的方法，分層厚度為500mm；加強混凝土的振搗施工控制，配備2條振動棒，為避免漏振和過振，振搗時間一般控制在20-30s，對上層混凝土振搗時，應(yīng)將振動棒插入下層混凝土約50mm，使得上下層混凝土能夠緊密地結(jié)合，避免施工冷縫的出現(xiàn)，這種振搗方法也稱為二次振搗方法；當(dāng)混凝土澆筑高度大于2m時，應(yīng)設(shè)置溜槽或者串桶，避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象；由于混凝土施工時天氣較為炎熱，應(yīng)及時與攪拌站做好溝通，對混凝土的出廠坍落度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得混凝土的坍落度損失得到有效控制；施工現(xiàn)場應(yīng)采取在泵車位置搭設(shè)遮陽棚等措施來降低混凝土的入模溫度，使得混凝土入模溫度＜30℃。

3.4 加強混凝土保濕養(yǎng)護

剪力墻混凝土終凝后應(yīng)及時進行澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護工作應(yīng)由專人負責(zé)，為了避免剪力墻由于內(nèi)外溫差較大出現(xiàn)溫度裂縫，采取帶模保濕養(yǎng)護的方法，即等混凝土澆筑完成硬化后將模板松開但不拆除，繼續(xù)澆水養(yǎng)護，利用模板來給混凝土保溫。當(dāng)混凝土內(nèi)部的熱量釋放完成后，一般時間為7d，再拆除剪力墻模板，模板拆除后繼續(xù)澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應(yīng)≥14d。養(yǎng)護期間注意對外墻進行保護，嚴禁在其上堆放重物，避免外力過早地作用于剪力墻而造成破壞。

4 裂縫的性質(zhì)判斷及處理措施

根據(jù)本工程地下室外剪力墻出現(xiàn)裂縫的位置、形狀和結(jié)合基礎(chǔ)沉降觀測數(shù)據(jù)可以判斷該豎向裂縫為溫度裂縫，是由于內(nèi)外溫差較大引起變形不一致造成的，經(jīng)過項目部討論研究后決定采用灌漿法來處理該裂縫。順著豎向裂縫的走勢將剪力墻混凝土鑿出V形槽，槽口寬為60mm，將殘渣及粉塵清理干凈后將漿嘴設(shè)置在裂縫處，漿嘴的布置間距為500mm，剪力墻內(nèi)外面交錯布置。然后采用堵漏靈將裂縫分段封堵，并注意養(yǎng)護，再用摻有UEA的水泥砂漿粉刷平整；封縫后淋水養(yǎng)護7d后進行壓水試驗，試驗時全面觀察剪力墻內(nèi)外裂縫處是否有滲漏現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)滲漏則應(yīng)重新進行封縫，直至壓水檢查合格為止。在壓漿前將其他漿嘴和排水嘴的閥門打開，當(dāng)達到一定的壓漿力時，應(yīng)觀察漿嘴冒水情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂漿液從排水嘴冒出時，可將壓漿閥門關(guān)閉。灌漿的施工順序是由下往上進行壓漿，并循序漸進進行操作。如果進漿量不大于0.1L/min時，可保持壓漿力不變繼續(xù)壓漿數(shù)分鐘后再關(guān)閉閥門。當(dāng)漿嘴內(nèi)的環(huán)氧樹脂漿液完全凝固后，再用壓水法對灌漿效果進行檢查，當(dāng)無發(fā)現(xiàn)滲漏時可將漿嘴上的閥門取下，用鋸子鋸掉漿嘴，再用摻有UEA的水泥砂漿粉平。

5 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑地下室外剪力墻裂縫類型主要有溫度裂縫、收縮裂縫和沉降裂縫等，在地下室外剪力墻施工中，采取加強圖紙會審工作、加強混凝土原材料選擇及配合比優(yōu)化、加強剪力墻混凝土施工質(zhì)量控制和加強混凝土保濕養(yǎng)護等控制措施來預(yù)防外剪力墻出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，從而確保外剪力墻無滲漏現(xiàn)象。根據(jù)裂縫出現(xiàn)的部位、形狀、寬度和發(fā)展情況來判斷裂縫的性質(zhì)，并研究決定采取灌漿法進行處理，取得良好的處理效果。

[1]董世明，劉興博.地下室剪力墻混凝土裂縫分析及控制措施[J].廣東建材.2017(06)

[2]蔡向榮，王敏權(quán).地下室鋼筋混凝土剪力墻裂縫檢測與處理[J].建筑技術(shù).2015(09)