地下工程混凝土裂縫的產(chǎn)生及治理技術(shù)

程黎爽

（山西四建集團有限公司， 山西 太原 030012）

1 工程概況

某工程位于太原市小店區(qū)未來核心地段的高層公共辦公樓，總建筑面積115268.9m2，其中地上建筑面積84075.69m2，地下建筑面積31193.21m2。框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上9層，建筑高度40m，地下2層，埋深13.3m。地下室外墻周長約480m，外墻厚度600mm、500mm、400mm，后澆帶間距30～40m，設(shè)兩道變形縫，縫寬250mm。后澆帶分隔后單次澆筑外墻最長70m，地下水位-1.6m?；炷翉姸鹊燃塁45，抗?jié)B等級P8。地下室局部墻體有滲漏現(xiàn)象。

2 地下室外墻滲漏表現(xiàn)形式

2.1 外墻結(jié)構(gòu)滲漏主要表現(xiàn)在五個方面

（1）外墻裂縫引起滲漏；（2）墻體穿墻止水螺桿處滲漏；（3）施工縫、后澆帶接茬處滲漏；（4）主樓與附屬結(jié)構(gòu)相交處滲漏；（5）混凝土振搗不密實滲漏。

2.2 外墻裂縫主要特征

（1）墻體產(chǎn)生裂縫大多數(shù)呈豎向分布，裂縫高度接近于單層墻高，兩端逐漸變細(xì)而消失，且裂縫間大致呈平行線。離基礎(chǔ)底板約0.5～0.8m。

（2）地下室墻長兩端裂縫少，中間裂縫多，墻柱交接部位兩側(cè)裂縫較多。第一條裂縫距柱邊1～2m；其余裂縫跨內(nèi)分布均勻，間距3～5m。

（3）裂縫數(shù)量較多，寬度不大，除變形縫處有0.3mm寬裂縫外，其他裂縫寬度≤0.2mm。

（4）外墻拐角及后澆帶兩側(cè)未見裂縫，第一條距墻拐角或后澆帶邊3～4m。

（5）裂縫出現(xiàn)時間多在拆模后15d左右。

（6）隨時間裂縫數(shù)量增多，但裂縫寬度加大有限，與混凝土在大氣中暴露時間長短有關(guān)。

3 裂縫原因及防治措施

3.1 混凝土配合比

地下室外墻裂縫大多數(shù)為混凝土收縮裂縫，主要與水泥、砂石、摻合料、外加劑選擇及摻量、水灰比、砂率等有關(guān)，混凝土和易性不好，澆筑后產(chǎn)生分層、離析、泌水，坍落度大，造成混凝土收縮，出現(xiàn)裂縫。商品混凝土選用緩凝型高效減水劑，并摻入粉煤灰，影響混凝土的早期抗拉強度與彈性模量，混凝土早期出現(xiàn)裂縫。采用人工砂石粉含量多，顆粒級配不合理，石粉含量過高時，降低混凝土抗?jié)B性能。

配合比材料選用：水泥宜選用低水化熱、鋁酸三鈣含量不大于8%的水泥。砂宜采用中粗砂，嚴(yán)禁采用細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2.3，含泥量不大于2%；石子選用粒徑5～31.5mm，連續(xù)級配，含泥量不大于1%的碎石或卵石。采用減水率高、分散性能好，對混凝土收縮影響較小的外加劑，減水率不應(yīng)低于12%。摻加膨脹劑或纖維膨脹抗裂防水劑配制成補償收縮混凝土，摻量應(yīng)經(jīng)過試驗確定。摻加Ⅱ級粉煤灰、S95?；郀t礦渣粉代替水泥。在混凝土中摻加化學(xué)纖維、鋼纖維等阻止混凝土干縮開裂。

配合比試配人員應(yīng)與現(xiàn)場作業(yè)人員就現(xiàn)場的澆筑工藝、施工順序、構(gòu)件截面尺寸、養(yǎng)護方法等進行溝通，對混凝土坍落度、水灰比、砂率重點設(shè)計，根據(jù)現(xiàn)場材料情況及時調(diào)整配合比，特別是砂石的含水量。

3.2 施工方法

（1）混凝土未按規(guī)范要求間距及振搗方法進行振搗，存在過振、漏振現(xiàn)象，造成混凝土不密實。混凝土施工時未按擬定的澆筑順序進行澆筑，布料點多，混凝土供應(yīng)不及時，施工縫隨意留設(shè)。混凝土到達(dá)現(xiàn)場后，為操作方便隨意加水，改變混凝土配合比和坍落度。

施工時應(yīng)根據(jù)混凝土攪拌站供應(yīng)情況、現(xiàn)場勞動力、施工條件等合理劃分施工段，做到分段、分塊、分層澆筑。應(yīng)按施工方案及規(guī)范要求間距進行振搗，振搗應(yīng)適度、密實。施工縫、后澆帶部位應(yīng)先進行鑿毛，清除表面浮漿及松動石子，特別是分隔鋼絲網(wǎng)，應(yīng)采用微膨脹混凝土進行澆筑，振搗應(yīng)密實。

（2）拆模過早，拆模后對混凝土未及時進行養(yǎng)護，使混凝土早期脫水收縮和溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

超過300mm墻體應(yīng)按大體積混凝土要求做好測溫工作，保證混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃，應(yīng)根據(jù)測溫記錄及大氣溫度確定拆模時間，混凝土拆模后應(yīng)及時采取覆蓋、澆水、涂刷養(yǎng)護液方式養(yǎng)護，養(yǎng)護期間應(yīng)保證混凝土表面濕潤，養(yǎng)護時間不少于14d，應(yīng)適當(dāng)延長拆模時間，養(yǎng)護時間最好在30天以上。

3.3 設(shè)計問題

一般地下室外墻設(shè)計鋼筋直徑16～22mm，間距200mm；鋼筋直徑及間距較大時易引起裂縫。圖紙會審時應(yīng)和設(shè)計院溝通采用等強代換原則，將墻體豎向鋼筋變細(xì)，間距變密起抗裂鋼筋作用。設(shè)計時結(jié)構(gòu)斷面尺寸盡可能一致，避免斷面突變應(yīng)力集中產(chǎn)生構(gòu)件裂縫。外墻保護層厚度為50mm，為防止開裂，設(shè)置抗裂鋼筋網(wǎng)，直徑￠6、￠8，間距100mm?？紤]溫度收縮應(yīng)力的變化，需配置溫度筋。

3.4 后澆帶留設(shè)

結(jié)構(gòu)設(shè)計時地下室基礎(chǔ)、外墻、頂板變形縫處未斷開設(shè)置，應(yīng)按規(guī)范要求間距設(shè)后澆帶，避免變形縫兩側(cè)墻體過長產(chǎn)生開裂。地下室外墻拆模后暴露時間較長，設(shè)計時應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范露天的地下室剪力墻伸縮縫間距不超過20m考慮；厚長的剪力墻對溫度變化較敏感，極易因溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

地基不均勻沉降，致使結(jié)構(gòu)在變形縫墻體部位產(chǎn)生裂縫。

4 高壓注漿堵漏技術(shù)

裂縫、施工縫、變形縫、管道根部滲漏且水壓作用時宜選用鉆孔注漿法，采用聚氨酯灌漿材料。注漿孔斜向打入交叉布置在裂縫兩側(cè)，垂直深度為外墻厚度的1/3，鉆孔與裂縫水平距離為100mm，豎向孔間距根據(jù)滲漏情況為100～300mm，孔徑10mm。斜孔傾角為45°60°，注漿孔伸入鉆孔的深度為鉆孔長度的1/3。高壓注漿完在結(jié)構(gòu)表面先刷500mm寬水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，再抹壓聚合物水泥防水砂漿兩遍。

工藝流程：確定裂縫位置并標(biāo)記→按間距鉆孔→安裝注漿針頭→高壓注漿→二次補注清理墻面→滲漏墻面防水處理→驗收。

注漿時應(yīng)根據(jù)滲漏的情況區(qū)分對待。點漏從滲漏較小的位置先滲漏較大位置逐個進行；豎向裂縫大面積滲水在結(jié)構(gòu)上布設(shè)注漿孔，一字型或梅花形布置進行注漿處理；注漿時注漿嘴應(yīng)與孔壁緊貼，無縫隙。注漿壓力應(yīng)從低到高，控制在1.5MPa～2.0MPa，由第一個注漿嘴逐個進行注漿，裂縫中的水被擠出流出漿液并到達(dá)相鄰注漿孔時停止注漿。最后一個注漿孔注完漿后再從第一個注漿孔進行二次補注漿。注漿完成并在地下水位下浸泡48h后觀察其注漿部位滲漏情況，如仍有滲漏，應(yīng)再次鉆孔注漿，直至無滲漏為止。

也可采用注漿輔助盲管導(dǎo)流法，在外墻內(nèi)側(cè)開挖250mm寬300mm深溝槽，溝槽與地面排水地漏連通，溝槽底抹20mm厚1:2水泥砂漿墊層。查找到剪力墻滲漏點后沿墻對滲漏部位進行注漿，完成后進行兩天觀察，發(fā)現(xiàn)新漏點繼續(xù)注漿，直至無明顯滲漏。隨后沿內(nèi)側(cè)鋪過濾布一層，將外徑100mm導(dǎo)流盲管（盲管外包過濾布）放入溝槽內(nèi)（根據(jù)與集水井距離呈1～3%排水坡度），在盲管四周鋪設(shè)60mm厚20～30mm河卵石，盲管上部鋪設(shè)卷材防水一道。盲管埋設(shè)完成，觀察48小時達(dá)到導(dǎo)流效果后，施工面層。

5 結(jié)束語

在地下室外墻施工中，由于諸多方面的原因，屢屢出現(xiàn)裂縫、滲漏等危害結(jié)構(gòu)安全和使用的問題。需要我們根據(jù)工程現(xiàn)場施工條件及構(gòu)件的特性做好配合比設(shè)計，確?；炷翝仓軐?，養(yǎng)護到位；必要時在設(shè)計方面采取措施，考慮現(xiàn)在纖維膨脹抗裂劑等防水外加劑對混凝土的組成材料及養(yǎng)護要求較高，在圖紙會審時應(yīng)提出改為摻化學(xué)纖維等。通過施工前的預(yù)控，過程中的監(jiān)管，減少地下室外墻裂縫發(fā)生。

防水工程要遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?，因地制宜，綜合治理”的原則，施工時要明確切實可行的施工方法，要考慮當(dāng)前效果更要預(yù)測使用后的效果，避免采取措施，使用了新技術(shù)、新工藝后還出現(xiàn)問題，施工時要符合現(xiàn)場施工條件，注意氣候變化影響。

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T212-2010地下工程滲漏治理技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010

[2]孫恒興.地下室外墻裂縫分析與控制[J].中華民居，2011，（1）：401-402