高層建筑物地下室裂縫成因及防治

林樹洪

(福建沈榕建設(shè)有限公司，福建 三明 365000)

1 工程概況

三明市沙縣新城廣場(chǎng)工程位于福建省三明市沙縣海西生態(tài)工貿(mào)區(qū)生態(tài)新城金港路西側(cè)，交通十分便捷。共3棟，其中1#、2#樓總建筑面積為9 552.94 m2，地上2～3層，建筑高度為18.15 m建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6度?？蚣芸拐鸬燃?jí)四級(jí)。耐火等級(jí)二級(jí)。3#樓總建筑面積為24 707.8 m2，地下1層、地上12層，建筑高度46.4 m。設(shè)計(jì)使用年限50年。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6度。框架抗震等級(jí)四級(jí)。地上12層耐火等級(jí)二級(jí)，地下室耐火等級(jí)一級(jí)。

3#樓地下室為人防及車庫(kù)，凈高為4.85 m，頂板厚0.3 m，底板厚0.6 m，墊層厚100 mm，場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕。地下室工程完工后即進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工，發(fā)現(xiàn)地下室墻及頂板出現(xiàn)裂縫，引起滲漏。

2 混凝土裂縫情況調(diào)查及成因分析

為保證工程質(zhì)量，項(xiàng)目經(jīng)理部組織召開了“地下室裂縫質(zhì)量問(wèn)題專題會(huì)議”，決定先對(duì)地下室混凝土結(jié)構(gòu)存在的裂縫數(shù)量、分布、走向、長(zhǎng)度、深度進(jìn)行分析，然后結(jié)合裂縫的實(shí)際特征制定修補(bǔ)對(duì)策，采用恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)與施工材料解決混凝土裂縫的修補(bǔ)加固問(wèn)題。

2.1 裂縫調(diào)查

工程技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裂縫的實(shí)際位置與長(zhǎng)度值進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于裂縫寬度，則通過(guò)目測(cè)估量，深度則是選取有代表性的裂縫采用現(xiàn)場(chǎng)鑿開裂縫部位進(jìn)行觀察。2018年6月3日對(duì)地下室頂板及墻裂縫進(jìn)行了普查，發(fā)現(xiàn)墻體滲水點(diǎn)均在支模時(shí)穿墻螺桿附近，可以肯定是由于穿墻螺桿止水片破損引起滲水。頂板裂縫寬度均在0.2～0.4 mm，裂縫總共有6條，其中，表面近似貫穿縫有2條，表面橫向裂縫有2條，剩下的裂縫中1條長(zhǎng)度是1 m，1條是5 m，板面裂縫的分布極不均勻。

2.2 裂縫成因分析

在地下室施工現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)人員對(duì)原材料及混凝土強(qiáng)度等進(jìn)行了檢測(cè)，均符合設(shè)計(jì)要求，并且施工圖紙也經(jīng)過(guò)審圖部門審查通過(guò)，設(shè)計(jì)不存在問(wèn)題。另外，根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果分析并結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告書，本工程也不存在不均勻沉降問(wèn)題。為此， 經(jīng)過(guò)對(duì)各方面的比照，總結(jié)出混凝土裂縫的主要產(chǎn)生原因如下。

1)混凝土公司提供的試驗(yàn)室配合比中，粉煤灰摻入比例過(guò)高，達(dá)到50 kg/m3,占重量比的15%；粉煤灰摻量多，則相應(yīng)的水泥用量減少，雖然提高了商品混凝土的和易性，但也極易造成混凝土早期強(qiáng)度的下降。

2)施工操作班組在施工中出現(xiàn)漏振問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況，頂板凝土?xí)霈F(xiàn)一定的漏振問(wèn)題，而硬化的面板混凝土內(nèi)有大量溶蝕點(diǎn)，頂板的施工縫位置存在空腔問(wèn)題，局部混凝土勻質(zhì)性不良，造成頂板內(nèi)有許多裂縫。

3)頂板模板鋼管支撐未按監(jiān)理工程師審查的方案實(shí)施，頂板凝土施工時(shí)采用鋪管泵送，在管道鋪設(shè)接頭等部位鋼管撐未進(jìn)行加固，未考慮泵送混凝土的沖擊力，局部頂板模板下沉，造成頂板產(chǎn)生裂縫。

4)后澆帶部位是懸挑結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)管理人員未經(jīng)批準(zhǔn)(未滿60日)擅自作主把下面的鋼管頂撐拆除，雖經(jīng)發(fā)現(xiàn)予以恢復(fù)，但此時(shí)混凝土內(nèi)部已有暗傷。

3 混凝土裂縫的預(yù)防及治理措施

3.1 混凝土裂縫的預(yù)防措施

1)在配制混凝土的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)把水泥用量與水灰比關(guān)，采用級(jí)配合理的石子，盡可能地降低砂率與空隙率。與此同時(shí)，要將澆搗工作做到位，提升混凝土抗裂度，降低收縮量。

2)在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑之前，首先應(yīng)采取澆水的方式提高模板與基層的濕潤(rùn)度，及時(shí)以潮濕材料覆蓋到裸露表層，進(jìn)行系統(tǒng)而又全面地養(yǎng)護(hù)。

3)在溫度低、氣溫高抑或是風(fēng)速大的環(huán)境下開展施工工作，澆筑完混凝土之后，要在第一時(shí)間做好噴水養(yǎng)護(hù)工作，增加混凝土的濕潤(rùn)度。對(duì)于大體積混凝土，應(yīng)分段澆筑，并緊接著進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，必須做好表面的養(yǎng)護(hù)與抹壓工作。

4)采取覆蓋塑料布以及濕草袋或選用表面噴氯-偏乳液養(yǎng)護(hù)劑等方法進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。在表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫的情況下，應(yīng)在第一時(shí)間進(jìn)行抹壓，然后進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

5)設(shè)置擋風(fēng)設(shè)施。

6)在寒冷季節(jié)，必須對(duì)混凝土表面進(jìn)行保暖處理，以免寒潮襲擊，拆模過(guò)程中，塊體的表面與中部之間的溫差宜控制在20℃以下，避免由于驟冷引起表面產(chǎn)生裂縫。而基礎(chǔ)混凝土拆模之后，必須進(jìn)行及時(shí)回填。

3.2 混凝土裂縫的治理

針對(duì)無(wú)法避免或者已經(jīng)出現(xiàn)混凝土裂縫的建筑物地下室，應(yīng)合理做好補(bǔ)救治理措施。首先，要對(duì)地下室混凝土裂縫狀況進(jìn)行認(rèn)真的觀察研究，重視裂縫的發(fā)展規(guī)律。倘若經(jīng)過(guò)時(shí)間的洗禮之后裂縫不再變大，那么可判定其不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全使用產(chǎn)生影響，局部寬縫處，應(yīng)使用砂漿堵抹。倘若裂縫會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的使用安全，那么應(yīng)予以加固處理。若裂縫是由于墻體原材料強(qiáng)度不滿足要求而形成的，此時(shí)可考慮將鋼筋網(wǎng)片敷貼到墻面上，采取穿墻壁拉筋的方式進(jìn)行固定，緊接著分層抹水泥砂漿或者灌細(xì)石混凝土實(shí)施加固。

考慮到采取溫度裂縫治理的方式會(huì)在一定程度上影響到鋼筋碳化、銹蝕、抗凍融等，因此，可考慮采取貼環(huán)氧玻璃布或者涂?jī)杀榄h(huán)氧膠泥、噴水泥砂漿等諸多措施實(shí)施表面封閉處理。針對(duì)有抗?jié)B、防水要求的結(jié)構(gòu)以及縫寬超過(guò)0.1 mm的貫穿性或者深裂縫，應(yīng)結(jié)合裂縫可灌水平，以灌化學(xué)漿液抑或是水泥砂漿的方式修補(bǔ)裂縫，抑或是同步使用表面封閉和灌漿法。對(duì)深度不足0.1 mm的裂縫，因?yàn)楹笃谒嗨瘯?huì)產(chǎn)生硫酸鋁鈣與氫氧化鈣等諸多有利于促進(jìn)裂縫愈合的物質(zhì)，所以只需實(shí)施表面處理甚至可以不進(jìn)行處理。

應(yīng)結(jié)合新城廣場(chǎng)工程地下室頂板混凝土裂縫的具體情況，堅(jiān)持標(biāo)本兼治、治表為輔、治本為主、綜合治理的行為準(zhǔn)則妥善地處理裂縫。其中，治本為主指的是在處理混凝土裂縫的過(guò)程中盡量選用恰當(dāng)?shù)姆浪に嚺c防水材料，將混凝土中的滲水通道與孔隙封閉起來(lái)，起到保護(hù)混凝土免受侵蝕、防水的作用。治標(biāo)為輔是指在混凝土的滲水通道與空隙相當(dāng)小且很難封閉的情況下，運(yùn)用嵌、堵、涂等施工工藝針對(duì)混凝土縫面實(shí)施防滲處理。

最后，對(duì)該地下室的工程特點(diǎn)進(jìn)行研究，確定采用化學(xué)灌漿和表面封堵相結(jié)合進(jìn)行裂縫處理?；瘜W(xué)灌漿采用水溶性聚氨脂化學(xué)灌漿材料，而表面封堵則采用原設(shè)計(jì)的無(wú)機(jī)滲透型結(jié)晶防水涂料?；瘜W(xué)灌漿處理工藝流程：檢查→布孔→埋設(shè)灌漿嘴→配料封縫→試漏檢查→配料灌漿→先后對(duì)灌漿壓力、灌漿效果進(jìn)行檢查→將灌漿止水針頭清除→均勻涂刷兩道粘結(jié)劑→將玻璃絲布粘貼上去→將兩道粘結(jié)劑涂刷于表層。

修補(bǔ)技術(shù)要求：①用鋼絲刷沿每條裂縫(頂板蓄水則裂縫處會(huì)有滲水痕跡)兩側(cè)3～5 cm寬的范圍內(nèi)，刷去裂縫表面的浮漿、水泥漿及雜物；②用高壓風(fēng)吹凈裂縫內(nèi)及表面刷下來(lái)的殘物和粉塵；③沿裂縫間距20～50 cm范圍內(nèi)縫隙較寬處畫上標(biāo)記，作為灌漿嘴布孔位置；④灌漿孔鉆孔時(shí)須與破裂面交叉，注射才會(huì)有效果；⑤灌漿嘴(止水針頭)設(shè)置完成后，把DF108水溶性聚氨脂化學(xué)灌漿材料按施工配合比配制。以高壓灌注機(jī)插入第一個(gè)灌漿嘴(止水針頭)，打開進(jìn)漿管閥門及高壓風(fēng)閥門，讓壓漿桶內(nèi)壓力緩慢提高(最大壓力不超0.4 MPa)，待第二個(gè)灌漿嘴有漿液排出，再穩(wěn)1～2 min壓力或壓力不再減小，維持5 min后，拔下進(jìn)漿管進(jìn)行第二個(gè)嘴的灌漿，這時(shí)，可把第一個(gè)注漿止水針頭去除，如此反復(fù)直至最后一處漿液于結(jié)構(gòu)體表面滲出；⑥用HJ-1配制的膠泥把縫隙及要貼玻璃絲布的范圍不平處抹平，在其上粘貼兩道60 cm寬的玻璃絲布，最后再刷兩道HJ-1材料。

DF108水溶性聚氨脂化學(xué)灌漿材料灌入混凝土裂縫結(jié)構(gòu)延伸到將全部縫隙填滿，碰見水之后會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，有許多二氧化碳?xì)怏w被釋放出來(lái)，形成二次滲壓，二次滲壓和高壓推力把彈性體壓入，使縫隙均被填充滿，以起到止漏的效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

三明市沙縣新城廣場(chǎng)工程地下室處理裂縫共6條，共20余m，經(jīng)灌噴處理后，地下室裂縫無(wú)明顯滲漏，混凝土表面干燥，取得了令人滿意的裂縫處理效果。