地下室混凝土外墻體裂縫的成因及對(duì)策

周連洲

（廣東財(cái)貿(mào)建設(shè)工程顧問(wèn)有限公司 廣東廣州 510163）

1 工程概況

本項(xiàng)目處在珠海市的橫琴新區(qū)環(huán)島之內(nèi)，是粵澳合作的產(chǎn)業(yè)園，是屬高新技術(shù)區(qū)，總用地19655m2，本項(xiàng)目為多層公共建筑，總的建筑面積是52522m2，且建筑的高度是24m，層高分別為首層6m，二到四層是4.5m，而頂層是3.8m；其地下一層是人防與車(chē)庫(kù)，其中的人防區(qū)域面積為8630m2，層高是 5.8m。

本工程塔樓及相關(guān)范圍基礎(chǔ)采用大直徑旋挖樁和錘擊管樁兩種樁型，其中旋挖樁區(qū)段為RD13，利用中風(fēng)化巖當(dāng)做持力層，而且樁端進(jìn)到持力層不應(yīng)短于1.0d（其中d是樁徑），旋挖樁直徑為1000～1400mm；其中樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度等級(jí)是C35，且樁身縱筋的保護(hù)層厚度是70mm，單樁承載力為5300～10500kN，錘擊管為區(qū)段為RD14～17區(qū)段，總樁數(shù)為678條。地下室的底板厚度是1m，而地下室的頂板厚度是300mm，且強(qiáng)度等級(jí)為C35；剪力墻為300mm，而混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是C40。

2 地下室中混凝土外墻體出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的原因

2.1 對(duì)于抗裂能力的設(shè)計(jì)較差

地下室的底板承受了墊層產(chǎn)生的約束，其約束力是比較小的，進(jìn)而混凝土當(dāng)中的收縮變形問(wèn)題是比較小的。處在底板上地下室的外墻體，遭受底板限制，進(jìn)而外墻板位置混凝土的限制收縮狀況將是較大的，所以地下室的外墻體配筋當(dāng)中需要有著適當(dāng)水平構(gòu)造筋用來(lái)進(jìn)行抗裂，進(jìn)而使得地下室的外墻體鋼筋混凝土變形能力得到有效提升。不過(guò)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目當(dāng)中的地下室外墻體水平的配筋率總體是比較低的。

2.2 材料的選取和混凝土的配合比設(shè)計(jì)是不恰當(dāng)?shù)?/h3>

①混凝土當(dāng)中的水泥用量較大的時(shí)候，在混凝土當(dāng)中將有比較多水化熱產(chǎn)生，容易造成收縮裂縫問(wèn)題出現(xiàn)。②混凝土緩凝情況比較嚴(yán)重的時(shí)候，長(zhǎng)時(shí)間處在塑性情狀，而混凝土外墻的表面脫水速度要是比內(nèi)層供水速率高的時(shí)候，混凝土的面層將產(chǎn)生較大收縮，造成有塑性的收縮裂縫問(wèn)題產(chǎn)生。③混凝土的砂串較高，混凝上干燥收縮將會(huì)隨之上升。④膨脹劑于混凝土當(dāng)中的摻量較少，部分廠(chǎng)家存在以次充好的問(wèn)題。⑤石與砂中的含泥量較高，進(jìn)而使得泥凝士的強(qiáng)度降低，干縮量上升。

2.3 混凝土的施工措施不合理

①由于多次運(yùn)用導(dǎo)致清水模板的表觀(guān)比較粗糙，于混凝土澆筑之前不能夠涂刷相關(guān)脫模劑或者是充分進(jìn)行潤(rùn)濕，在澆筑之后混凝上的表層由于模板的吸水問(wèn)題而缺乏水分，進(jìn)而造成了表面有塑性裂縫問(wèn)題發(fā)生。假如拆模之后的養(yǎng)護(hù)是不合適的，將會(huì)由于干燥以及降溫等問(wèn)題進(jìn)一步發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。②混凝土在入模時(shí)坍落度較大，導(dǎo)致混凝土發(fā)生離析問(wèn)題進(jìn)而墻體混凝土勻質(zhì)性方面變得較差，通常會(huì)導(dǎo)致混凝土于硬化的時(shí)候不均勻的收縮應(yīng)力而有裂縫問(wèn)題產(chǎn)生。③在攪拌時(shí)局部的振搗比較嚴(yán)重，使這個(gè)位置砂漿比較富集，導(dǎo)致出現(xiàn)人為結(jié)構(gòu)薄弱問(wèn)題進(jìn)而造成這個(gè)位置混凝士發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。第四，對(duì)于地下室的回填土工作拖延時(shí)間比較長(zhǎng)，在溫度下降的時(shí)候，導(dǎo)致產(chǎn)生比較大的溫差應(yīng)力進(jìn)而發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。

3 地下室中混凝土外墻體出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的預(yù)防方式

3.1 設(shè)計(jì)方面

為了對(duì)于地下室中混凝土的外墻由于混凝土的收縮以及溫度變化情況而出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題進(jìn)行控制，墻體當(dāng)中的水平分布鋼筋除了應(yīng)使得強(qiáng)度計(jì)算方面需要得到滿(mǎn)足之外，配筋率應(yīng)大于等于0.4%，而且鋼筋的間距不應(yīng)當(dāng)超過(guò)100mm。

為了使得施工當(dāng)中因?yàn)榛炷恋氖湛s以及溫度變化問(wèn)題對(duì)于結(jié)構(gòu)造成開(kāi)裂可能性得到有效控制，應(yīng)當(dāng)依照結(jié)構(gòu)條件來(lái)采用“抗放結(jié)合”綜合方案，對(duì)于產(chǎn)生的變形與應(yīng)力問(wèn)題進(jìn)行約束，運(yùn)用著“放”措施進(jìn)行解決，能夠設(shè)置相應(yīng)變形縫對(duì)于約束應(yīng)力進(jìn)行釋放，并創(chuàng)造條件對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形機(jī)會(huì)。使得混凝土抗拉強(qiáng)度以及極限拉伸能力得到加強(qiáng)，能夠運(yùn)用著“抗”措施進(jìn)行解決。

普通的混凝土有著良好韌性，而且水化熱與收縮是比較小的，地下室的外墻體應(yīng)當(dāng)采取普通的混凝土，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)當(dāng)超過(guò)C35。而且在大面積的混凝土當(dāng)中能夠摻加纖維，使得抗塑性裂縫的能力得到有效提升。為了對(duì)于水泥水化熱帶來(lái)混凝土的裂縫問(wèn)題減弱，在設(shè)計(jì)當(dāng)中能夠于預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)裂縫位置設(shè)置相應(yīng)誘導(dǎo)縫。

3.2 材料方面

水泥應(yīng)當(dāng)采取普通硅酸鹽水泥以及硅酸鹽水泥；而且地下室的外墻體防裂抗?jié)B需要是比較大的，因此所采取水泥鋁酸三鈣的含量不應(yīng)當(dāng)超過(guò)8%。運(yùn)用的時(shí)候水泥的溫度不應(yīng)大于60℃。

礦物的摻合料應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)規(guī)定需要相符合，粉煤灰的摻量不應(yīng)當(dāng)大于水泥用量30%，而且礦渣粉的摻量不應(yīng)當(dāng)大于水泥用量50%，還有沸石粉不應(yīng)當(dāng)大于水泥用量10%，以及硅粉不應(yīng)當(dāng)大于水泥用量10%，在采取復(fù)合礦物的摻合料的時(shí)候，摻量不應(yīng)當(dāng)大于水泥用量50%。

所采取外加劑應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)規(guī)定需要相符合，選取外加劑的時(shí)候，一定要依照項(xiàng)目具體的狀況先進(jìn)行水泥的適應(yīng)性與實(shí)際效果實(shí)驗(yàn)。

3.3 施工方面

模板和支架應(yīng)當(dāng)有著充分穩(wěn)定性、承載力以及剛度，可以可靠安全的承受著混凝土澆筑時(shí)的側(cè)壓力、自重以及施工進(jìn)程當(dāng)中帶來(lái)荷載。而且模板的安裝應(yīng)當(dāng)不滲水、不漏漿以及構(gòu)造密實(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)于混凝土的墊塊或者是鋼筋的定位器進(jìn)行準(zhǔn)確布置。模板和支架拆除的順序與相關(guān)施工安全方式在施工方案制定的時(shí)候應(yīng)當(dāng)進(jìn)行周全的考慮。后澆帶模板支頂與拆除易忽略，因此而導(dǎo)致的構(gòu)造缺陷問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)做到重點(diǎn)關(guān)注，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)施工技術(shù)的方案進(jìn)行施工。

運(yùn)輸混凝土的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)保持著混凝土拌合物是均勻的，不應(yīng)當(dāng)有分層離析問(wèn)題出現(xiàn)，運(yùn)送的頻率應(yīng)當(dāng)確?；炷潦┕みB續(xù)性。從攪拌與運(yùn)輸至澆筑入模，其氣溫不能夠大于25℃時(shí)，且持續(xù)的時(shí)間不應(yīng)當(dāng)超過(guò)90min，在氣溫超過(guò)25℃的時(shí)候，其持續(xù)的時(shí)間不應(yīng)當(dāng)超過(guò)60min。在混凝土當(dāng)中摻入相應(yīng)外加劑或者是采取快硬水泥的時(shí)候，其持續(xù)的時(shí)間應(yīng)當(dāng)由試驗(yàn)進(jìn)行確定。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土需實(shí)施相應(yīng)監(jiān)控，而且抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)混凝土做到避免隨意加水問(wèn)題。施工方案當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)入?；炷翜囟劝芽?，以及澆筑之后混凝土的溫度控制方案。一次澆筑的高度需混凝土不產(chǎn)生離析問(wèn)題為準(zhǔn)，通常每一層不大于500mm，在搗平之后再對(duì)于上層進(jìn)行澆筑，在澆筑的時(shí)候需注意到使得端頭角落位置都有混凝土，需做到密實(shí)振搗，不可以發(fā)生漏振問(wèn)題，也不可以過(guò)振。在澆筑的時(shí)候需要預(yù)防定位鋼筋、鋼筋以及模板等發(fā)生變形以及移動(dòng)問(wèn)題。

對(duì)于后澆帶混凝土的澆筑時(shí)間方面應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)設(shè)計(jì)需要相符合，在沒(méi)有設(shè)計(jì)需要的時(shí)候，后澆帶應(yīng)當(dāng)在其兩側(cè)的混凝土齡期8周之后進(jìn)行澆筑處理。

3.4 養(yǎng)護(hù)方面

地下室的外墻體在澆筑之后，為使得升溫時(shí)期內(nèi)外的溫差降低，預(yù)防表面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)于混凝土實(shí)施恰當(dāng)保潮養(yǎng)護(hù)處理，預(yù)防混凝土的表面發(fā)生脫水問(wèn)題而有干縮裂縫情況產(chǎn)生；為使得水泥能夠順利水化，使得混凝土極限拉伸得到提升，而混凝土水化熱的降溫速度下降，預(yù)防有較大溫度裂縫以及應(yīng)力產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)于混凝土實(shí)施保溫與保濕養(yǎng)護(hù)工作。

保潮養(yǎng)護(hù)處理應(yīng)當(dāng)于混凝土的墻面全面覆蓋上麻袋，并做到定時(shí)定人進(jìn)行灑水，預(yù)防水分較快蒸發(fā)，使得混凝土的表面一直是保持著濕潤(rùn)。而且需要注意，所澆水水溫和混凝土的表面溫度差不可以大于15℃。在夏季應(yīng)當(dāng)盡可能運(yùn)用蓄水池中水，預(yù)防由于溫差問(wèn)題而造成混凝土的墻體產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。夏季±0.000樓板在施工完成之后，其地下室會(huì)形成相應(yīng)封閉的箱體，而且室內(nèi)外的溫差較大，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)進(jìn)行測(cè)溫，預(yù)防出現(xiàn)溫度裂縫問(wèn)題。通常保潮養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)超過(guò)半個(gè)月，關(guān)鍵構(gòu)造超過(guò)1個(gè)月。

保溫養(yǎng)護(hù)的時(shí)候能夠采取2～3層的草袋或是草墊等保溫材質(zhì)實(shí)施覆蓋養(yǎng)護(hù)處理。在施工當(dāng)中采用合理恰當(dāng)技術(shù)是非常關(guān)鍵的，像是采取帶模養(yǎng)護(hù)以及拆模時(shí)間推遲等多種措施，對(duì)于預(yù)防出現(xiàn)裂縫具有著非常大的影響。

4 本工程地下結(jié)構(gòu)裂縫分析及處理情況

4.1 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

4.1.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)

本工程外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40P6。一般而言混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，對(duì)其養(yǎng)護(hù)的要求也越高，但本工程地下室外剪力墻施工期間發(fā)生了“天鴿”超級(jí)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，因人員撤離造成混凝土養(yǎng)護(hù)期內(nèi)未能及時(shí)養(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生收縮裂縫。地下室的外剪力墻設(shè)計(jì)強(qiáng)度等一般為C30～C35之間，再高如≥C40，則要求施工時(shí)制定專(zhuān)項(xiàng)保養(yǎng)方案并嚴(yán)格實(shí)施；這樣對(duì)防止混凝土開(kāi)裂有一定的保障。

4.1.2 后澆帶的設(shè)置方式

本工程后澆帶采用連續(xù)式膨脹加強(qiáng)帶，因設(shè)計(jì)對(duì)補(bǔ)償收縮性混凝土強(qiáng)度等級(jí)、模板要求、混凝土的入模溫度（低于主體混凝土澆筑時(shí)的溫度）以及限制膨脹率（小于0.025%）等有較高的要求，造成此類(lèi)型后澆帶實(shí)際操作難度加大，不利于混凝土收縮裂縫的控制；如果非工期緊迫，建議后澆帶按收縮后澆帶設(shè)計(jì)較為可靠，這種方法施工易操作，能較好地控制混凝土裂縫產(chǎn)生。

4.2 施工方面

4.2.1 施工冷縫的產(chǎn)生

由于地下結(jié)構(gòu)一次澆搗的工程量較大，在施工中如果澆搗順序控制不好易產(chǎn)生冷縫，為此在澆搗前一定要制訂詳細(xì)的混凝土澆搗方案，確保混凝土澆搗過(guò)程中不產(chǎn)生冷縫。

4.2.2 混凝土的振搗

垂直構(gòu)件（如柱、剪力墻）應(yīng)按50mm左右分層澆灌分層用插入式振動(dòng)器振搗，水平構(gòu)件（如梁板）：梁采用插入式振動(dòng)器振搗，板一般采取平板振動(dòng)器振搗，較厚的板（如≥150厚）板應(yīng)先用插入式振動(dòng)器先按振距要求梅花式振搗，然后用平板振動(dòng)器垂直方向來(lái)回振搗；施工中，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，除作好技術(shù)交底外，還應(yīng)派專(zhuān)人監(jiān)督，如施工單位的質(zhì)檢員及監(jiān)理人員要現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)督等，確?；炷翝矒v質(zhì)量，減少因混凝土振搗不密實(shí)而產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)規(guī)范有明確的規(guī)定，可是施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)現(xiàn)出養(yǎng)護(hù)不到位的情況，這就要求管理人員包括監(jiān)理單位加強(qiáng)監(jiān)督管控，確保混凝土在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)表面始終為濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)到位則混凝土因收縮開(kāi)裂的概率大大降低。

4.2.4 養(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土成品保護(hù)

從混凝土澆搗完成至養(yǎng)護(hù)期結(jié)束前，不得在其上隨意施加荷載，包括混凝土模板的拆除都應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行，有時(shí)會(huì)因抓工期而在混凝土未達(dá)到強(qiáng)度前隨意堆放材料，從而造成梁板開(kāi)裂的情況發(fā)生，施工中應(yīng)注意不要出現(xiàn)這種情況。

4.3 本工程裂縫的處理

通過(guò)一段時(shí)間對(duì)裂縫出現(xiàn)區(qū)域進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)和跟蹤觀(guān)察，裂縫未繼續(xù)發(fā)展，與專(zhuān)業(yè)鑒定機(jī)構(gòu)的結(jié)論一致，即主要為收縮溫度裂縫，不影響結(jié)構(gòu)安全；裂縫全面穩(wěn)定后，施工單位按經(jīng)審批的方案（高分子材料灌漿+貼碳纖維布）進(jìn)行了裂縫修補(bǔ)處理，修補(bǔ)處理后經(jīng)過(guò)一年多的跟蹤觀(guān)察，地下結(jié)構(gòu)再未出現(xiàn)開(kāi)裂與滲漏的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地下室的外墻體產(chǎn)生裂縫原因是比較復(fù)雜的，不過(guò)只要在養(yǎng)護(hù)、設(shè)計(jì)、施工以及材料等多個(gè)方面強(qiáng)化對(duì)于地下室外墻體的裂縫把控，同時(shí)在施工中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，針對(duì)施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病提前采取措施加以預(yù)防，可以使得地下室外墻體裂縫出現(xiàn)減少，進(jìn)而確保承載能力和使用功能是安全可靠的。