地下室裂縫產(chǎn)生機(jī)理分析及處理措施探討

譚炳根 李洋洋

中交四公局第一建筑分公司 江蘇南京 211100

隨著近年來我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，高層建筑的數(shù)量正在不斷擴(kuò)展，這些建筑中的高層建筑大都是采用了鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，同時(shí)有關(guān)樓梯間和地下室的建筑占地面積正在不斷增加。然而，這些建筑樓層的中低級(jí)高層地下室的剪力墻建筑結(jié)構(gòu)很容易就會(huì)發(fā)生一定的裂縫，不但可能會(huì)直接影響到整個(gè)房屋建筑物的整體外觀，而且還會(huì)嚴(yán)重威脅到整個(gè)建筑物的抗震性、安全感、實(shí)用性以及建筑物的抗震能力，進(jìn)而會(huì)損害到整個(gè)建筑物的抗震能力以及建筑物的耐水能力。因此，應(yīng)高度重視對(duì)我國(guó)中低層建筑的主體地下室剪力墻主體結(jié)構(gòu)裂縫問題，加強(qiáng)對(duì)中低層建筑主體地下室剪力墻主體裂縫的管理控制[1]。

長(zhǎng)沙中交雅頌美廬項(xiàng)目位于湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙縣，本工程由高層住宅、疊墅、幼兒園、沿街商業(yè)、展示區(qū)及相應(yīng)配套組成；總建筑面積約為31.66萬㎡，地下室建筑面積約為7.63萬㎡。

圖1 應(yīng)力失衡所導(dǎo)致的地面裂縫

1 裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

由于高層建筑的地下室剪力墻鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑后，在其硬化的過程中，會(huì)對(duì)墻體產(chǎn)生一定數(shù)量的水化熱，聚集于混凝土中，散熱慢，溫度高，但剪力墻外比表面積大，能快速地接觸室內(nèi)外部環(huán)境，散熱速度快，導(dǎo)致剪力墻體內(nèi)外之間的溫差很大。由于鋼筋混凝土內(nèi)部和外部的溫差，由于鋼筋混凝土內(nèi)部和外部的熱膨脹和收縮過程不同，使得整個(gè)鋼筋混凝土本身在加速過程時(shí)會(huì)與外部產(chǎn)生一定溫差和拉應(yīng)力，從而直接造成整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。通過校核方法對(duì)建筑工程極限拉應(yīng)力進(jìn)行了校核，得出了當(dāng)鋼筋混凝土溫差值已達(dá)24～27℃時(shí)，混凝土將會(huì)產(chǎn)生大約9mpa的極限拉應(yīng)力。從該項(xiàng)工程中發(fā)生的墻體裂縫位置上我們可以清楚地看到，裂縫通常發(fā)生于地下室剪力墻上的混凝土抗拉應(yīng)力最大限度的地方或者薄弱處。這主要是由于墻中部的約束應(yīng)力相對(duì)較大，而且由于外墻兩端之間的約束應(yīng)力相對(duì)較小，所以很難防止墻體中部易發(fā)生出現(xiàn)垂直方向的裂縫。此外，混凝土進(jìn)行澆筑后，混凝土?xí)诳諝庵凶冇玻沟没炷恋捏w積長(zhǎng)期持續(xù)減少。當(dāng)摻加水后，水泥的體積就會(huì)有所增大，但當(dāng)水泥混凝土進(jìn)行澆筑成型時(shí)，由于水化熱，使得混凝土中的水被吸附和蒸發(fā)，使得混凝土的體積就會(huì)隨之有一定數(shù)量的減少。由于該項(xiàng)建設(shè)工程中的地下室鋼筋混凝土于6月份開始澆筑，氣候干燥，使得混凝土材料中的空氣迅速進(jìn)行蒸發(fā)并迅速收縮。由于混凝土的收縮導(dǎo)致了混凝土粘結(jié)約束應(yīng)力，在粘結(jié)約束應(yīng)力的作用下引起了裂縫，這些不規(guī)則、非連續(xù)裂縫普遍存在于混凝土的表面。隨著鋼筋混凝土的膨脹和收縮徐變，這些不規(guī)則、無連續(xù)的裂縫可能演化成滲透性裂縫[2]。

圖2 導(dǎo)致地下室混凝土裂縫缺陷的原因

2 裂縫的處理措施

在深入分析了地下室鋼筋混凝土剪力墻裂縫的機(jī)理基礎(chǔ)上，針對(duì)不同區(qū)域的地下室裂縫寬度，單面裂縫或貫穿裂隙，以及地下室是否出現(xiàn)滲漏，采取了不同的處理措施，以不會(huì)影響整個(gè)地下室的正常使用。①對(duì)于單面的裂紋，采用環(huán)氧樹脂在裂紋的表面層上進(jìn)行密封；對(duì)于穿透性裂紋，在其寬度小于0.2mm時(shí)，采用結(jié)構(gòu)膠封住裂紋表面；寬度超過0.2mm時(shí)，采用結(jié)構(gòu)膠-壓力灌注等方式處理裂紋。②當(dāng)建筑地下室鋼筋混凝土剪力墻外側(cè)表面發(fā)生裂縫時(shí)，如果剪力墻表面發(fā)生了裂縫或滲漏，應(yīng)及時(shí)采取灌漿方法對(duì)其進(jìn)行處理。首先沿兩個(gè)密封裂縫邊各鑿一個(gè)“v”槽，然后每隔35mm在兩個(gè)密封裂縫的最寬處埋設(shè)一個(gè)水泥砂漿噴嘴，埋設(shè)兩個(gè)水泥砂漿噴嘴后用膨脹大小的水泥砂漿堵嚴(yán)接頭，并在兩個(gè)水泥砂漿固化好后再將密封裂縫固化一段時(shí)間并且水泥砂漿具有一定強(qiáng)度后再次對(duì)其進(jìn)行水壓試驗(yàn)，以便于保證兩個(gè)密封裂縫和水泥砂漿的平整度；根據(jù)施工時(shí)的灌漿參數(shù)，用已經(jīng)配制好的灌注漿料針對(duì)施工中的裂隙作灌漿。對(duì)于垂直接口處，應(yīng)該自上而下依次地進(jìn)行灌漿；對(duì)于縱向的接縫，應(yīng)該從一端向另外灌漿到另一端。當(dāng)加入料量減少0.01l/mm的情況下，壓力維持3～5min后，灌漿結(jié)束。漿體固化后，用水泥砂漿修補(bǔ)和封孔[3]。

3 地下室裂縫處理措施探討

3.1 強(qiáng)化管理基礎(chǔ)

在管理方面，由于在工程開始前沒有對(duì)各部門的成本的控制得到合理的管理，使得在施工過程中，部分管理人員為了獲得更多的資金收入而惡意提高購(gòu)買建材的資本，以次充好來獲得巨大利潤(rùn)中飽私囊，而施工工人為了自己的收入利益，惡意縮短施工周期，不能保障房屋的安全和住房安全，層層克扣資金，滿足自己的私欲，使得最后建好的房屋壽命周期得不到保障，住房人員的安全得不到保障，使得房屋很快發(fā)生坍塌等事件，需要再次進(jìn)行房屋建設(shè)，更大的擴(kuò)大了資本的投資，加大了政府的資本負(fù)擔(dān)，使得銀行的貸款壓力越來越大，不能很好的解決弱勢(shì)人員的住房問題，使得弱勢(shì)群體的住房問題得不到改善。因此要在工程項(xiàng)目開始之前，對(duì)各個(gè)部門的職責(zé)，資本投入進(jìn)行合理的規(guī)劃，在投資之前，對(duì)資本進(jìn)行合理的管理，在施工中間，加大管理力度，對(duì)惡意獲得利潤(rùn)而抬高價(jià)格進(jìn)行管控。

為了能夠有效的進(jìn)行資本控制，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)必須加強(qiáng)對(duì)資本的管控，加強(qiáng)對(duì)下級(jí)員工的管理，做到合理的分配資金，做到對(duì)資金的嚴(yán)格管控，對(duì)各個(gè)階段的投資資金進(jìn)行合理的分配，做到使得資本回收率最大化，減輕政府的資金壓力，減少銀行的貸款壓力[4-6]。

在這個(gè)信息時(shí)代，結(jié)合新科技，對(duì)施工的各個(gè)方面進(jìn)行合理分析與規(guī)劃。在施工中，對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行合理的管控，做到資金使用最合理，管控最合理，做到安全施工，保障施工后房屋的安全，保障居住人員的安全。做到科學(xué)管理，合理管理，不能利用自己的職位之便謀取自己的福利。做到減輕政府資金壓力，減小銀行貸款壓力。做到合理管理，為房屋的建設(shè)做出合理管控。提高管理的水平。

3.2 對(duì)設(shè)備、設(shè)施缺陷進(jìn)行有效管理

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工設(shè)備在購(gòu)買時(shí)，檢查裝備，使用前，邀請(qǐng)專業(yè)人才來檢查機(jī)器是否合格，合格之后才可以投入使用，對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，技術(shù)合格之后才可以進(jìn)行工作。設(shè)備在使用中，做到對(duì)設(shè)備愛護(hù)，做到對(duì)設(shè)備的清潔，保持設(shè)備的安全使用，對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的維系，以免造成事故，工作時(shí)，對(duì)機(jī)器使用要仔細(xì)，以免造成人為事故。工作現(xiàn)場(chǎng)，不能對(duì)機(jī)器超載運(yùn)行，要在符合規(guī)定運(yùn)行，在工作中，發(fā)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)行不正當(dāng)，立即停車。工作中，注意設(shè)備的安全，不能出現(xiàn)機(jī)器運(yùn)行中清理的情況，嚴(yán)禁將手和頭伸入設(shè)備，造成安全事故。施工中，工人必須佩戴安全帽，安全帽必須符合國(guó)家的規(guī)定。

3.3 針對(duì)明火、易燃易爆性物質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的管理措施

在高層建筑中，必須針對(duì)明火、易燃易爆物做出相應(yīng)的管理措施，避免事故的發(fā)生。根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的情況，配備滅火器，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以及時(shí)的進(jìn)行處理，對(duì)于有毒的化學(xué)物品保持通風(fēng)，以免造成人員中毒情況。嚴(yán)格做好防火措施，以防發(fā)生火災(zāi)等危險(xiǎn)事故[7]。

工人在施工中，用到電的地方，必須保證用電安全，不能出現(xiàn)用電結(jié)束，不斷電的情況，在建筑中，工人時(shí)刻牢記安全，不能大意，造成事故。管理人員要對(duì)安全問題強(qiáng)調(diào)到位，監(jiān)督用電安全。

針對(duì)明火、用電安全等問題，建立警報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)以上情況時(shí)，警報(bào)響起，提醒工人施工要安全，對(duì)工人起到驚醒的作用，保證工人在出現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并且采取措施，有利于安全施工。

3.4 建立“平安卡”管理制度

平安卡作為工人可以上崗作業(yè)的證明。當(dāng)今時(shí)代，好多施工工人沒有接受過正規(guī)的技術(shù)培訓(xùn)，在作業(yè)中，不懂得如何正確操作，做不到安全操作，因此，為了避免這類情況的出現(xiàn)，采用平安卡方式。工人在工作前，統(tǒng)一參加安全培訓(xùn)，學(xué)習(xí)之后統(tǒng)一進(jìn)行安全考試，對(duì)于考試合格的人員，給予平安卡，作為可以上崗工作的依據(jù)，從而減少那些不懂得安全，盲目操作的人員，減少事故發(fā)生的概率。加強(qiáng)對(duì)管理人員的培訓(xùn)，只有管理人員懂得如何操作，才會(huì)更有效的監(jiān)督員工的安全操作。在施工前，工人學(xué)習(xí)設(shè)備的使用，學(xué)習(xí)如何進(jìn)行正確施工，采取考試制度，只有合格才能工作，避免出現(xiàn)不懂得操作，隨意操作的現(xiàn)象。

在施工中間，時(shí)刻對(duì)工人進(jìn)行安全意識(shí)教育，提醒工人時(shí)刻將安全放在首位，對(duì)工人的操作技術(shù)及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，以免發(fā)生危險(xiǎn)，在操作中，管理人員及時(shí)指導(dǎo)，保證施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證建筑的質(zhì)量，避免出現(xiàn)一段時(shí)間房屋坍塌的現(xiàn)象，將工人的安全與房屋的質(zhì)量放在首位[8-10]。

4 結(jié)語

雖然我國(guó)對(duì)于混凝土中的裂縫進(jìn)行控制的措施日益增加，效果也愈發(fā)良好，但事前準(zhǔn)備和做好的防治措施比事后進(jìn)行補(bǔ)救更重要?？傊?，只有所有人和參加該項(xiàng)工程的每一個(gè)人都認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格遵守規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行施工，正確地選擇所需要的施工材料，合理地選擇所需要的施工工藝，妥善地保護(hù)成品，才能盡量減少鋼筋混凝土中產(chǎn)生的裂縫。