淺談地下室墻體裂縫原因及預(yù)防措施

李松林

（杭州金地中天房地產(chǎn)發(fā)展有限公司，310000）

改革開放以來的這幾十年，中國(guó)的城市（尤其是沿海城市）面貌發(fā)生了翻天覆地的變化。時(shí)至今日，城市的告訴發(fā)展仍在繼續(xù)，人們對(duì)城市建筑空間的需求持續(xù)膨脹，在戰(zhàn)時(shí)防空、地下商場(chǎng)、地下車庫等使用功能的要求下，高層建筑幾乎都設(shè)有地下室。筆者這些年一直在浙江省工作，并且從事的是工程一線的管理工作，所遇到的幾個(gè)地下室都存在不同程度的墻體滲水現(xiàn)象，對(duì)地下室墻體裂縫的認(rèn)識(shí)較為深刻。本文對(duì)地下室墻體裂縫原因進(jìn)行分析并闡述相應(yīng)預(yù)防措施，以期拋磚引玉。

根據(jù)裂縫的形成原因可以把墻體裂縫歸類為三類：砼收縮裂縫；溫度應(yīng)力引起的裂縫；外力作用引起的裂縫。下面分別分析其形成原因。

1 砼收縮裂縫。該類裂縫又分三種情況

（1）干縮裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土拌合物在澆搗完畢后，混凝土拌合物內(nèi)部的水份一部分泌出流失，一部分被水泥水化吸收，另外一部分被蒸發(fā)，尤其是在干熱、風(fēng)較大的季節(jié)以及在空中的薄壁結(jié)構(gòu)板混凝土拌合物則更容易出現(xiàn)失水干縮而發(fā)生裂縫。砼在制備過程中，水泥和摻合料與水拌合后體積膨脹，但在入模成型后，隨著砼水化作用的發(fā)生，砼中的部分水份被吸收，部分水份被蒸發(fā)，體積有一定的縮小。干縮量與水泥用量、水灰比的大小有關(guān)。水泥用量多、水灰比大的砼其收縮亦大。同時(shí)砼收縮量與氣候有關(guān)，夏季氣溫高，氣候干燥，砼中水份蒸發(fā)快，收縮也快。砼體積收縮，使砼產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)收縮快和收縮大時(shí)砼就會(huì)產(chǎn)生裂縫，干縮裂縫一般都是表面的，不規(guī)則和不連續(xù)的。

（2）熱脹冷縮裂縫。砼的線膨脹系數(shù)α=1.0×10-5，一段15m長(zhǎng)的砼墻在酷夏 40℃ 條件時(shí)施工，在嚴(yán)冬 -5℃ 環(huán)境下，在無任何約束的情況下，其砼墻收縮量為 6.75mm（｛40-（-5）｝×15×10-5）。當(dāng)墻兩端有約束時(shí)，這樣的收縮量足以導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

（3）砼內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生的裂縫。根據(jù)實(shí)際測(cè)定，砼從攪拌機(jī)出斗就開始不斷有水化熱產(chǎn)生，內(nèi)部溫度由低到高，到砼成型以后第 3-4 天，水化熱到達(dá)最高值，其溫度較自然環(huán)境溫度高出 40℃ 左右，以后逐步下降，半個(gè)月以后接近自然界溫度。此時(shí)兩個(gè)部位容易出現(xiàn)裂縫：一是與地下室墻連體的部分框架柱表面。這些框架柱的斷面邊長(zhǎng)大都都大于1m，屬大體積砼，水化熱很高，表面暴露在空氣中，散熱快，內(nèi)部砼熱量散發(fā)則極其緩慢，內(nèi)外溫差大，若早期養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，表面砼就會(huì)產(chǎn)生裂縫。二是框架柱與墻體連接的交會(huì)處。此時(shí)大體積砼的框架柱可視為一個(gè)較大的熱源體，而與之連體的墻體截面較薄，且與外界空氣接觸面較大，熱量散發(fā)非?？?。當(dāng)框架柱砼內(nèi)大量發(fā)熱膨脹時(shí)，墻體已開始降溫收縮，由于連結(jié)在一起的兩個(gè)構(gòu)件之間產(chǎn)生溫差，變形不同步協(xié)調(diào)，在柱子和墻交接處出現(xiàn)裂縫是符合規(guī)律的。

2 溫度應(yīng)力引起的墻體裂縫

產(chǎn)生墻體裂縫的原因很多，但砼內(nèi)部水化熱的變化所引起的墻體伸縮變形是產(chǎn)生裂縫的最主要原因。 墻體砼降溫出現(xiàn)溫差及砼收縮當(dāng)量溫差產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)水平拉應(yīng)力σx(y)超過砼抗拉強(qiáng)度時(shí)便會(huì)引起豎向裂縫。砼澆搗完成初期抗拉強(qiáng)度很低，因此這種現(xiàn)象會(huì)經(jīng)常發(fā)生。事實(shí)上，在豎直方向也有應(yīng)力σz的作用，但因墻體高度不大，溫度變形極小，且上部無約束作用，又配有豎鋼筋抗拉，故不會(huì)出現(xiàn)水平裂縫。 由于墻體兩端與高層框架柱連接，高層框架柱可以看做一個(gè)較強(qiáng)的約束體，當(dāng)水化熱降溫墻體收縮時(shí)，約束了墻體沿水平方向的收縮變形，致使墻柱連結(jié)處及墻中出現(xiàn)裂縫。

3 外力作用引起的墻體裂縫

此類裂縫可分為三類：一、地基基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，造成墻體和梁板結(jié)構(gòu)裂縫；二、墻兩側(cè)模板未同時(shí)拆除，選拆一邊，未拆的一邊模板支撐給新澆砼墻一個(gè)側(cè)向壓力，若模板支撐較緊，則砼墻產(chǎn)生裂縫；三、墻外側(cè)填土過早，填土使墻外側(cè)向內(nèi)側(cè)擠壓，早期砼強(qiáng)度低，極易產(chǎn)生裂縫。

以上分析，結(jié)合筆者實(shí)際經(jīng)歷，歸納預(yù)防、措施如下：

（1）砼的?；祓B(yǎng)護(hù)對(duì)其強(qiáng)度增漲和各類性能的提高十分重要，特別是早期的養(yǎng)護(hù)，可避免表面脫水，減少砼初期伸縮裂縫的發(fā)生。施工中必須堅(jiān)持覆蓋麻袋或草包進(jìn)行一周左右的養(yǎng)護(hù)，或采取其他有效的養(yǎng)護(hù)措施。2007年筆者在杭州城北某工程地下室施工時(shí)，對(duì)地下室外墻采取 PVC 管（18mm 直徑，間隔 50 公分鉆孔）噴淋養(yǎng)護(hù)，取得的效果十分顯著。

（2）采取"抗裂"的設(shè)計(jì)原則，減少裂縫的發(fā)生。在墻板頂部和腰部設(shè)兩道暗梁，適當(dāng)增設(shè)暗柱，到"模箍作用"；適當(dāng)增加墻板鋼筋，尤其是水平構(gòu)造筋的配筋率應(yīng)適量提高；因外墻保護(hù)層較厚，通常在墻體水平鋼筋外側(cè)設(shè)置冷拔絲網(wǎng)片以減少裂縫的出現(xiàn)；為了防止墻體早期砼出現(xiàn)收縮，在墻體中設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的后澆帶也是一個(gè)行之有效的方法。

（3）進(jìn)行砼配合比的試配試拌，采用水化熱低收縮性小、早期強(qiáng)度高的硅酸鹽水泥作膠結(jié)料，采用級(jí)配好的粗骨料，控制砂石的含泥量，摻早強(qiáng)緩凝型泵送劑，嚴(yán)格控制砼水灰比和攪拌時(shí)間，適當(dāng)摻入抗裂纖維等。

（4）加強(qiáng)砼振搗，砼必須分層分段振搗，有效排除砼內(nèi)的泌水，消除砼內(nèi)部孔隙，確保砼的密實(shí)度，增加砼與鋼筋的粘結(jié)力，增加砼材質(zhì)的連續(xù)性和整體性，提高砼的強(qiáng)度，尤其要提高砼的抗拉強(qiáng)度。

（5）砼分層澆筑，有利于砼水化熱的散發(fā)，砼澆灌完成后和模板拆除后，墻柱兩側(cè)覆蓋二層草袋，使柱、墻表面砼與內(nèi)部砼的溫差保持在 25℃ 以下，防止砼柱墻內(nèi)外溫差過大，收縮不均勻，產(chǎn)生裂縫。

（6）加強(qiáng)砼的成品保護(hù)。早期砼不得有外力作用，避免沖擊、碰撞，使砼墻柱遭受早期傷害，同事應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)淋水養(yǎng)護(hù)時(shí)間，確保砼強(qiáng)度快速健康增長(zhǎng)。

綜上所述，雖然產(chǎn)生墻體裂縫的因素很多，但是，只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，從生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工各方面層層把關(guān)，采取有效的控制措施，針對(duì)開裂原因?qū)φw進(jìn)行設(shè)計(jì)，精心施工，消除墻體開裂的通病是可以實(shí)現(xiàn)的。

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）

[2]《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T178-2009）