淺談高層地下室混凝土墻、板裂縫的形成、原因及解決辦法

劉國

【摘 要】高層建筑地下室混凝土墻、板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，主要由水化熱及混凝土表面收縮、混凝土施工質(zhì)量欠佳等引起的，只有在混凝土的級配，施工中嚴格控制和加強養(yǎng)護及結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化來清除裂縫對混凝土的影響。

【關鍵詞】水化熱；收縮；級配；裂縫；控制；養(yǎng)護

目前在我國高層建筑地下室采用防水混凝土結(jié)構(gòu)作為防水的主要形式已經(jīng)很普遍，然而在實際施工中，地下室混凝墻、板往往會產(chǎn)生裂縫而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，甚至會引起墻（板）內(nèi)鋼筋銹蝕，嚴重影響結(jié)構(gòu)耐久性。

1.地下室混凝土墻、板裂縫的形式

（1）高層建筑地下室底板一般較厚，屬于大體積混凝土，在其澆筑完后3-4天內(nèi)，表面產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（2）地下室墻板產(chǎn)生的裂縫多為間距大致相等的數(shù)條豎向裂縫，一般離底板面50cm，離頂面100cm左右，裂縫為中間寬，上、下窄的棗核形（棱形）貫穿裂縫，裂縫寬度一般在0.3-1mm之間。

地下室墻體水平裂縫常出現(xiàn)在墻板與頂板或底板交接處及施工縫處。同時也可以產(chǎn)生斜裂縫。

（3）地下室頂板會在不同的部位出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫或在外墻大角處出現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫。

2.地下室混凝土墻、板裂縫產(chǎn)生的原因

一般認為，裂縫主要是由混凝土硬化過程中化學反應產(chǎn)生的凝結(jié)收縮及混凝土內(nèi)的自由水蒸發(fā)產(chǎn)生的收縮造成的，但經(jīng)過實驗及多次實踐證明，導致裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的。

2.1地下室混凝土底板裂縫產(chǎn)生的原因

地下室混凝土底板因為屬于大體積混凝土，因其內(nèi)部水化熱的作用，使溫度升高，在澆筑3-4天內(nèi)板內(nèi)溫升達到最大值。這時底板表面混凝土已凝固，當表面溫度與板內(nèi)溫度差超過一定限度，表面即產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。此外，混凝土收縮也會引起其開裂，與溫度應力疊加是混凝土后期產(chǎn)生裂縫的主要原因。

2.2地下室混凝土墻裂縫產(chǎn)生的原因

（1）垂直裂縫一般是由于混凝土收縮產(chǎn)生的，由于地下室底板及頂板的約束作用（即所謂的“模箍作用”）豎向裂縫一般分布在靠近底板和頂板的地方。另外結(jié)構(gòu)設計中的布置不合理，局部剛度較大，在剛度大和剛度小的截面交接處，如：框架柱和墻板交接處，較易出現(xiàn)收縮裂縫，此類裂縫一般不危及結(jié)構(gòu)安全和影響使用功能。

（2）在墻板和頂板交接處產(chǎn)生的水平裂縫大部分是施工工藝不當造成的。在澆筑完墻板混凝土后，沒有待墻板混凝土充分沉實和收縮，就進行頂板混凝土的澆筑。由于兩者收縮方向的不同在交接處很容易產(chǎn)生水平縫。由于墻板的上下端剪力最大的地方，也可能由于結(jié)構(gòu)設計不合理，而產(chǎn)生剪切破壞，要視具體情況區(qū)別對待。至于施工縫處的水平裂縫，是施工中沒有認真處理和清理，或再次澆筑時沒有采取鋪接縫砂漿所致。

（3）斜裂縫是由于受力而產(chǎn)生的，他會影響結(jié)構(gòu)的安全和使用功能，主要是因為設計不合理，也有因施工順序不當和墻板混凝土受到外部約束而產(chǎn)生，主要表現(xiàn)在以下方面：

1）絕對沉降量控制值偏大，引起同一基礎相對沉降量偏差大而產(chǎn)生裂縫。

2）不按規(guī)范要求設置沉降縫或后澆帶。

3）結(jié)構(gòu)布置不合理，基礎各個部位剛度分布不均勻，使各個部位變形不均勻.不協(xié)調(diào)，墻板出現(xiàn)斜裂縫。

4）外部的約束也會引起墻板出現(xiàn)不規(guī)則的斜裂縫，由于施工場地狹小，有時施工單位不得不把地下室基坑的圍護樁，作為地下室墻板的外模。由于墻板混凝土凝固時產(chǎn)生收縮受到圍護樁約束，當約束力大于墻板混凝土的抗拉強度時，墻板就會產(chǎn)生不規(guī)則的斜裂縫，為解決此類裂縫，墻板上必須設置必要的后澆帶。

2.3地下室頂板不規(guī)則裂縫一般是由于混凝土的收縮引起的，施工中只要振搗密實、及時養(yǎng)護，這類裂縫是可以避免的

至于外墻大角處出現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫，是由于溫度影響，在轉(zhuǎn)角處局部溫度應力集中，使混凝土受拉出現(xiàn)裂縫。設計時只要在這些部位設置一定數(shù)量的放射筋，就能防止這類裂縫出現(xiàn)。

綜上所述地下室混凝土墻、板裂縫產(chǎn)生的原因是在混凝土配置時，未考慮有關因素造成混凝土水化熱高、干縮大、徐變大；混凝土澆搗時少振、漏振及流程不合理兒產(chǎn)生冷縫；距混凝土表面配筋間距過大，保護層過厚及養(yǎng)護工作沒有做好而造成混凝土產(chǎn)生裂縫。

3.地下室混凝土墻、板裂縫的預防措施

3.1設計措施

（1）設計時混凝土墻板橫向鋼筋應盡量采用小直徑、小間距，并注意有時受力筋不能完全代替構(gòu)造筋的作用。

（2）受“模箍作用”的啟發(fā)。在某些薄弱位置可設置“暗梁”，這樣處理后，易開裂的薄弱部位配筋率增大，鋼筋混凝土極限抗拉強度提高，結(jié)構(gòu)的抗裂性得到增強，必要時與設置暗柱相結(jié)合效果更明顯。

（3）嚴格按規(guī)范規(guī)定設置伸縮縫，必要時增設后澆帶，設置后澆帶時后澆帶的間距不宜過大，因后澆帶只在一定范圍內(nèi)對溫度應力起顯著作用，超過一定范圍，溫度應力接近常數(shù)，其后溫度應力與長度無關。

3.2混凝土材料的選用和級配

（1）配置混凝土應根據(jù)地下室墻、板使用部位和周圍環(huán)境條件等多方面考慮，來選擇水化熱較低的水泥。根據(jù)混凝土強度應優(yōu)先選用礦渣（粉煤灰）硅酸鹽水泥；當必須選用普通硅酸鹽水泥時，應摻適量粉煤灰（通過計算確定）增加混凝土和易性而減少水泥用量，降低水化熱及干縮性，并宜盡量使用低標號水泥，達到減少混凝土收縮的目的。

（2）骨料石子在滿足需要的前提下盡量選用大直徑石子，減少石子總表面積，相應減少水泥用量，增加混凝土密實度，減少硬化收縮。

（3）采用商品混凝土，應在混凝土中摻適量緩凝劑，不僅便于運輸而且避免因其供應不及時而產(chǎn)生冷縫 。

3.3施工過程中控制

（1）當結(jié)構(gòu)設計配筋間距較大時，在設計允許情況下進行鋼筋代換，減小鋼筋規(guī)格和間距，以減少混凝土表面收水裂縫。

（2）控制混凝土坍落度，保證混凝土澆搗密實。

（3）澆搗過程中，嚴格執(zhí)行已經(jīng)審定的混凝土澆搗施工方案，按要求施工。應分層澆筑，并在混凝土初凝前實行二次振搗。

（4）養(yǎng)護：加強養(yǎng)護工作，控制混凝土表面與內(nèi)部溫差，防上水分蒸發(fā)。

4.地下室混凝土墻、板裂縫治理

（1）地下室混凝土墻、板裂縫從室外處理更簡單有效，回填前應檢查并作滲水試驗，若發(fā)現(xiàn)裂縫應仔細觀察，看其發(fā)展，待穩(wěn)定后將其標出，然后以原狀縫為中心線鑿槽，將槽內(nèi)疏松之物除去，表面油污除去，浮灰用高壓水沖去，干燥后用堵漏劑堵，并在地下室外墻做一道防水層。

（2）如回填后發(fā)現(xiàn)地下室裂縫滲漏，可把漏水縫處鑿成上窄下寬的槽形，并將雜物清理干凈，然后用堵漏劑（堵漏劑品種根據(jù)實際情況選擇）加工后迅速迎漏水方向壓下，堵水后用防水砂漿抹面。表面養(yǎng)護不少于3天。

5.結(jié)束語

地下室混凝土墻，板產(chǎn)生裂縫原因是多方面的，但主要有設計、構(gòu)造、施工、混凝土本身四方面原因，只有根據(jù)以上特點采取切實可行措施，才能減少或消除混凝土的裂縫，解決地下室滲漏問題。