地下室外墻裂縫控制措施研究

吳 振 河

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展和建筑行業(yè)的不斷擴(kuò)張，城市可開(kāi)發(fā)建設(shè)的面積越來(lái)越少，且城市地塊價(jià)格越來(lái)越高，因此地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商為提高地塊的建筑面積，建筑向著更深、更高的方向發(fā)展。如在住宅小區(qū)中，為充分利用小區(qū)地塊，在小區(qū)綠化區(qū)域下方開(kāi)挖，設(shè)計(jì)為地下車(chē)庫(kù)，既可增加小區(qū)的停車(chē)位，又能達(dá)到充分利用地塊的效果。

在地下室結(jié)構(gòu)中，地下室外墻屬于地下室最重要的圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，地下室外墻起到防水、擋土、圍護(hù)等作用。在對(duì)地下室外墻進(jìn)行施工時(shí)，施工單位不重視地下室外墻的重要性，往往為趕工期、監(jiān)督不到位等而導(dǎo)致地下室外墻出現(xiàn)裂縫、滲漏等現(xiàn)象，影響地下室外墻的使用功能和混凝土的耐久性，影響地下室外墻的施工質(zhì)量。因此在進(jìn)行地下室外墻施工時(shí)，施工單位應(yīng)重視地下室外墻的重要性，監(jiān)理單位應(yīng)做好自身的監(jiān)督工作，確保地下室外墻的施工質(zhì)量滿足相關(guān)的驗(yàn)收規(guī)范要求，確保其使用功能滿足使用要求，降低其后期維護(hù)成本，避免糾紛事件的發(fā)生。

1 地下室外墻裂縫的特征

通過(guò)筆者大量的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)分析，得到地下室外墻中的裂縫主要有以下幾種特征：

1)裂縫形態(tài)較為規(guī)律。地下室外墻裂縫往往從基礎(chǔ)底板向上發(fā)展，裂縫為豎向裂縫，多數(shù)出現(xiàn)在墻體中部，墻體端部裂縫數(shù)量較少，或裂縫沿外墻與暗柱、壁柱等交接處剛度突變的位置出現(xiàn)。

2)裂縫高度均勻。裂縫通常從基礎(chǔ)底板發(fā)展至墻頂，裂縫高度與墻高基本相同。裂縫寬度往往介于0.1 mm～0.5 mm，裂縫寬度多數(shù)表現(xiàn)為中間寬，上下端窄。裂縫接近于墻底或墻頂時(shí)，肉眼不可見(jiàn)或逐漸消失。

3)裂縫貫穿墻體。裂縫深度通常與墻體厚度相同，為內(nèi)外貫通裂縫，個(gè)別裂縫為表面收縮裂縫。若地下室外側(cè)土體水位較高，則地下室外墻裂縫處會(huì)存在水印或滲水現(xiàn)象。隨著時(shí)間的推移，地下室外墻上寬度較小的裂縫會(huì)逐漸自然修復(fù)，逐漸消失，但寬度較大的裂縫依然會(huì)不斷滲水、起堿泛白。

4)裂縫出現(xiàn)時(shí)間早。地下室外墻上的裂縫往往為早期裂縫，在墻體模板拆模后1 d～2 d內(nèi)產(chǎn)生，部分裂縫在拆模時(shí)即已出現(xiàn)。隨著墻體混凝土齡期的不斷增加，混凝土強(qiáng)度逐漸提高，裂縫總量逐漸穩(wěn)定，裂縫寬度也逐漸穩(wěn)定，部分裂縫會(huì)隨著墻體的變形、混凝土的收縮膨脹等作用而寬度逐漸變小或消失。

2 地下室外墻裂縫產(chǎn)生的原因

地下室外墻裂縫主要是由于混凝土自身水化熱影響、墻體內(nèi)外溫差作用下，而導(dǎo)致在當(dāng)時(shí)齡期下混凝土所受到的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土自身的抗拉強(qiáng)度，最終表現(xiàn)為在地下室外墻上出現(xiàn)裂縫。地下室外墻裂縫的產(chǎn)生具體可由三個(gè)方面產(chǎn)生：設(shè)計(jì)方面、施工方面和原材料方面。

2.1 設(shè)計(jì)方面

1)鋼筋配置不合理。設(shè)計(jì)單位在對(duì)地下室外墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往在滿足構(gòu)造配筋的前提下，將墻體鋼筋間距設(shè)置為200 mm×200 mm，鋼筋直徑較大，混凝土在縱向鋼筋分布位置產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，墻體總體的抗拉強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，但墻體局部的抗拉強(qiáng)度較低，導(dǎo)致墻體沿縱向受力鋼筋處開(kāi)裂。

2)混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)不合理。在多數(shù)設(shè)計(jì)文件中，地下室外墻的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)往往與主體結(jié)構(gòu)地下室剪力墻的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)相同或更高，而在實(shí)際應(yīng)用中地下室外受到的抗壓荷載較小，主要受到的是墻體外側(cè)的土體對(duì)其的推力，墻體受到的抗拉力較大。而在設(shè)計(jì)時(shí)，將墻體抗壓強(qiáng)度提高，則墻體混凝土的抗拉變形能力較差，在受到較大的拉力作用下，墻體極易出現(xiàn)裂縫，墻體開(kāi)裂原因與樓板受彎變形開(kāi)裂原因類似。且混凝土強(qiáng)度越高，混凝土內(nèi)水化熱越高，墻體更易開(kāi)裂。

2.2 施工方面

1)養(yǎng)護(hù)不到位。澆筑完地下室外墻后，施工單位往往不注重墻體的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致墻體表面不夠濕潤(rùn)，墻體易沿鋼筋位置出現(xiàn)干縮裂縫。

2)鋼筋保護(hù)層厚度不滿足相關(guān)規(guī)范要求。綁扎鋼筋、支模時(shí)，由于施工控制不嚴(yán)，導(dǎo)致鋼筋表面與模板間的距離不滿足相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的要求，澆筑完成后，表現(xiàn)為沿保護(hù)層厚度較大或較小位置處出現(xiàn)裂縫。

3)拆模過(guò)早。地下室外墻墻體面積較大，過(guò)早拆模后，墻體表面水分散失較快，加之養(yǎng)護(hù)不到位，則地下室外墻裂縫表現(xiàn)更為明顯。

2.3 原材料方面

1)骨料含泥量大?；炷凉橇现邪止橇虾图?xì)骨料，其中粗骨料主要為石子，細(xì)骨料為砂，商混凝土站購(gòu)入石子和砂時(shí)未將其清洗、去泥處理，導(dǎo)致骨料含泥量較高?；炷林泄橇系暮嗔扛哂谙嚓P(guān)規(guī)范要求時(shí)，影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土抗拉強(qiáng)度較低。

2)粗骨料粒徑較小。商混凝土站在配制混凝土?xí)r，為提高混凝土的泵送性能，提高混凝土的和易性，往往使用的粗骨料粒徑較小。當(dāng)混凝土中的粗骨料粒徑較小時(shí)，為使混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，配制混凝土?xí)r需增加水泥的用量?；炷林械乃嘤昧吭蕉啵炷恋捏w積穩(wěn)定性越差，混凝土更易產(chǎn)生收縮變形，從而產(chǎn)生收縮裂縫。

3)強(qiáng)度較高。隨著水泥種類和性能的不斷改善，水泥的細(xì)度越來(lái)越小，因此在配制混凝土?xí)r使用的水泥量也越來(lái)越大。在混凝土中增加水泥用量導(dǎo)致混凝土內(nèi)發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的水化熱也越來(lái)越多，最后導(dǎo)致混凝土內(nèi)產(chǎn)生開(kāi)裂的概率也越來(lái)越大。

3 地下室外墻裂縫預(yù)防控制措施

地下室外墻上產(chǎn)生裂縫可對(duì)墻體的耐久性、整體性和使用功能產(chǎn)生影響，加速裂縫兩側(cè)混凝土的碳化，加速混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕，長(zhǎng)此以往，影響地下室外墻的承載能力，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患。因此為降低地下室外墻裂縫產(chǎn)生的概率、減少裂縫的數(shù)量及程度，可采取一系列的措施避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，具體可通過(guò)設(shè)計(jì)方面、施工方面和原材料方面三個(gè)角度預(yù)防地下室外墻裂縫的產(chǎn)生。

3.1 設(shè)計(jì)方面

1)在對(duì)地下室外墻進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí)，在滿足承載力要求的前提下有效的減小墻體內(nèi)鋼筋網(wǎng)的間距，減小墻體內(nèi)的鋼筋直徑，從而可提高單位面積內(nèi)鋼筋混凝土的抗裂性能，使墻內(nèi)鋼筋充分的起到抗裂的作用。

2)在對(duì)地下室外墻進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí)，無(wú)需提高混凝土強(qiáng)度作為墻體整體承載能力的主要指標(biāo)。目前地下室外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)多數(shù)為C40，而實(shí)際計(jì)算時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25或C30即可滿足承載力要求，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40時(shí)墻體開(kāi)裂的概率遠(yuǎn)高于C25或C30，因此設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)墻體承載力要求選擇恰當(dāng)?shù)幕炷翉?qiáng)度等級(jí)極為重要。

3)設(shè)計(jì)地下室外墻時(shí)，為避免墻體開(kāi)裂，還可在墻體內(nèi)設(shè)置較為密集的暗柱，從而增加墻體橫向變形的約束，減少裂縫產(chǎn)生的數(shù)量和減輕裂縫程度。

3.2 施工方面

1)澆筑完成后需對(duì)地下室外墻進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)施工，拆模后可對(duì)墻體進(jìn)行澆水施工，條件允許時(shí)可在墻體表面粘貼草袋等以提高墻體表面的保水性，避免因失水較快而產(chǎn)生干縮裂縫。

2)鋼筋綁扎、模板支設(shè)完畢后，由專人對(duì)鋼筋外側(cè)與模板間的距離進(jìn)行量測(cè)，確定鋼筋保護(hù)層厚度偏差滿足相關(guān)的驗(yàn)收規(guī)范要求，若偏差超限則應(yīng)對(duì)鋼筋位置進(jìn)行微調(diào)，直至滿足規(guī)范要求，避免因鋼筋保護(hù)層厚度超限而出現(xiàn)裂縫。

3)墻體混凝土澆筑完畢后，待墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到早期強(qiáng)度后再拆模，避免拆模過(guò)早而導(dǎo)致混凝土表面水分散失較快而產(chǎn)生大量的收縮裂縫。

3.3 原材料方面

1)商混凝土站在購(gòu)入骨料后，應(yīng)對(duì)骨料的含泥量進(jìn)行檢查，若含泥量超過(guò)相關(guān)規(guī)范要求，則應(yīng)對(duì)骨料進(jìn)行清洗，去除骨料中的泥砂等有害雜質(zhì)，確保配制的混凝土強(qiáng)度及性能滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

2)配制混凝土?xí)r，應(yīng)對(duì)粗骨料的級(jí)配進(jìn)行控制，選擇適當(dāng)粒徑的粗骨料，在確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下降低水泥用量，減少水化熱的產(chǎn)生，從而直接減少裂縫的產(chǎn)生。

3)配制混凝土?xí)r，可適當(dāng)降低水灰比，增加減水劑的用量，改善混凝土施工性能的前提下減小水化熱。除此之外，在確保強(qiáng)度的前提下還可摻入一定量的粉煤灰替代水泥用量。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要通過(guò)對(duì)地下室外墻上出現(xiàn)的裂縫原因進(jìn)行分析，通過(guò)總結(jié)得到裂縫產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)方面、施工方面和原材料方面三個(gè)因素影響，為盡可能的減少地下室外墻墻體裂縫數(shù)量及降低開(kāi)裂程度，通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到可通過(guò)一系列的設(shè)計(jì)措施、施工措施、混凝土配制措施控制裂縫，從而確保墻體的使用功能、耐久性、整體性及承載能力。