小議高層建筑基礎(chǔ)裂縫的成因及防治措施

霍偉濤

（廣東省 佛山市，528000）

隨著城市的發(fā)展以及城市人口的不斷增長，致使城市的土地越來越緊張，高層建筑越來越多，高層建筑的高度也越來越高。高層建筑由于其體量大、載荷重，天然基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)已無法滿足設(shè)計要求，同時由于人防和地下停車場的需求，高層建筑在設(shè)計上通常都采用樁基和箱形基礎(chǔ)。但由于溫度應(yīng)變、混凝土收縮和外部約束等原因使得許多箱形基礎(chǔ)和混凝土結(jié)構(gòu)地下室的混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑物的使用。現(xiàn)根據(jù)多年的工程實踐和研究分析，淺談其產(chǎn)生的原因及針對性的處理方法。

1 混凝土底板表面不規(guī)則裂縫的形成

箱形基礎(chǔ)的底板一般較厚，屬于大體積混凝土。底板混凝土澆筑后，由于水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度升高。在混凝土澆筑完后3～4d內(nèi)，板內(nèi)溫升達(dá)到最大。這時底板的表面混凝土已凝固，當(dāng)表面溫度與板內(nèi)溫差超過一定限度，表面即產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。此外，混凝土的干縮也會產(chǎn)生此類表面裂縫。降低大體積混凝土的溫升和減少混凝土內(nèi)部和表面的溫差是解決此類裂縫的根本。大體積混凝土的溫升與水泥用量、水泥品種、混凝土的熱學(xué)性質(zhì)有關(guān)。因此，可以通過改善混凝土的性能、選用低水化熱或中水化熱的水泥（如礦渣水泥、粉煤灰水泥）配置混凝土，在混凝土中摻適量粉煤灰，或利用混凝土的后期強度，降低水泥用量等途徑，減少水化熱，從而降低大體積混凝土的溫升。為減少混凝土的內(nèi)外溫差，施工中對澆筑好的混凝土要及時采取保溫或體內(nèi)降溫措施，如用薄膜和草包覆蓋或體內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，減少表面熱量的散失或體內(nèi)降溫，將內(nèi)、外溫差控制在規(guī)范要求以內(nèi)。采取以上措施，都可避免產(chǎn)生貫穿裂縫和滲漏。為防止混凝土的干縮裂縫則須按規(guī)定及時養(yǎng)護。目前采取外保溫措施的較多，體內(nèi)降溫投資大而且復(fù)雜，故采用較少。

2 箱形基礎(chǔ)墻板裂縫

混凝土側(cè)墻板上常出現(xiàn)的裂縫有：垂直縫、水平縫、斜縫（或八字縫）等多種裂縫，其產(chǎn)生的原因不一。

2.1 裂縫的產(chǎn)生

2.1.1 垂直裂縫。

一般是由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)設(shè)計中布置不合理，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。但要減少此類裂縫的出現(xiàn)，設(shè)計上一定要按規(guī)定要求，設(shè)置伸縮縫或后澆帶，結(jié)構(gòu)布置時剛度盡量均勻?qū)ΨQ。在相同配筋率的情況下，應(yīng)盡量使用較細(xì)的鋼筋和較小的間距，施工中做到振搗密實，及時養(yǎng)護。

2.1.2 水平裂縫。

常出現(xiàn)在墻板與頂板或底板的交界處以及施工縫處。墻板和頂板交接處的水平裂縫，大部分是施工工藝不當(dāng)，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(jìn)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)生水平裂縫。因此在施工中要在墻體混凝土初凝前，得到充分的沉實和收縮后，在澆頂板混凝土。由于墻板的上下端部是剪力最大的地方，也可能由于結(jié)構(gòu)設(shè)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(rèn)真處理和清理，或再次澆筑時沒有采取鋪接縫砂漿所致。只要按施工規(guī)范要求做，就可避免此類裂縫的出現(xiàn)。

2.1.3 斜裂縫。

墻板上斜裂縫是由于受力而產(chǎn)生的裂縫，它會影響結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。其原因主要是設(shè)計不合理，也有因施工順序不當(dāng)和墻板混凝土受到外部約束而產(chǎn)生。設(shè)計不合理主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

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

（2）不按規(guī)范要求設(shè)置沉降縫或后澆帶。

如某25層高層住宅將主樓箱形基礎(chǔ)和4層裙房的箱形基礎(chǔ)連在一起，由于荷載差異很大，設(shè)計中沒有設(shè)沉降縫或后澆帶，加之主樓的絕對沉降沒有控制好，致使主樓封頂時主體出現(xiàn)傾斜，基礎(chǔ)墻板出現(xiàn)斜裂縫。

（3）結(jié)構(gòu)布置不合理，箱形基礎(chǔ)各個部位剛度分布不均勻，使各個部位的變形不均勻、不協(xié)調(diào)，造成墻板混凝土出現(xiàn)裂縫。

（4）施工順序不當(dāng)，也會引起墻面斜裂縫的出現(xiàn)。如某地下車庫和一幢小高層住宅的地下室連在一起，由于地下車庫上面設(shè)有建筑物，設(shè)計時考慮到由于地下水浮力產(chǎn)生的彎矩和剪力的作用，會在地下車庫和小高層住宅地下室交接處的墻板上出現(xiàn)斜裂縫，故要求在地下室頂部覆蓋一定厚度的土層，以抵消地下水產(chǎn)生的浮力。因此，施工順序的不當(dāng)也會造成墻板的拉裂。

（5）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膜。由于墻板混凝土凝固時產(chǎn)生收縮受到圍護樁的約束，當(dāng)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(shè)置必要的后澆帶。

2.2 裂縫的防治

根據(jù)上述各種裂縫的成因，可以采取以下方法進(jìn)行綜合防治。

2.2.1 材料的選擇。

（1）水泥應(yīng)選擇水化熱較低的品種，如礦渣硅酸鹽水泥，粉煤灰硅酸鹽水泥。

（2）骨料應(yīng)使用級配較好的石子。

（3）砂子以中、粗砂為宜。

（4）砂、石含泥量必須符合有關(guān)規(guī)定，石子應(yīng)小于1%，砂應(yīng)小于 2%。

2.2.2 設(shè)計方面的措施。

（1）控制混凝土墻體長度，應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定，設(shè)永久性伸縮縫，可有效削弱溫度及收縮應(yīng)力，待施工后期再將各段墻體整體澆筑。

（2）合理布置分布鋼筋，減少混凝土的收縮，限制裂縫的發(fā)展。混凝土墻板水平鋼筋常用帶肋鋼筋，若適當(dāng)減小鋼筋的直徑和間距，對抵抗混凝土的收縮變形有一定的效果。

（3）在混凝土中摻加尼龍纖維、鋼纖維，以增加混凝土的抗裂性能。

2.2.3 施工方面的措施。

（1）控制好商品混凝土的配合比，適當(dāng)降低商品混凝土的坍落度，減少干縮裂縫。

（2）對混凝土進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護，降低混凝土內(nèi)、外溫差。

（3）加強施工工序之間的銜接，墻板拆模后應(yīng)及早進(jìn)行防水處理，及時回填。

3 箱形基礎(chǔ)頂板的裂縫

頂板在不同的部位出現(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。頂板不規(guī)則的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，即可避免出現(xiàn)裂縫。至于外墻轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫，是由于溫度影響。設(shè)計時只要在此部位設(shè)置一定數(shù)量的放射筋加強，就能防止此類裂縫的出現(xiàn)。

結(jié)語

以上從設(shè)計、施工、材料、溫差的收縮等幾方面分析了高層建筑箱形基礎(chǔ)出現(xiàn)的各種裂縫形式、產(chǎn)生原因及處理方法。盡管影響混凝土澆筑質(zhì)量的因素錯綜復(fù)雜，但作為工程技術(shù)人員應(yīng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)，對箱形基礎(chǔ)出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象要有全面的認(rèn)識，分析其原因，確定性質(zhì)，抓住產(chǎn)生質(zhì)量問題的主、次要因素，處理上有的放矢、對癥下藥，并及時處理和控制，才能使工程質(zhì)量不遺留隱患，保證建筑物的永久安全。

[1]李躍彬.談建筑工程混凝土裂縫的成因與防治[1].科技致富向?qū)В?011年第26期.