摘要:本文主要針對地下室連續墻裂縫成因與防治措施展開了探討,通過結合具體的工程實例,對裂縫產生的原因作了系統的分析,并詳細闡述了連續墻裂縫的防治措施,以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。
關鍵詞:地下室;連續墻裂縫;成因分析;防治措施
0 前言
建筑物地下室連續墻出現裂縫,是目前地下室施工中普遍存在的施工質量現象。為了保障建筑物地下室的長期穩定使用,必須要采取有效措施對地下室連續墻裂縫做好處理防范。基于此,本文就地下室連續墻裂縫成因與防治措施進行了探討,相信對有關方面的需要能有一定的幫助。
1 工程概況
某商鋪樓是臨街建筑,地面以上有3層,地下室有1層。地下室建筑面積達到6327.58m2,主要用途是停放車輛,開工興建于1997年3月。天然片筏基礎,地下室底板厚度有600mm,底板在長度方向設置2條后燒帶;鋼筋混凝土外墻厚300mm,高為4500mm,內設300mm×300mm暗柱,砼均米用C25,抗滲等級皆達到S8。
(1)施工按圖紙設計要求進行,先澆筑底板,后施工墻板。所有進場材料均有合格證,材料進場復檢也都合格,配合比為1:1.73:2.71:0.48(水泥:砂:石:水),另摻FSA-1防水粉外加劑4%(水泥用量)。砼配料由現場配置的中央攪拌站在電腦控制下集中進行,砼運輸采用泵送管輸送,砼塌落度為120~160mm。砼試件報告揭示砼強度均能達到設計要求,經沉降觀測地下室無不均勻沉降;外墻側模拆除時間為砼澆筑后第2天,拆模后當天氣溫驟然下降(約5°C);砼養護采用澆水方式自然養護,養護次數和時間均符合規范要求。
(2)砼外墻在拆模后發現其內外側表面均出現了不同程度的豎向裂縫,經對外墻表面進行認真詳細地檢查發現裂縫均為豎向細微裂縫,大部分都出現在外墻暗柱的同一側,且在平面上呈現出較規律性的分布。裂縫寬度約為0.1~0.5mm左右,墻中間部位較明顯,而墻體上端、墻體和底板相接處未出現裂縫。
2 裂縫原因分析
建筑結構在施工和使用過程中由于受到外部荷載和地基沉降、氣溫、濕度的變化以及建筑結構材料本身的物理、化學變化影響,比較容易導致產生各種裂縫。據文獻[1]統計,由于溫度、收縮和膨脹,不均勻沉降引起的裂縫占80%以上,而由荷載引起的只占20%左右。該地下室外墻在施工中由于外荷載作用較小,因此由外荷載引起裂縫的可能性不大,其產生裂縫的真正原因主要是以下幾種:
(1)外墻未留設后澆帶
按照鋼筋混凝土結構設計規范要求,砼結構不宜超過30m長,否則應設置一道伸縮縫。砼工程施工中設置后澆帶是常用的一種做法,即在施工時先澆筑縫兩側的砼,待兩個月后當其收縮變形趨于穩定時再采用砼強度等級高出原砼強度等級的砼(內摻適量膨脹劑)來封閉后澆帶。由于墻體太長(長度方向為108.25m、寬度方向為58.5m),施工時外墻砼沒有在底板后澆帶留置處斷開,而是連續地澆筑在一起,外墻砼硬化過程中產生的收縮應力必然很大,累積的收縮應力無處釋放,而砼早期抗拉強度又很低,砼的抗拉應力遠小于砼收縮應力時,沿墻體長度方向的豎向裂縫便出現了。除此以外,由于底板施工時按設計要求留置了后澆帶,伸縮較自由,而外墻沒有在此處斷開,致使底板砼和外墻砼在溫度應力的作用下縱向變形不一致,并且外墻砼由于澆筑時間不長,砼強度和彈性模量均較低,遠遠小于底板砼,外墻在此時去承受由于底板和外墻變形不一致引起的抗力顯然是不行的,因此便出現裂縫。
(2)拆模過早
由于外墻模板在砼澆筑完后第2天便拆了模,致使砼內部與表層溫差增大,內部與外層的變形差相應增大,加上拆模后當天氣溫下降幅度較大,表層砼溫差收縮變形急劇,由于受到內部砼骨料的約束,將產生較大的拉應力,而此時外墻砼早期抗拉強度和彈性模量均較低,這樣在外墻砼表面便容易產生裂縫。
(3)暗柱與墻體連接未增設水平附加筋
鋼筋砼外墻內每隔4.5m設有暗柱,充分考慮了強度和穩定要求,但卻忽略了抗裂方面的不利影響。由于外墻暗柱處主筋、箍筋均已加強,外墻砼在硬化過程中產生的收縮變形受到相鄰外墻和暗柱的約束無法自由伸縮,導致外墻與暗柱交接處收縮應力集中,而暗柱與外墻相接部位墻體水平鋼筋僅為構造分布筋,從設計到施工均未配置相應的水平附加筋加強,(如圖3所示),以抵抗集中應力引起的砼額外變形,故裂縫更容易出現在暗柱附近。因施工的不均勻性,裂縫首先在暗柱的一側出現,該側先開裂導致集中應力釋放或減小,而另一側來不及開裂,這是裂縫在暗柱同一側、且呈規律性分布的主要原因。
相反,由于外墻與底板交接處橫向布筋得到了加強已具備一定強度的底板加強了外墻底端的橫向抗力,阻止橫向變形,其附近不易產生裂縫,而外墻頂端在頂板未澆筑之前屬自由端,也不易產生裂縫,故外墻中部裂縫較明顯。
3 裂縫處理
(1)對已出現的裂縫點置石膏餅進行觀察記錄,檢查裂縫是否繼續發展。
(2)對裂縫檢查觀察一段時間,待裂縫寬度穩定后進行補強處理。對于0.1~0.2mm的墻體裂縫,采用甲凝漿修補處理;對于0.2~0.5mm的
墻體裂縫,則采用化學灌漿補強措施,用壓漿泵將環氧樹脂壓入裂縫暗柱與墻體連接處未設附加加強筋中,裂縫表面再用纖維布拉結粘牢,以恢復結構的整體性和防水抗滲能力。
(3)為防止上部結構伸縮變形對地下室外墻產生過大應力,上部主體結構施工時均應在底板后澆帶相應部位留設后澆帶。
經過以上方法處理后,本工程已使用近5年未發現有續繼開裂現象,地下室外墻也未出現滲水。
4 結束語
綜上所述,地下室連續墻裂縫是目前地下室施工主要的施工質量現象,而連續墻裂縫產生的原因涉及多方面,有關裂縫的處理防治也存在著一定的難度。但是只要遵循“放”、“防”和“抗”的基礎原則來治理連續墻的裂縫問題,就可以在一定程度上防治連續墻裂縫的產生,從而鞏固地下室的質量。
參考文獻:
[1]胡海洋.地下室外圍混凝土連續墻裂縫的成因與防治概述[J].裝備制造.2009(09).
[2]吳丹、張飛鳳.鋼筋混凝土地下室外墻裂縫成因及控制探討[J].中國新技術新產品.2013(18).
[3]林勇華.地下室外墻混凝土開裂的原因分析及質量控制措施[J].中國建筑金屬結構.2013(10).