地下室剪力墻溫度裂縫的形成、預防及處理措施

■陳 良 ■珠海市成基商品混凝土有限公司，廣東 珠海 519000

工程背景:某公司珠海項目總部，該工程地下四層，地上分為辦公A、辦公B、住宅A、住宅B，地下室剪力墻層高4.2 米、厚400mm、長度200 米、辦公寬50 米、住宅寬30 米。辦公A47 層，高度200 米，樓頂設有直升機停機坪。地下室混凝土強度等級有C40、C50、C55(C40 為外剪力墻混凝土標號，C50、C55 為承重外墻柱，而防止兩承重外墻柱之間混凝土混澆，全部采用同外墻柱混凝土標號澆筑)，地下室底板從2014年6 月份開始澆筑，地下室剪力墻留有1 道施工縫(地下室剪力墻按照施工組織設計方案分為四次施工，每次施工間隔7 天)。為了趕工期，外貼地下室SBS 防水保溫材料以及深基坑側移的影響，提前拆了剪力墻外側的模板，住宅A 負4 層C55 外墻剪力墻模板第三天拆除，拆除后出現豎向、兩端尖中間寬的裂縫，3 -5 米/條，現場用手感觸燙手;其他C40 外墻剪力墻的豎向裂縫相對少些。施工單位立即向商品混凝土公司發出整改通知，混凝土公司從控制水化熱源入手、施工單位從工藝要求上進行改進，通過整改，地下室負3 層、負2 層、負1 層地下室外墻裂縫得到有效控制。

剪力墻混凝土豎向裂縫的成因。鋼筋保護層厚度太厚，地下室外墻豎向鋼筋設計Φ20@200，水平筋Φ16@200，位置在豎筋的內側，地下室外墻外側豎向鋼筋的保護層為40mm，內側為20mm，這樣從外墻表面到抗收縮水平鋼筋的尺寸分別為68mm、48mm，此尺寸為地下室外剪力墻墻體表面素混凝土的厚度。外剪力墻混凝土強度等級標號較高，水泥用量大，水泥水化釋放熱量大，當混凝土澆筑后，水化熱在墻體內部和墻體表面散熱不一樣，內部溫度高，表面溫度底，形成溫度梯度，使混凝土墻體內部產生壓應力，表面產生拉應力，拉應力超過混凝土的抗拉應力時，即產生裂縫。裂縫一般從表面向內部發展，而本工程負四層外剪力墻鋼筋保護層太厚，超出混凝土結構設計規范表9.2.1 的規定，又沒有對保護層采取有效的防裂構造措施;另外，混凝土水化過程需要考慮到自身的收縮因素，綜上所述因素助長了裂縫向內部發展，形成肉眼能見的貫穿性裂縫。

外墻剪力墻裂縫的危害:對有防水要求的外剪力墻，貫穿性裂縫將會腐蝕剪力墻內部的鋼筋，甚至使得地下室產生積水。直接影響到建筑物使用功能，也大大降低了建筑物的耐久性。對此類裂縫應進行加固處理，在后續施工中更應采取相應的技術措施進行預防，有效控制地下室貫穿性裂縫的產生。

裂縫的預防措施有:設計上可采用墻體中水平筋直徑和間距大。在一般情況下，對有防裂要的結構，設計上對鋼筋的選用宜采用密和小的做法，可采用Φ14@100～150，必要時須征得設計單位的同意，方可進行鋼筋等強度、等鋼號的代換;材料上可摻加膨脹劑的抗滲混凝土在持續潮濕的地下室環境中能夠補償收縮，一般情況下，膨脹劑6%摻量的混凝土能達到無收縮效果，一般用于鋼結構、設備基座等部位;8%摻量的混凝土能起到微膨脹的功能，大多數用于大體積混凝土以及水池剪力墻等部位，10%摻量的混凝土起到膨脹效果，一般用于后澆帶、伸縮縫等部位。或者使用纖維混凝土，都能產生一定的抗裂能力，但是必須分清楚，混凝土抗滲標號與抗裂能力之間并沒有必然的關系。另外混凝土剪力墻屬于薄壁結構，宜從控制混凝土的水化熱熱源入手，優化混凝土配合比，在保證混凝土結構強度的前提下，降低配合比中的水泥用量或者采用中低熱水泥品種生產。工藝構造上可采用后澆帶代替伸縮縫，其間距應符合混凝土結構設計規范表9.1.1 的要求。表中規定現澆式地下室墻類結構，室內或土中最大間距為30 米，露天為20 米。另外根據混凝土結構標準要求采取帶摸澆濕養護7 天。澆筑混凝土24 小時后松開對拉螺栓，使模板離開墻體3 -5 公分進行灑水澆濕養護。目的避免混凝土表面溫差過大而引起豎向裂縫，待溫度降到合理范圍再拆除模板。

裂縫的處理措施，我司技術員現場觀察分析:水池墻體長時間處于地下水位以下，有部分微小裂縫隨著混凝土自身游離氧化鈣溶于水形成氫氧化鈣，當遇到空氣中的二氧化碳發生化學反應生成碳酸鈣，體積發生微膨脹，堵住微小裂縫，顏色變白。

對于非結構性裂縫或者裂縫較小的裂縫可采用表面處理方法進行處理，對于裂縫寬度較大的裂縫進行壓力灌漿處理。

(1)對于0.1mm 以下的裂縫，考慮到在地下水位以下自身愈合能力，不做處理。0.1mm-0.2mm 的裂縫采用裂縫砂漿修補法修補，具體操作如下:

①首先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，或者鑿成深度為15 -20mm，寬度為100 -200mm 的V 型槽;②先用鋼絲刷刷干凈并灑水濕潤，再用同標號水泥油涂刷一遍，然后用1:2.5 的同標號水泥砂漿刮涂2 -3 層，總厚度控制在10 -20mm;③修補后加強養護，養護期過后用砂輪打磨;④用白水泥內摻普通水泥調成水泥漿，用油刷刷漿蓋面。

(2)壓漿法是將裂縫構造成封閉的空腔，預留注漿孔，借助專用壓力灌漿設備將灌漿材料壓入縫隙并使之填滿的方法。

施工工藝流程:灌漿前裂縫處理--埋設灌漿嘴--封縫--灌漿-清理-檢查

①灌漿前的裂縫表面處理.清除裂縫表面的灰塵、浮渣、松散物等污物，然后用毛刷簪酒精、丙酮等有機物溶劑，把裂縫兩側30 -50mm處擦洗干凈并保持干燥;②埋設灌漿嘴。在裂縫交叉處、較寬處、端部裂縫貫穿處埋設灌漿嘴，埋設間距:短縫300 -500mm，長縫500 -800mm;③埋設時，先在灌漿嘴底部抹一層厚約2mm 的膠泥(現場用結構膠和水泥配置)將灌漿嘴的騎縫粘貼在預定位置上;④結構膠泥封縫。沿裂縫兩側寬度30 -50mm 的范圍內抹一層厚度1 -2mm 結構膠泥。抹膠時應防止小孔和氣泡，要刮平整，保證封閉可靠;⑤待結構膠泥有一定強度后進行裂縫封閉后壓氣試漏，檢查封閉效果;⑥現場按照不同的漿材配方及配制方法配制灌漿料。漿液一次配制數量，需以漿液的凝固時間以及灌漿速度來確定;⑦灌漿是施工工序關鍵工序之一，應確保灌漿質量:a.灌漿機具、器具及氣管應在灌漿前進行檢查，運行正常方可使用。接通管路，打開所有灌漿嘴上的閥門，用壓縮空氣將裂縫及孔道吹干凈;b.根據裂縫區域大小，可采用單孔灌漿或區域灌漿。在一條裂縫上，灌漿可一端向另一端;c.灌漿時應待下一個排氣嘴出漿時立即關閉轉芯閥，如此順序進行，灌漿壓力一般采用0.2MPa;⑧待縫內漿液達到初凝時，可以拆下灌漿嘴，用結構膠泥封閉;⑨灌漿結束后應檢查灌漿質量，發現缺陷及時補救。

總之，剪力墻溫度裂縫對樓層結構影響不大，但對建筑物的使用功能有較大影響，應及時處理。處理完成后尚需對裂縫部位做好記錄，定期復查，看裂縫是否繼續擴大、灌漿是否飽滿，如果裂縫出現擴大應重新分析，重新處理。