高層建筑物地下室裂縫成因及防治

林樹洪

(福建沈榕建設有限公司，福建 三明 365000)

1 工程概況

三明市沙縣新城廣場工程位于福建省三明市沙縣海西生態工貿區生態新城金港路西側，交通十分便捷。共3棟，其中1#、2#樓總建筑面積為9 552.94 m2，地上2～3層，建筑高度為18.15 m建筑結構安全等級為二級，抗震設防烈度為6度?？蚣芸拐鸬燃壦募?。耐火等級二級。3#樓總建筑面積為24 707.8 m2，地下1層、地上12層，建筑高度46.4 m。設計使用年限50年。建筑結構安全等級為二級，抗震設防烈度為6度。框架抗震等級四級。地上12層耐火等級二級，地下室耐火等級一級。

3#樓地下室為人防及車庫，凈高為4.85 m，頂板厚0.3 m，底板厚0.6 m，墊層厚100 mm，場地地下水對混凝土結構無腐蝕。地下室工程完工后即進行上部結構的施工，發現地下室墻及頂板出現裂縫，引起滲漏。

2 混凝土裂縫情況調查及成因分析

為保證工程質量，項目經理部組織召開了“地下室裂縫質量問題專題會議”，決定先對地下室混凝土結構存在的裂縫數量、分布、走向、長度、深度進行分析，然后結合裂縫的實際特征制定修補對策，采用恰當的施工技術與施工材料解決混凝土裂縫的修補加固問題。

2.1 裂縫調查

工程技術人員對現場裂縫的實際位置與長度值進行測量，對于裂縫寬度，則通過目測估量，深度則是選取有代表性的裂縫采用現場鑿開裂縫部位進行觀察。2018年6月3日對地下室頂板及墻裂縫進行了普查，發現墻體滲水點均在支模時穿墻螺桿附近，可以肯定是由于穿墻螺桿止水片破損引起滲水。頂板裂縫寬度均在0.2～0.4 mm，裂縫總共有6條，其中，表面近似貫穿縫有2條，表面橫向裂縫有2條，剩下的裂縫中1條長度是1 m，1條是5 m，板面裂縫的分布極不均勻。

2.2 裂縫成因分析

在地下室施工現場，技術人員對原材料及混凝土強度等進行了檢測，均符合設計要求，并且施工圖紙也經過審圖部門審查通過，設計不存在問題。另外，根據沉降觀測結果分析并結合地質勘察報告書，本工程也不存在不均勻沉降問題。為此， 經過對各方面的比照，總結出混凝土裂縫的主要產生原因如下。

1)混凝土公司提供的試驗室配合比中，粉煤灰摻入比例過高，達到50 kg/m3,占重量比的15%；粉煤灰摻量多，則相應的水泥用量減少，雖然提高了商品混凝土的和易性，但也極易造成混凝土早期強度的下降。

2)施工操作班組在施工中出現漏振問題，結合現場調研情況，頂板凝土會出現一定的漏振問題，而硬化的面板混凝土內有大量溶蝕點，頂板的施工縫位置存在空腔問題，局部混凝土勻質性不良，造成頂板內有許多裂縫。

3)頂板模板鋼管支撐未按監理工程師審查的方案實施，頂板凝土施工時采用鋪管泵送，在管道鋪設接頭等部位鋼管撐未進行加固，未考慮泵送混凝土的沖擊力，局部頂板模板下沉，造成頂板產生裂縫。

4)后澆帶部位是懸挑結構，現場管理人員未經批準(未滿60日)擅自作主把下面的鋼管頂撐拆除，雖經發現予以恢復，但此時混凝土內部已有暗傷。

3 混凝土裂縫的預防及治理措施

3.1 混凝土裂縫的預防措施

1)在配制混凝土的過程中，應嚴把水泥用量與水灰比關，采用級配合理的石子，盡可能地降低砂率與空隙率。與此同時，要將澆搗工作做到位，提升混凝土抗裂度，降低收縮量。

2)在對混凝土進行澆筑之前，首先應采取澆水的方式提高模板與基層的濕潤度，及時以潮濕材料覆蓋到裸露表層，進行系統而又全面地養護。

3)在溫度低、氣溫高抑或是風速大的環境下開展施工工作，澆筑完混凝土之后，要在第一時間做好噴水養護工作，增加混凝土的濕潤度。對于大體積混凝土，應分段澆筑，并緊接著進行養護。同時，必須做好表面的養護與抹壓工作。

4)采取覆蓋塑料布以及濕草袋或選用表面噴氯-偏乳液養護劑等方法進行混凝土養護。在表面產生微細裂縫的情況下，應在第一時間進行抹壓，然后進行覆蓋養護。

5)設置擋風設施。

6)在寒冷季節，必須對混凝土表面進行保暖處理，以免寒潮襲擊，拆模過程中，塊體的表面與中部之間的溫差宜控制在20℃以下，避免由于驟冷引起表面產生裂縫。而基礎混凝土拆模之后，必須進行及時回填。

3.2 混凝土裂縫的治理

針對無法避免或者已經出現混凝土裂縫的建筑物地下室，應合理做好補救治理措施。首先，要對地下室混凝土裂縫狀況進行認真的觀察研究，重視裂縫的發展規律。倘若經過時間的洗禮之后裂縫不再變大，那么可判定其不會對結構的安全使用產生影響，局部寬縫處，應使用砂漿堵抹。倘若裂縫會影響到結構的使用安全，那么應予以加固處理。若裂縫是由于墻體原材料強度不滿足要求而形成的，此時可考慮將鋼筋網片敷貼到墻面上，采取穿墻壁拉筋的方式進行固定，緊接著分層抹水泥砂漿或者灌細石混凝土實施加固。

考慮到采取溫度裂縫治理的方式會在一定程度上影響到鋼筋碳化、銹蝕、抗凍融等，因此，可考慮采取貼環氧玻璃布或者涂兩遍環氧膠泥、噴水泥砂漿等諸多措施實施表面封閉處理。針對有抗滲、防水要求的結構以及縫寬超過0.1 mm的貫穿性或者深裂縫，應結合裂縫可灌水平，以灌化學漿液抑或是水泥砂漿的方式修補裂縫，抑或是同步使用表面封閉和灌漿法。對深度不足0.1 mm的裂縫，因為后期水泥水化會產生硫酸鋁鈣與氫氧化鈣等諸多有利于促進裂縫愈合的物質，所以只需實施表面處理甚至可以不進行處理。

應結合新城廣場工程地下室頂板混凝土裂縫的具體情況，堅持標本兼治、治表為輔、治本為主、綜合治理的行為準則妥善地處理裂縫。其中，治本為主指的是在處理混凝土裂縫的過程中盡量選用恰當的防水工藝與防水材料，將混凝土中的滲水通道與孔隙封閉起來，起到保護混凝土免受侵蝕、防水的作用。治標為輔是指在混凝土的滲水通道與空隙相當小且很難封閉的情況下，運用嵌、堵、涂等施工工藝針對混凝土縫面實施防滲處理。

最后，對該地下室的工程特點進行研究，確定采用化學灌漿和表面封堵相結合進行裂縫處理?；瘜W灌漿采用水溶性聚氨脂化學灌漿材料，而表面封堵則采用原設計的無機滲透型結晶防水涂料?；瘜W灌漿處理工藝流程：檢查→布孔→埋設灌漿嘴→配料封縫→試漏檢查→配料灌漿→先后對灌漿壓力、灌漿效果進行檢查→將灌漿止水針頭清除→均勻涂刷兩道粘結劑→將玻璃絲布粘貼上去→將兩道粘結劑涂刷于表層。

修補技術要求：①用鋼絲刷沿每條裂縫(頂板蓄水則裂縫處會有滲水痕跡)兩側3～5 cm寬的范圍內，刷去裂縫表面的浮漿、水泥漿及雜物；②用高壓風吹凈裂縫內及表面刷下來的殘物和粉塵；③沿裂縫間距20～50 cm范圍內縫隙較寬處畫上標記，作為灌漿嘴布孔位置；④灌漿孔鉆孔時須與破裂面交叉，注射才會有效果；⑤灌漿嘴(止水針頭)設置完成后，把DF108水溶性聚氨脂化學灌漿材料按施工配合比配制。以高壓灌注機插入第一個灌漿嘴(止水針頭)，打開進漿管閥門及高壓風閥門，讓壓漿桶內壓力緩慢提高(最大壓力不超0.4 MPa)，待第二個灌漿嘴有漿液排出，再穩1～2 min壓力或壓力不再減小，維持5 min后，拔下進漿管進行第二個嘴的灌漿，這時，可把第一個注漿止水針頭去除，如此反復直至最后一處漿液于結構體表面滲出；⑥用HJ-1配制的膠泥把縫隙及要貼玻璃絲布的范圍不平處抹平，在其上粘貼兩道60 cm寬的玻璃絲布，最后再刷兩道HJ-1材料。

DF108水溶性聚氨脂化學灌漿材料灌入混凝土裂縫結構延伸到將全部縫隙填滿，碰見水之后會發生交聯反應，有許多二氧化碳氣體被釋放出來，形成二次滲壓，二次滲壓和高壓推力把彈性體壓入，使縫隙均被填充滿，以起到止漏的效果。

4 結 語

三明市沙縣新城廣場工程地下室處理裂縫共6條，共20余m，經灌噴處理后，地下室裂縫無明顯滲漏，混凝土表面干燥，取得了令人滿意的裂縫處理效果。