地下室混凝土外墻體裂縫的成因及對策

周連洲

（廣東財貿建設工程顧問有限公司 廣東廣州 510163）

1 工程概況

本項目處在珠海市的橫琴新區環島之內，是粵澳合作的產業園，是屬高新技術區，總用地19655m2，本項目為多層公共建筑，總的建筑面積是52522m2，且建筑的高度是24m，層高分別為首層6m，二到四層是4.5m，而頂層是3.8m；其地下一層是人防與車庫，其中的人防區域面積為8630m2，層高是 5.8m。

本工程塔樓及相關范圍基礎采用大直徑旋挖樁和錘擊管樁兩種樁型，其中旋挖樁區段為RD13，利用中風化巖當做持力層，而且樁端進到持力層不應短于1.0d（其中d是樁徑），旋挖樁直徑為1000～1400mm；其中樁基礎的強度等級是C35，且樁身縱筋的保護層厚度是70mm，單樁承載力為5300～10500kN，錘擊管為區段為RD14～17區段，總樁數為678條。地下室的底板厚度是1m，而地下室的頂板厚度是300mm，且強度等級為C35；剪力墻為300mm，而混凝土的強度等級是C40。

2 地下室中混凝土外墻體出現裂縫問題的原因

2.1 對于抗裂能力的設計較差

地下室的底板承受了墊層產生的約束，其約束力是比較小的，進而混凝土當中的收縮變形問題是比較小的。處在底板上地下室的外墻體，遭受底板限制，進而外墻板位置混凝土的限制收縮狀況將是較大的，所以地下室的外墻體配筋當中需要有著適當水平構造筋用來進行抗裂，進而使得地下室的外墻體鋼筋混凝土變形能力得到有效提升。不過現實項目當中的地下室外墻體水平的配筋率總體是比較低的。

2.2 材料的選取和混凝土的配合比設計是不恰當的

①混凝土當中的水泥用量較大的時候，在混凝土當中將有比較多水化熱產生，容易造成收縮裂縫問題出現。②混凝土緩凝情況比較嚴重的時候，長時間處在塑性情狀，而混凝土外墻的表面脫水速度要是比內層供水速率高的時候，混凝土的面層將產生較大收縮，造成有塑性的收縮裂縫問題產生。③混凝土的砂串較高，混凝上干燥收縮將會隨之上升。④膨脹劑于混凝土當中的摻量較少，部分廠家存在以次充好的問題。⑤石與砂中的含泥量較高，進而使得泥凝士的強度降低，干縮量上升。

2.3 混凝土的施工措施不合理

①由于多次運用導致清水模板的表觀比較粗糙，于混凝土澆筑之前不能夠涂刷相關脫模劑或者是充分進行潤濕，在澆筑之后混凝上的表層由于模板的吸水問題而缺乏水分，進而造成了表面有塑性裂縫問題發生。假如拆模之后的養護是不合適的，將會由于干燥以及降溫等問題進一步發生開裂問題。②混凝土在入模時坍落度較大，導致混凝土發生離析問題進而墻體混凝土勻質性方面變得較差，通常會導致混凝土于硬化的時候不均勻的收縮應力而有裂縫問題產生。③在攪拌時局部的振搗比較嚴重，使這個位置砂漿比較富集，導致出現人為結構薄弱問題進而造成這個位置混凝士發生開裂問題。第四，對于地下室的回填土工作拖延時間比較長，在溫度下降的時候，導致產生比較大的溫差應力進而發生開裂問題。

3 地下室中混凝土外墻體出現裂縫問題的預防方式

3.1 設計方面

為了對于地下室中混凝土的外墻由于混凝土的收縮以及溫度變化情況而出現的裂縫問題進行控制，墻體當中的水平分布鋼筋除了應使得強度計算方面需要得到滿足之外，配筋率應大于等于0.4%，而且鋼筋的間距不應當超過100mm。

為了使得施工當中因為混凝土的收縮以及溫度變化問題對于結構造成開裂可能性得到有效控制，應當依照結構條件來采用“抗放結合”綜合方案，對于產生的變形與應力問題進行約束，運用著“放”措施進行解決，能夠設置相應變形縫對于約束應力進行釋放，并創造條件對結構產生變形機會。使得混凝土抗拉強度以及極限拉伸能力得到加強，能夠運用著“抗”措施進行解決。

普通的混凝土有著良好韌性，而且水化熱與收縮是比較小的，地下室的外墻體應當采取普通的混凝土，強度等級不應當超過C35。而且在大面積的混凝土當中能夠摻加纖維，使得抗塑性裂縫的能力得到有效提升。為了對于水泥水化熱帶來混凝土的裂縫問題減弱，在設計當中能夠于預計可能出現裂縫位置設置相應誘導縫。

3.2 材料方面

水泥應當采取普通硅酸鹽水泥以及硅酸鹽水泥；而且地下室的外墻體防裂抗滲需要是比較大的，因此所采取水泥鋁酸三鈣的含量不應當超過8%。運用的時候水泥的溫度不應大于60℃。

礦物的摻合料應當與相應規定需要相符合，粉煤灰的摻量不應當大于水泥用量30%，而且礦渣粉的摻量不應當大于水泥用量50%，還有沸石粉不應當大于水泥用量10%，以及硅粉不應當大于水泥用量10%，在采取復合礦物的摻合料的時候，摻量不應當大于水泥用量50%。

所采取外加劑應當與相應規定需要相符合，選取外加劑的時候，一定要依照項目具體的狀況先進行水泥的適應性與實際效果實驗。

3.3 施工方面

模板和支架應當有著充分穩定性、承載力以及剛度，可以可靠安全的承受著混凝土澆筑時的側壓力、自重以及施工進程當中帶來荷載。而且模板的安裝應當不滲水、不漏漿以及構造密實，應當對于混凝土的墊塊或者是鋼筋的定位器進行準確布置。模板和支架拆除的順序與相關施工安全方式在施工方案制定的時候應當進行周全的考慮。后澆帶模板支頂與拆除易忽略，因此而導致的構造缺陷問題，應當做到重點關注，應當嚴格依據施工技術的方案進行施工。

運輸混凝土的時候，應當保持著混凝土拌合物是均勻的，不應當有分層離析問題出現，運送的頻率應當確保混凝土施工連續性。從攪拌與運輸至澆筑入模，其氣溫不能夠大于25℃時，且持續的時間不應當超過90min，在氣溫超過25℃的時候，其持續的時間不應當超過60min。在混凝土當中摻入相應外加劑或者是采取快硬水泥的時候，其持續的時間應當由試驗進行確定。

對于現場澆筑混凝土需實施相應監控，而且抵達現場混凝土做到避免隨意加水問題。施工方案當中，應當制定相應入模混凝土溫度把控，以及澆筑之后混凝土的溫度控制方案。一次澆筑的高度需混凝土不產生離析問題為準，通常每一層不大于500mm，在搗平之后再對于上層進行澆筑，在澆筑的時候需注意到使得端頭角落位置都有混凝土，需做到密實振搗，不可以發生漏振問題，也不可以過振。在澆筑的時候需要預防定位鋼筋、鋼筋以及模板等發生變形以及移動問題。

對于后澆帶混凝土的澆筑時間方面應當與相應設計需要相符合，在沒有設計需要的時候，后澆帶應當在其兩側的混凝土齡期8周之后進行澆筑處理。

3.4 養護方面

地下室的外墻體在澆筑之后，為使得升溫時期內外的溫差降低，預防表面出現裂縫問題，應當對于混凝土實施恰當保潮養護處理，預防混凝土的表面發生脫水問題而有干縮裂縫情況產生；為使得水泥能夠順利水化，使得混凝土極限拉伸得到提升，而混凝土水化熱的降溫速度下降，預防有較大溫度裂縫以及應力產生，應當強化對于混凝土實施保溫與保濕養護工作。

保潮養護處理應當于混凝土的墻面全面覆蓋上麻袋，并做到定時定人進行灑水，預防水分較快蒸發，使得混凝土的表面一直是保持著濕潤。而且需要注意，所澆水水溫和混凝土的表面溫度差不可以大于15℃。在夏季應當盡可能運用蓄水池中水，預防由于溫差問題而造成混凝土的墻體產生裂縫現象。夏季±0.000樓板在施工完成之后，其地下室會形成相應封閉的箱體，而且室內外的溫差較大，應當隨時進行測溫，預防出現溫度裂縫問題。通常保潮養護時間應超過半個月，關鍵構造超過1個月。

保溫養護的時候能夠采取2～3層的草袋或是草墊等保溫材質實施覆蓋養護處理。在施工當中采用合理恰當技術是非常關鍵的，像是采取帶模養護以及拆模時間推遲等多種措施，對于預防出現裂縫具有著非常大的影響。

4 本工程地下結構裂縫分析及處理情況

4.1 地下結構設計方面

4.1.1 混凝土強度等級

本工程外墻的混凝土強度等級為C40P6。一般而言混凝土設計強度等級越高，對其養護的要求也越高，但本工程地下室外剪力墻施工期間發生了“天鴿”超級強臺風，因人員撤離造成混凝土養護期內未能及時養護而產生收縮裂縫。地下室的外剪力墻設計強度等一般為C30～C35之間，再高如≥C40，則要求施工時制定專項保養方案并嚴格實施；這樣對防止混凝土開裂有一定的保障。

4.1.2 后澆帶的設置方式

本工程后澆帶采用連續式膨脹加強帶，因設計對補償收縮性混凝土強度等級、模板要求、混凝土的入模溫度（低于主體混凝土澆筑時的溫度）以及限制膨脹率（小于0.025%）等有較高的要求，造成此類型后澆帶實際操作難度加大，不利于混凝土收縮裂縫的控制；如果非工期緊迫，建議后澆帶按收縮后澆帶設計較為可靠，這種方法施工易操作，能較好地控制混凝土裂縫產生。

4.2 施工方面

4.2.1 施工冷縫的產生

由于地下結構一次澆搗的工程量較大，在施工中如果澆搗順序控制不好易產生冷縫，為此在澆搗前一定要制訂詳細的混凝土澆搗方案，確保混凝土澆搗過程中不產生冷縫。

4.2.2 混凝土的振搗

垂直構件（如柱、剪力墻）應按50mm左右分層澆灌分層用插入式振動器振搗，水平構件（如梁板）：梁采用插入式振動器振搗，板一般采取平板振動器振搗，較厚的板（如≥150厚）板應先用插入式振動器先按振距要求梅花式振搗，然后用平板振動器垂直方向來回振搗；施工中，應嚴格按規范要求施工，除作好技術交底外，還應派專人監督，如施工單位的質檢員及監理人員要現場旁站監督等，確保混凝土澆搗質量，減少因混凝土振搗不密實而產生裂縫的風險。

4.2.3 混凝土的養護

混凝土的養護規范有明確的規定，可是施工現場經常會現出養護不到位的情況，這就要求管理人員包括監理單位加強監督管控，確保混凝土在養護期內表面始終為濕潤狀態，養護到位則混凝土因收縮開裂的概率大大降低。

4.2.4 養護期內混凝土成品保護

從混凝土澆搗完成至養護期結束前，不得在其上隨意施加荷載，包括混凝土模板的拆除都應按規范要求進行，有時會因抓工期而在混凝土未達到強度前隨意堆放材料，從而造成梁板開裂的情況發生，施工中應注意不要出現這種情況。

4.3 本工程裂縫的處理

通過一段時間對裂縫出現區域進行全面統計和跟蹤觀察，裂縫未繼續發展，與專業鑒定機構的結論一致，即主要為收縮溫度裂縫，不影響結構安全；裂縫全面穩定后，施工單位按經審批的方案（高分子材料灌漿+貼碳纖維布）進行了裂縫修補處理，修補處理后經過一年多的跟蹤觀察，地下結構再未出現開裂與滲漏的情況。

5 結束語

綜上所述，地下室的外墻體產生裂縫原因是比較復雜的，不過只要在養護、設計、施工以及材料等多個方面強化對于地下室外墻體的裂縫把控，同時在施工中要不斷總結經驗和教訓，針對施工中容易出現的質量通病提前采取措施加以預防，可以使得地下室外墻體裂縫出現減少，進而確保承載能力和使用功能是安全可靠的。