地下車庫剪力墻貫通裂縫原因分析及加固防治措施

張俊城

（江西鑒誠建設工程有限公司，江西 新余 338000）

1 工程概況

某項目由多棟高層住宅樓及整體地下車庫組成。高層結構為剪力墻結構，多層為框架結構，基礎為預制管樁基礎，建筑結構等級為二級。地下一層為地下車庫，層高5.4m。承受回填土側壓力的地下室擋土墻為鋼筋混凝土剪力墻，厚度300mm，剪力墻采用抗滲等級P6強度等級為C40的商品混凝土，頂部設置暗梁。沿江一側為地下室回填土最高最寬區域，高度6.7m，寬約40m。高層住宅部分地下室墻柱梁板在7月份時已經施工完畢，外圍剪力墻總施工長度104m，13跨，其中最大跨度9m，最少跨度6.2m。沿江剪力墻外側8月份已填土數跨，正在進行主樓施工。

2 地下室剪力墻裂縫的特征

高層區域剪力墻裂縫基本由底板上300mm止水鋼板處向上延伸至墻身中上部，數條裂縫往上延伸，遇雨天氣有滲水現象，高層區域較為嚴重，墻多處滲水。裂縫主要集中在框架柱兩側及墻中部。框架柱旁裂縫由止水鋼板處向上或斜向走向，斜向裂縫基本和底板呈45°角度，豎向裂縫處在外側填土部分，斜向裂縫位于外側填土兩側，水平裂縫位于新舊混凝土結合面。裂縫寬度由下往上變化，0.1～0.2mm寬度較多未滲水，0.3～0.4mm寬度裂縫滲水為貫通裂縫。經過數月持續觀察，剪力墻受到外力持續作用下出現裂縫變化，較嚴重的跨數部分裂縫持續增多。

3 地下室剪力墻裂縫產生的原因分析

3.1 設計原因

（1）剪力墻跨度較大沒有額外增加豎向構件結合受力，裂縫嚴重部位全處在跨度8.4m的區域，貫通裂縫多數在墻中。剪力墻凈高5.44m，墻中部未設置水平梁增強剪力墻抗水平側向力能力。未根據剪力墻受力大小情況來設置附加縱筋，受力較大墻底到墻中部未有效增強，使剪力墻抗剪強度較弱。結構布置不合理，主要受力部位無有效加強，是導致裂縫持續變化形成貫通裂縫主要原因之一。

（2）擋墻設計配筋率過少，設計擋墻受力時，未充分了解地下室除了回填土帶來的側向壓力，再者回填土之后相應小區道路行車帶來的動荷載，相鄰江河在雨季到來時水位超于地下室，帶來一定的水壓。在外部荷載的作用力下，剪力墻出現結構性裂縫。配筋率過小，是導致剪力墻出現貫通裂縫的根本性原因。

（3）高層地下室外圍剪力墻全長66.3m，墻兩端設置結構變形縫，中部未設置后澆帶。根據規范要求，當地下室長度超過伸縮縫最大間距時，應考慮利用混凝土后期強度，降低水泥用量；或每隔30～40m設置貫通頂板、底部及墻板的施工后澆帶?？偪缍冗^長，框架柱、梁作為剪力墻的約束構件。結構收縮不一致也是引起裂縫產生較多的原因之一。

3.2 施工原因

（1）養護不到位。此段剪力墻施工時間為七月，白天最高溫度達37℃。施工時地下室墻柱梁板混凝土全澆筑完畢后才進行灑水養護，墻柱通過模板外側澆水，水基本流失，無法起到有效的養護作用。剪力墻內側因受墻高及梁板滿堂支模體系的影響，養護人員進出困難，導致墻柱拆模后日常養護次數過少。外部溫度持續增高且內外溫差不一致，造成混凝土內外收縮不均勻，從而導致裂縫的產生。

（2）新舊混凝土結合處處理不當、局部振搗不足導致出現裂縫。未將舊混凝土處的松散石子剔除干凈，泵送混凝土時因墻體較高，混凝土成流動狀態，缺失或無法振搗，導致局部混凝土不密實出現水平裂縫?；炷帘盟忘c較為集中某幾處，導致整個混凝土材質分布不均，承受應力程度不一，在內外力的影響下也會導致裂縫出現的可能性。

（3）外部環境因素直接導致剪力墻受損出現貫通裂縫。土石方施工單位在未告知施工總承包單位的情況下，在高層區域擅自進行墻背回填土作業，且地下室外側的盲溝未施工，致使下雨積水無法有效排除。導致回填土含水量增加，土顆粒摩擦力減少，土體抗剪變弱，增加剪力墻的側向受力。土石方單位回填土料為池塘河溝取的淤泥，隨原斜坡地勢順坡傾倒，未將原地勢修正成階梯狀分層碾壓，整體回填土成倒直三角狀。回填土整體成流動性，幾乎無抗剪強度。填土取材和填土方式的不規范，致使地下室外剪力墻數跨出現貫通性裂縫。

4 地下室剪力墻貫通裂縫結構加固

針對地下室剪力墻出現持續變化結構性裂縫，通過結構受力驗算必須采取結構加固措施防止裂縫進一步擴大。

（1）先將墻側回填土挖除，將外部土側向力解除。底部采用土工布包裹直徑20～30mm石子作為盲溝，沿剪力墻墻角鋪設，直至接入到項目東側市政排水系統中。待結構加強后采用粘土回填沿擋墻水平方向分層碾壓，并原狀土坡挖成階梯形狀，防止其形成滑坡面，增強其抗剪性。

（2）對數條貫通性裂縫請專業防水班組，采用環氧樹脂膠灌縫封堵：裂縫處理→粘接注膠片膠座→封口膠封縫→封膠驗收→壓力注膠（低壓慢注）→固化→檢驗。裂縫集中的數跨擋土側用防水砂漿粉刷，形成保護層，再進行防水層施工。

（3）增加結構水平支撐體系。考慮在不影響車庫使用功能和車位布局的情況下，利用現有地下室框架柱，增設框架梁形成一個閉合整體。包含兩跨水平結構梁柱形成整體，通過斜向框架梁對受力嚴重墻中進行支撐，使后期加厚的剪力墻有一個抗土方側向壓力的支撐體系。此支撐體系將對剪力墻受力有效傳遞，形成一個高效的力流傳遞機制。

（4）剪力墻加強。通過現場數據采集及對剪力墻受力分析，采用在原有擋土墻內側增加200mm厚、4000mm高的現澆鋼筋混凝土剪力墻，剪力墻上方設置冠梁與框架水平支撐連接，成為一個約束構件。新增剪力墻鋼筋植筋環節需專人過程監控，通過拉拔試驗合格后方可進行下道工序。

（5）舊混凝土界面處理的質量直接關系到新舊混凝土有效結合，也是結構加固重點控制關鍵環節。舊混凝土面應鑿毛處理，露出骨料成凹凸面，并用高壓水槍將表面松動碎屑充洗干凈。在澆筑新混凝土前應保持舊混凝土面濕潤，切忌只在澆筑前灑水。采用高于舊混凝土強度等級C45混凝土澆筑，并摻入膨脹劑，澆筑過程加強振搗，及時養護。

5 地下室剪力墻貫通裂縫防治措施

5.1 設計方面防治措施

（1）設計單位應對項目周邊環境充分了解，地下室將面臨何種受力環境，通過對地下室受力環境來進行結構方案設計，并采集現場實際數據來優化設計方案，針對性選用剪力墻中部增加暗梁結構、支撐構件、加強筋設置等加強受力方式，杜絕因外部的荷載受力而產生的結構裂縫。

（2）溫度、收縮應力的影響是造成墻體開裂的主要原因。對于溫度、收縮應力較大的剪力墻，應根據工程實際出現過的案例提高墻體水平分布鋼筋的配筋率。遵循配筋細而密可抵抗收縮應力的原則，適當增加水平鋼筋的配筋率、減小鋼筋直徑而縮小配筋間距，對混凝土收縮起一定約束作用。

（3）在確保結構受力安全的情況留置后澆帶。后澆帶是避免施工期間避免收縮裂縫的有效措施，將長墻變成短墻，使構件兩端為自由端，減少混凝土收縮變形的約束。待當混凝土收縮應力得到釋放，變形并趨于穩定時，再澆筑留縫部位，從而避免因收縮應力而出現裂縫。

5.2 施工方面防治措施

（1）根據成功的工程經驗表明：施工階段采取的措施對于早期防裂最為有效。盡量使用低熱硅酸鹽水泥；嚴格控制外加劑的品種及用量；砂宜采用中砂；保證石子級配良好；并嚴格控制砂石含泥量；澆筑過程中分層澆筑；采用微膨脹混凝土；可有效減少混凝土收縮裂縫。

（2）拆模及養護。適當延長剪力墻混凝土的拆模時間，并且拆模時不得馬上移走模板，應先將模板拆開一條縫隙作澆水養護用，從而改善混凝土的養護環境以達到控制墻體裂縫的目的。施工中應采用覆蓋養護，及時噴水，適當延長養護時間，既可以減少內外部溫差，又可以保證早期濕養護和后期養護達到最佳效果。

（3）地下室外部回填土施工質量控制?，F地下室大開挖后，回填土經人工壓實或機械壓實。臨江地下室的回填土還應起到防滲作用，填料土的選擇應根據防滲、排水和土料來源等方面的因素綜合考慮，盡量選取抗剪強度指標高的粘性土料，填土中不應含植物根、垃圾、淤泥、粉細砂等雜物?；靥罘绞揭残韬侠砜茖W，相關機械切勿野蠻施工增加地下室荷載，對剪力墻造成傷害。

6 結語

框架結構作為建筑物的重要支撐，我們必須樹立安全發展的觀念，對于影響結構安全的裂縫我們必須采取防治措施。建設方不應在投資方面過分追求經濟最大化，尤其是結構安全方面，降低設計標準觸紅線設計。過程施工時出現裂縫問題應及時組織參建單位采取補救措施，切勿任事態發展。設計單位應對重點部位重點設計，尤其是地下室結構安全抗滲設計，貫通裂縫一旦出現，它會降低結構的耐久性、安全性，進一步導致上層建筑受到影響，帶來嚴重的安全隱患。施工單位前期應對施工藍圖做好圖審工作，對重點部位加強審核。技術人員針對地下室主體、防水工程應編制專項施工方案，建立以達到設計圖紙和技術規范要求為目標質量控制體系。各責任主體需確保建筑質量得到有效控制，使建筑物安全并滿足使用功能的要求。