地下室外墙裂缝分析和处理

地下室外墙裂缝分析和处理

【摘 要】近年来，大体积的地下室工程越来越普遍，地下室渗漏一直是难以彻底根治的工程质量通病，尤其在华东地区，夏季炎热，昼夜温差大，且多暴雨，极易造成刚浇筑的大体积混凝土产生裂缝。根据本人工程实践经验教训，结合具体项目中采取的措施，谈谈如何在设计施工中避免裂缝的产生。

标签 地下室外墙裂缝；形成原因；处理措施

1 工程实例

昆山格林菲尔有限公司的格林菲尔体育休闲商务会馆（华美达大酒店）项目（如图1）位于江苏省昆山市震川东路，总建筑面积为72668平方米，1号楼31层高，2号楼A区13层高，2号楼B区（裙房）4层，下设地下室长98米，宽96米。地下室部分因建筑使用要求未设缝，采用后浇带分隔，共设四道沉降后浇带，两道伸缩后浇带。该工程采用预应力管桩，1,2号楼桩长35~42米，裙房部分桩长13~21米，持力层为6层粉砂，7层粉质粘土。1号楼基础采用筏型基础，筏板后1.75米，2号楼采用承台梁加防水板，局部设筏板，防水板厚400，地下室外墙高4.65米，墙厚350混凝土强度等级为C30/S6。

2 地下室外墙裂缝分析和处理

2.1 地下室外墙裂缝分析

1号楼部分地下室外墙先行施工，当时正处于七月份，是长江中下游地区最炎热且多雨的季节，外墙混凝土浇筑完毕3天后拆模，陆续发现地下室墙体的外侧及内侧出现多道垂直裂缝，A轴外墙出现24条裂缝，宽度约为0.3MM～1.0MM，间距为1.5M～8.0M，裂缝多出现在墙中段，从外墙下部施工缝处向上展延，长为1.5M～2.5M，由于地下室外墙有主楼框架柱，可以看出柱距小处，裂缝少，柱距大处，裂缝较多。经现场裂缝发展观测及沉降观测，论证分析后认为此裂缝属于无外界荷载及沉降变形作用下的混凝土墙体早期开裂，属于混凝土干燥收缩的收缩裂缝，其出现的原理为：长墙结构产生温度和收缩变形，在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构：地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。为什么补偿收缩混凝土也会收缩变形，致使外墙开裂？这是裂缝原因分析的关键。

2.2 补偿收缩混凝土收缩变形的原因：

2.2.1 该工程地下室外墙混凝土强度等级为C30/S6，按补偿收缩混凝土配料，设计说明图纸中未有具体混凝土配料数据。从现场查到的混凝土配料数据可

知，混凝土的砂率较大，水泥用量偏多，掺入UNF-1减水剂增加混凝土的收缩，膨胀剂掺量8%偏小（通常为10%～12%），未能有效抵消混凝土的收缩变形；

2.2.2 外墙混凝土浇筑后没有按要求养护，根据膨胀剂的使用要求，膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，只有在充足水分条件下膨胀剂才能充分发挥作用，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定；同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。由于外墙薄难以养护，施工单位没有采取有效措施养护外墙；另外，过早拆模又使混凝土降温速率加大，易于出现收缩裂缝，较为稳妥的施工方法应为：在常温下，要求混凝土浇注一天后松动模板螺丝离缝2MM～3MM，然后从上浇水不少于14D。

2.2.3 从现场施工情况看，混凝土水灰比控制不稳定，坍落度要求为160MM，而实际有时达到190MM，根据补偿收缩混凝土要求，配制要计量准确，膨胀剂要与砂、石同时加入搅拌机内，其拌和时间比普通混凝土延长。另外，混凝土振捣不到位，振捣不够密实，也是混凝土收缩变形较大的原因之一。

2.2.4 该外墙浇筑后，夜里曾遭暴雨，温度骤降，在短时间内形成较大的温度应力，结构物没有足够时间调整应力分布，也是形成混凝土裂缝的原因。

2.3 地下室外墙裂缝处理

经分析研究后，对该工程后续地下室外墙部分的施工采取如下措施：

2.3.1 保证混凝土原材料的质量；严格控制混凝土配合比，计量要准确；泵送混凝土坍落度不宜过大，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式；

2.3.2 本工程地下室工程根据补偿收缩混凝土要求，添加了膨胀剂，膨胀剂要与砂、石同时加入搅拌机内，其拌和时间比普通混凝土延长30～60S，必须保证膨胀剂与其他添加剂在混凝土内搅拌均匀。并在满足强度要求及施工工艺要求的条件下尽可能降低水灰比，从而降低水化热，减小温度应力及干缩应力对混凝土的不利影响，有利于控制混凝土有害裂缝的出现。

2.3.3 后续施工段在墙体中部增设暗梁，高度350，配筋4Φ22，与柱相连的墙体在距柱边1.5m范围内增设Φ14＠200的水平构造钢筋。

2.3.4 延迟拆模时间，由混凝土浇灌后第三日拆模改为第七日拆模，并加强浇水养护。由于施工原因，对外露时间较长的混凝土墙体用塑料薄膜加以覆盖。拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两周时间。外墙浇筑完毕后，尽可能及时回填。

2.3.5 原外墙外侧保护层内抗裂钢筋网片施工中应注意摆放位置，不要过于靠近墙体主筋，以至于迎水面保护层过厚。

2.3.6 浇灌混凝土墙体时，混凝土搅拌宜采取遮阳、降温措施，降低混凝土入模温度。浇灌完后应注意保温隔热，避免墙体所受温差过大。

采取以上措施后，后续地下室外墙未出现裂缝，对裂缝控制起到了显著作用。该项目建成并投入使用已有3年，根据后续跟踪，采取相应措施后，地下室使用正常，未再发现渗漏。

3 结束语

根据以上经验总结，作为结构设计人员，在面对较长地下室外墙设计时应充分注意以下方面：

3.1 在结构设计中应充分考虑当地的气候特征，留置足够的伸缩余地。现浇混凝土结构的伸缩缝最大间距应按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的规定设置。当采用后浇带分段施工时，后浇带间距应不大于30m，浇灌混凝土的间隔时间通常应在两个月以上。但应注意的是，虽然合理设置后浇带可适当增大伸缩缝间距，但不能用后浇带代替伸缩缝。

3.2 由于墙体受施工和环境等因素影响较大，容易出现纵向收缩裂缝，混凝土强度等级越高，开裂机率越大。因此，混凝土墙体除满足承载力和构造要求外，还应增配用于承受因水泥化热引起的温度应力、干缩应力及控制裂缝开展的水平构造钢筋，配筋应采取细而密的原则。配筋率宜在0.3%～0.6%之间。

3.3 对于墙体与柱子（或梁）相连的结构，由于柱（梁）与墙的配筋率相差较大，墙体周边受到的约束较大，而混凝土变形与限制条件有关，且因应力集中原因，易产生墙体纵向裂缝。因此，宜在墙体中部和距柱边1～2m范围内的墙体增设水平构造加强钢筋，水平构造筋宜放在竖向受力筋的外侧，以利于控制墙体裂缝的出现。

3.4 加强结构的薄弱环节，以提高其抗裂性能。如在结构突变、断面突变、转角、孔洞及预埋管盒处应适当增设构造加强筋。

3.5 对于上部自由边的结构，如水池、游泳池、女儿墙等这类容易从上部因边缘效应出现裂缝的结构应予以加强，如加梁、加肋，增配构造钢筋等，增强结构的抗裂性。

3.6 在混凝土中掺入聚合纤维或钢纤维，可提高抗裂性2-4倍。

3.7 地下室外墙砼强度等级宜为C20～C30，按抗渗要求确定，尽量避免采用高强度等级混凝土，以减小混凝土的收缩变形。

参考文献

[1]王铁梦；工程结构裂缝控制；中国建筑出版社；1997；

[2]混凝土结构设计规范 ；GB50010- 2010；

[3]曹可之；大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施 ；《建筑结构》[J]，2002.8。

[4]黄全福；夏季施工中混凝土墙体早期裂缝的控制措施；