地下室裂縫的成因與控制

地下室裂縫的成因與控制在結構設計中我我們常常要對對工程結構進進行裂縫寬度度驗算，特別別是對重要的的受力構件和和有抗?jié)B抗漏漏要求的結構構，因此，我我們說工程結結構裂縫，是是一種正?，F(xiàn)現(xiàn)象。當然，對對于影響結構構安全和使用用功能的裂縫縫，這是不可可接受的裂縫縫，我們必須須采取有效措措施加以控制制。在實際工程施工工過程中，工工程結構裂縫縫是一種普遍遍現(xiàn)象，到目目前為止，在在國內外的工工程實踐中還還沒有成熟有有效的控制措措施，特別是是對地下結構構。根據(jù)近幾幾年的統(tǒng)計表表明，地下室室底板出現(xiàn)裂裂縫的數(shù)量約約占底板總數(shù)數(shù)的10%，而地下室室外墻的開裂裂數(shù)量（外墻墻開裂工程數(shù)數(shù)量）占被調調查工程總數(shù)數(shù)的85%以上。裂縫使得地下結結構滲水現(xiàn)象象較為普遍，為為此，我們做做了一些工作作，希望能找找到行之有效效的措施對之之加以控制。一、地下室裂縫縫概況在介紹地庫裂縫縫概況之前，先先引入一個概概念——早期裂縫，所所謂早期裂縫縫，就是指混混凝土和鋼筋筋混凝土結構構在使用荷載載作用前，甚甚至在拆模后后就出現(xiàn)的裂裂縫。應該說我們所見見的地庫裂縫縫絕大多數(shù)為為早期裂縫，施施工人員對于于裂縫還是比比較敏感的，通通常在混凝土土拆模后的第第一直覺就是是看看有沒有有裂縫，實際際上這里所說說的裂縫也就就是早期裂縫縫。下面是我我分公司在公公司有關領導導和技術部門門的大力支持持下，對本公公司所已建成成的地下室進進行裂縫調查查所得結果。1、地下室裂縫縫的主要分布布：（1）筏板基礎礎，50%的工程筏板板基礎存在裂裂縫并產生了了滲漏；（2）地下室外外墻，90%的工程地下下室外墻存在在裂縫，貫通通縫較少；（3）地下室頂頂板，30%%的工程頂板板有裂縫，各各處的裂縫形形式因產生的的原因不同而而不同。2、地下室裂縫縫的主要特點點：（1）筏板基礎礎：開裂面積積大，裂紋呈呈龜裂狀，出出現(xiàn)時間早則則一天多則三三五天不等，有有的貫通出現(xiàn)現(xiàn)滲漏。（2）地下室外外墻：多數(shù)裂裂紋垂直地面面且相互平行行，寬度自下下而上逐漸變變窄，間隔1～8m不等，長長度2～5m不等，視外外墻高度、原原材料選擇及及養(yǎng)護情況而而定。這些裂裂紋，或貫通通，或斷續(xù)，也也有斜向裂紋紋，一般傾斜斜不大，傾斜斜角度在0~30度范圍，多多在拆模時即即可發(fā)現(xiàn)。（3）頂板裂縫縫：混凝土澆澆注后2～5h頂板會產生生一種裂縫，這這種裂縫大多多數(shù)與跨度方方向呈450C左右的斜角角且相互平行行，個別裂縫縫垂直于建筑筑物橫軸線；；一般出現(xiàn)在在鋼筋部位、板板肋交接處、梁梁板交接處、梁梁柱交接處等等結構變截面面的地方。二、典型地下室室的施工措施施及實施結果果典型地下室的施施工措施及實實施結果如下下：1、在珠海巨人人大廈地下室室大體積砼底底板中的使用用了礦渣水泥泥和減水劑配配制砼，并對對地下室底板板采取了保溫溫養(yǎng)護，這些些措施對地下下室底板砼的的抗裂收到了了良好的效果果。2、**花園地地下室：增加了外墻水平平鋼筋的配筋筋率、減小了了水平筋的間間距，并將水水平鋼筋放在在豎向鋼筋外外側；采取了按設計要要求留設后澆澆帶，并按規(guī)規(guī)范要求進行行后澆帶的施施工與處理，并并對后澆帶砼砼摻加了UEA微膨脹劑；；使用了商品砼，應應用了外加劑劑和粉煤灰雙雙摻技術，并并嚴格控制了了砼的入模坍坍落度，將入入模坍落度控控制在12~144cm；對地下室結構進進行了不少于于14天的覆蓋養(yǎng)養(yǎng)護或澆水噴噴水養(yǎng)護。效果：地下室底底板和外墻效效果較好，裂裂縫較少，但但頂板開裂較較多。3、**新城、**花園：采采取了與***花園相同的的防裂措施。效果：外墻效果果不佳，裂縫縫普遍存在。4、**廣場：：采取了與***花園基本本相同的防裂裂措施。效果：地下室大大體積砼底板板使用效果較較好，基本上上沒出現(xiàn)裂縫縫，但地下室室外墻仍發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂縫，且該該工程在設計計時，設計單單位即采取在在地下室四周周沿地下室外外墻設明排水水溝進行排水水，匯集到集集水井中排出出。4、**廣場：：采用措施與與**花園基本本相同。效果：地下室外外墻早期裂縫縫少，后期裂裂縫增長快、多多。5、**廣場：：除了采取了了與**花園相同同的措施外，還還采取在部分分外墻面加設設鋼筋網片、地地下室厚大底底板采取分薄薄層澆筑砼、將將地下室外墻墻與其頂板分分開澆筑砼等等措施施工。效果：地下室底底板效果較好好，基本上沒沒什么裂縫，但但地下室外墻墻裂縫仍較多多。6、**商業(yè)城城：除了采取取了與**花園基本本相同的措施施外，還根據(jù)據(jù)該工程的實實際情況，對對地下室外墻墻進行了防水水涂料外防水水。效果：對裂縫控控制起到了一一定的作用，但但效果不是很很理想，地下下室外墻仍有有較多裂縫。7、合肥**大大廈：主要采采取了調整砼砼的水灰比、增增加鋁渣低堿堿明礬砼膨脹脹劑進行砼的的配制，以及及加強砼的養(yǎng)養(yǎng)護，采用先先澆水養(yǎng)護3天再拆模，然然后再掛濕麻麻袋并保持一一小時澆水一一次的頻率養(yǎng)養(yǎng)護至第8天的方法進進行養(yǎng)護。效果：地下室外外墻裂縫有所所減少，但仍仍有發(fā)現(xiàn)裂縫縫存在。8、杭州*****電信大樓樓：主要采取了以下下施工措施：：在地下室外墻施施工縫上設置置鋼板止水帶帶；優(yōu)化砼配合比，采采用了“雙摻”技術；將砼的入模坍落落度控制在19~211cm；采用木模保溫養(yǎng)養(yǎng)護于7天后拆除，同同時澆水進行行保溫濕養(yǎng)護護，澆水養(yǎng)護護持續(xù)14天。效果：地下室外外墻仍出現(xiàn)了了一些基本呈呈垂直狀、中中間寬兩端窄窄的貫穿裂縫縫。三、根據(jù)上述調調查結果，我我們進行了系系統(tǒng)的分析認認為地下室裂裂縫的產生原原因、控制途途徑與措施如如下：1、裂縫產生的的原因混凝土結構裂縫縫的產生主要要有兩個方面面的原因：一一是砼本身性性質原因產生生的裂縫，如如砼在凝結硬硬化過程中的的化學反應產產生的凝縮、砼砼中自由水分分的蒸發(fā)所產產生的干燥收收縮和溫度變變化產生的溫溫差收縮，這這些原因產生生的裂縫是不不可避免的；；二是施工過過程中由于施施工不當產生生的裂縫，如如對施工縫的的留設位置不不當、對后澆澆帶及施工縫縫、伸縮縫的的處理不當、施施工養(yǎng)護不良良等，這些原原因產生的裂裂縫是可以預預防或減少的的。下面就地地下室結構裂裂縫的性質進進行分析：（1）筏板基礎礎：主要表現(xiàn)現(xiàn)為溫差裂縫縫。由于筏板板基礎多為大大體積砼，體體積厚大，一一次性澆筑混混凝土方量多多，水泥水化化產生大量的的水化熱得不不到及時散發(fā)發(fā)，底板混凝凝土中心溫度度急劇升高，與與外部環(huán)境產產生很大溫差差，從而導致致中心砼與表表面砼產生過過大溫差；并并且，底板與與其下面的地地基面之間未未采取滑移措措施、同時又又受四周基坑坑的約束，因因而地下室底底板不能自由由伸縮，當在在這種溫差的的影響下所形形成的溫度應應力或溫度變變形超過混凝凝土當時的抗抗拉強度或極極限拉伸值時時，就會導致致混凝土開裂裂。另一方面，由于于施工中未按按正常的施工工順序進行砼砼的澆筑或因因砼的供應能能力不夠，導導致施工中產產生了施工冷冷縫，且又未未嚴格按施工工縫的處理要要求對其進行行有效處理，從從而在底板結結構形成了縫縫隙。（2）地下室外外墻：主要表表現(xiàn)為收縮裂裂縫。它是化化學凝縮、干干燥收縮、溫溫差收縮共同同作用的結果果。由于地下下室外墻是一一個很長的連連續(xù)結構，并并且與地下室室底板連成一一體，且有些些地下室外墻墻緊靠基坑壁壁，使地下室室外墻受到很很大約束，因因而砼在收縮縮過程中而整整個地下室外外墻結構卻不不能隨之自由由伸縮，從而而導致裂縫產產生。另一方面，同樣樣存在施工中中對施工縫、后后澆帶、伸縮縮縫的處理不不良，導致在在外墻結構中中留下了縫隙隙，或因地基基不均勻沉降降、地面以上上結構荷載相相差過大，導導致各部位外外墻不均勻沉沉降，從而使使墻體被拉裂裂。（3）頂板裂縫縫：產生的原原因與上述地地下室底板及及外墻基本相相同。2、地下室裂縫縫控制途徑地下室裂縫控制制主要從生產產砼的原材料料的選料到砼砼生產、施工工等方面采取取措施來提高高砼自身的防防裂抗裂性能能，以及從施施工的角度減減少人為因素素造成裂縫。（1）從提高砼砼自身防裂抗抗裂性能方面面采取措施：：①從原材料的選選用及配合比比的設計方面面采取措施通過以上分析，溫溫差收縮主要要是水泥水化化熱產生的溫溫差導致的，干干縮也與砼的的用水量、水水泥用量有著著直接關系。因此，主要采取取選用低水化化熱的水泥、減減少水泥用、減減少用水量等等措施進行砼砼的配制。采采用低水化熱熱的礦碴水泥泥配制砼，并并使用了減水水劑等外加劑劑；采用外摻摻粉煤灰、外外加劑的“雙摻”技術生產混混凝土，從而而大大減少了了水泥用量，降降低了水泥水水化熱，利用用減水劑減少少了用水量；；同時，對砼砼的出機坍落落度和現(xiàn)場澆澆筑坍落度進進行控制，盡盡量減少砼中中的自由水，不不但可以減少少砼的干縮，而而且可以減少少砼中的孔隙隙率，使砼更更加密實。②從保護砼自身身防裂性能方方面采取措施施通過降低外部約約束度改變砼砼在收縮時的的約束條件，使使其能自由伸伸縮或減少伸伸縮總量，從從而避免或減減少被拉裂的的可能性。主主要采取設置置伸縮縫、后后澆帶、施工工縫、控制縫縫以及在約束束界面上設置置滑動層、緩緩沖層等措施施。并且，采取有效效措施進行砼砼的養(yǎng)護，對對于大積砼底底板，一是避避免砼表面水水分過早蒸發(fā)發(fā)導致干縮；；二是避免表表層砼的熱量量散失使砼表表面與其中心心產生溫差，而而導致溫差收收縮裂縫。對對地下室外墻墻和頂板的養(yǎng)養(yǎng)護，一是為為了使砼在水水化過程中有有足夠的水分分進行水化保保證其強度增增長，使其抗抗拉強度隨之之增長，避免免砼早期開裂裂；二是澆水水養(yǎng)護可以避避免砼表面水水分過早蒸發(fā)發(fā)而干縮，使使早期較低抗抗拉強度的砼砼開裂。同時時，在冬季，對對于較厚的地地下室外墻，為為了防止砼表表面與其中心心的溫差過大大而導致溫差差收縮開裂，而而模板具有保保溫作用，因因此，要控制制好拆模時間間。③從構造配筋的的數(shù)量和布置置方法上提高高砼的抗裂性性能主要是采取加密密鋼筋，將受受力筋放在里里層、分布筋筋放在外面以以增加砼的抗抗裂性能。必必要時在某些些區(qū)段如后澆澆帶采用微膨膨脹砼或纖維維砼來提高其其自身的抗裂裂性能。（2）從施工方方面采取措施施，避免或減減少人為因素素造成裂縫在施工方面，一一是按規(guī)范要要求進行施工工縫的留設、按按規(guī)范要求對對施工縫、后后澆帶、伸縮縮縫等進行處處理；二是通通過按正常的的施工進行砼砼的澆筑，防防止出現(xiàn)施工工冷縫，在出出現(xiàn)施工冷縫縫后按要求對對其進行處理理。3、地下室裂縫縫控制措施（1）與設計單單位協(xié)商，將將地下室外墻墻改為按不大大于30米設一條后后澆帶（或伸伸縮縫），并并在后澆帶位位置設鋼板止止水帶或橡膠膠止水帶。（2）與設計單單位協(xié)商，將將地下室外墻墻構造筋即水水平鋼筋改小小改密，鋼筋筋間距控制在在150mm以內，將將其配筋率控控制在0.3~00.35%，且將水平平鋼筋放在豎豎向鋼筋外側側。（3）盡量避免免地下室外墻墻緊貼基坑壁壁或基坑護壁壁，以減小周周邊約束。（4）采用礦渣渣水泥、外加加劑或外摻粉粉煤灰、外加加劑“雙摻”技術配制混混凝土，以減減少水泥用量量和用水量，以以降低水化熱熱減少溫差收收縮和干縮。外外加劑使用過過無機鋁鹽防防水劑、UEA微膨脹劑、JZB防水劑、“密胺類”防水劑、FDN減水劑等；；粉煤灰采用用二級以上粉粉煤灰，外摻摻量為水泥重重量的20~300%，夏天施工工時最大達35%。（5）選用級配配良好、堅固固性良好的砂砂石料進行砼砼的配制，以以提高砼的密密實性。石子子針片狀含量量小于15%、含泥量小小于1%；砂選用中中粗砂，細度度模數(shù)大于2.6，含泥量小小于3%，有害物質質含量均不得得超標。（6）嚴格控制制砼配制的水水灰比在0.45~~0.5之間，最大大水泥用量不不超過400kg//m3；膠凝材料總總量不超過500kgg/m3。（7）嚴格控制制砼的坍落度度，將砼的現(xiàn)現(xiàn)場澆筑坍落落度控制在12~144cm。（8）加強砼施施工的溫度控控制與養(yǎng)護。①對砼出機溫度度的控制，采采取加冰塊進進行砼攪拌以以降低溫度。②對砼溫度的監(jiān)監(jiān)測，采用水水銀溫度計和和熱敏電阻電電腦測溫法對對大體積砼底底板進行溫度度監(jiān)測。③對地下室大體體積砼底板采采取鋪塑料薄薄膜和麻袋覆覆蓋法、鋪塑塑料薄膜蓄水水法進行保溫溫保濕養(yǎng)護，使使底板中心與與表面溫差控控制在25℃以內；對地地下室外墻利利用模板進行行保溫保濕養(yǎng)養(yǎng)護，并控制制好拆模時間間，內外模同同時協(xié)調拆除除，保證結構構變形一致，模模板拆除后噴噴水養(yǎng)護或用用外掛濕麻袋袋的方法進行行養(yǎng)護；地下下室頂板采取取澆水養(yǎng)護或或覆蓋濕麻袋袋養(yǎng)護；養(yǎng)護護時間均不少少于14天。④地下室頂板的的拆模板時間間嚴格按規(guī)范范要求進行，根根據(jù)現(xiàn)場制作作的砼試塊的的試壓強度，當當砼達到規(guī)范范規(guī)定的梁板板拆模強度后后方可拆模。并并且拆模后，對對梁用鋼管進進行回頂，防防止地面以上上工程的施工工荷載影響樓樓板結構開裂裂。（9）施工中除除按設計要求求進行后澆帶帶、伸縮縫的的留設外，盡盡量避免留施施工縫，如因因特殊原因須須留設時，嚴嚴格按規(guī)范要要求進行設置置。并對施工工縫、后澆帶帶、伸縮縫按按規(guī)范