淺談地下室連續(xù)墻裂縫成因與防治措施

淺談地下室連續(xù)墻裂縫成因與防治措施 摘要：房屋地下室混凝土結(jié)構(gòu)滲漏一直威脅著工程的施工質(zhì)量，應(yīng)在設(shè)計和施工過程中采取預(yù)防措施，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，混凝土產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象極為普遍。有的裂縫會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害影響,需要進行補強處理;有的裂縫引起的滲漏會嚴重影響工程的正常使用,需要進行防治處理。本文對地下室混凝土墻裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防控制進行了簡要的闡述。關(guān)鍵詞：地下室；連續(xù)墻；裂縫；成因與措施隨著城市的建筑用地逐步減少，為了提高建筑面積，在許多的建筑物底部都有地下室。地下室已成為建筑的一個重要組成，地下室作為建筑的基礎(chǔ)備受關(guān)注，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到建筑物的安全。地下室出現(xiàn)質(zhì)量問題將會對整個建筑物產(chǎn)生影響。因此，我們需要對地下室連續(xù)墻的裂縫進行合理的處理。一、地下室混凝土墻裂縫的特點地下室外墻混凝土裂縫一般于混凝土澆筑完畢后3d左右開始出現(xiàn),其形狀呈垂直狀,從墻頂至墻底,裂縫寬度在0.1～0.5mm內(nèi),裂縫一般沿墻均勻布置,特別是在墻柱,柱與墻相交處等部位出現(xiàn)。1、橫向裂縫少，絕大部分裂縫呈豎向，凡地下室墻墻長兩端附近裂縫較少，墻長中部裂縫較多。2、裂縫數(shù)量較多，寬度一般不大，超過0.3mm寬的裂縫很少見，大多數(shù)縫寬度≤0.2mm。3、當?shù)叵率彝獠炕赝镣戤吅?，裂縫會有少量的滲水或潮濕。4、每條裂縫絕大部分呈豎向形，且很大部分與墻高成正比，兩端慢慢變細而消失。5、當溫度突然變化很大，而混凝土又剛拆模在養(yǎng)護不到位的情況下，裂縫很容易出現(xiàn)。6、隨著時間裂縫發(fā)展，數(shù)量增多，但縫寬加大不多，發(fā)展情況與混凝土是否暴露在空氣中和暴露時間的長短有關(guān)。二、地下室連續(xù)墻裂縫成因混凝土材料是一種非勻質(zhì)非連續(xù)的彈塑性材料，混凝土材料的裂縫是混凝土凝固成形后內(nèi)部的初始缺陷、微裂縫，由于應(yīng)力的作用使之擴展引起的。引起混凝土自身變形的主要因素有：溫度變化和混凝土凝固過程中由于體積變化而產(chǎn)生的收縮。由于本工程裂縫產(chǎn)生時，結(jié)構(gòu)尚未受荷載作用，且通過沉降觀測結(jié)果地基并未變形，基本上可以確定該裂縫不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，因此可判定該裂縫屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫?；炷恋谋盟突炷潦┕ひ话憔捎没炷帘盟图夹g(shù)，因混凝土需達到泵送要求，其坍落度一般要求在14cm左右，其同一強度的混凝土相對于傳統(tǒng)的半干硬性混凝土水泥摻量多，碎石粒小，水摻量多，這三大原因使混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性大得多。1、鋼筋保護層大。因地下室特殊環(huán)境的要求，其外圍連續(xù)墻鋼筋外圍保護層要求大，一般為50mm左右，較厚的保護層使該部位混凝土收縮時不能獲得鋼筋的約束，形成裂縫，并可能進一步發(fā)展。2、部分設(shè)計配筋間距偏大。鋼筋間距越大，產(chǎn)生裂縫的可能性就越大。3、墻體伸縮縫過長?，F(xiàn)行《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定地下室鋼筋混凝土墻體設(shè)置伸縮縫的距離為30m，但因施工時伸縮縫不好處理，易造成其滲水的薄弱環(huán)節(jié)。一般工程都不愿意留設(shè)或少留設(shè)伸縮縫，導(dǎo)致伸縮縫間距遠遠超過規(guī)范要求?；炷劣不稍飼r其本身的收縮率為0.05%~0.06%，其收縮在長、寬、厚三個方向都產(chǎn)生，但長度方向的收縮量要比其他兩個方向大得多，墻體長度越大，其累計收縮的量就越大，由此產(chǎn)生的相應(yīng)力也越大，當墻體產(chǎn)生的力大于其強度時，在此部位會產(chǎn)生裂縫。4、底板對墻體的約束地下室底板混凝土較墻體混凝土要早些進行澆筑，其底板混凝土本身的收縮要早于墻體混凝土的收縮，當墻體混凝土收縮時，底板對此產(chǎn)生約束，從而使墻體產(chǎn)生拉應(yīng)力，底板產(chǎn)生壓應(yīng)力。在兩側(cè)應(yīng)力疊加下，當其超過混凝土抵抗強度時便形成裂縫。三、工程實例1、工程概況某高層住宅小區(qū)，地處新城區(qū)中心，臨近海岸線，該工程由五棟59.5m高層住宅組成，為剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為106181.4m2，其中地上19層，建筑面積為90700m2；地下一層，為整體地下室，建筑面積為15481.4m2。地下室為連續(xù)剪力墻結(jié)構(gòu)，地下水資源豐富且水位高；剪力墻厚300mm，采用強度等級C35抗?jié)B等級P8的商品混凝土，地下室底板面標高-5.05m。2、地下室剪力墻混凝土裂縫的特點根據(jù)開發(fā)商的需要，5#樓先行施工。在5#樓地下室南側(cè)剪力墻混凝土澆筑后，為加快模板周轉(zhuǎn)使用，養(yǎng)護5d便開始拆模。拆模時發(fā)現(xiàn)南側(cè)墻上存在細小裂縫，裂縫的間距不盡相同（間距約2~4m），墻中、上部裂縫較多，沿剪力墻的墻長兩端柱子附近的裂縫較少，裂縫中部寬尾端逐漸變細，寬度大多不超過0.2mm，個別大于0.3mm寬但未超過0.4mm，走向無規(guī)律性，大多數(shù)裂縫為豎向。3、地下室剪力墻混凝土裂縫的防治措施為盡量減少地下室剪力墻裂縫，可采取以下技術(shù)措施進行防治：（1）原材料的控制：水泥宜選用強度較高（可減少水泥用量）、水化熱較低的水泥，有利于防裂。砂、石骨料應(yīng)選用中、粗砂，保證石子級配良好，且砂含泥量嚴格控制在3%以內(nèi)。嚴格控制外加劑的品種及用量，外加劑選用減水率較高的高效減水劑以及性能優(yōu)越的膨脹劑（泵送混凝土還應(yīng)摻入緩凝劑），最好選用復(fù)合型外加劑，滿足多種性能要求，又方便施工。（2）優(yōu)化配合比設(shè)計，調(diào)整混凝土各組分，改善混凝土性能：嚴格控制水灰比，控制在0.5以下，水灰比的降低，將會提高混凝土的彈性模量；在保證混凝土質(zhì)量的前提下，盡量降低水泥、砂含量，提高石子用量；采用補償收縮混凝土，在混凝土中摻入適量的膨脹劑，使混凝土產(chǎn)生微量膨脹來補償其產(chǎn)生的收縮；控制混凝土坍落度在120~140mm之間。（3）重視配筋對裂縫控制的作用：根據(jù)地下室剪力墻裂縫多呈豎向裂縫的特點，將外墻水平鋼筋進行優(yōu)化，采用小直徑、間密距的鋼筋排布方法對鋼筋進行等強度代換，有利于剪力墻抗裂性能的提高。而豎向鋼筋按此方法進行等強度代換亦可提高混凝土的橫向抗裂性能。通常工程施工中把水平鋼筋放在豎向鋼筋的內(nèi)側(cè)，造成水平鋼筋到混凝土表面的厚度超過50mm，過厚的混凝土保護層易使混凝土產(chǎn)生豎向裂縫，因此可將水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)，減少豎向裂縫的產(chǎn)生。素混凝土厚度超厚時，可適當增設(shè)溫度鋼筋，能有效地提高混凝土的抗裂性能。（4）加強施工過程的質(zhì)量控制：根據(jù)施工時的氣溫，控制混凝土施工的入模溫度，減少混凝土的水化熱溫升，特別是夏季炎熱天氣下需要采取措施降溫；分層澆筑混凝土，分層高度不超過500mm。當混凝土（特別是預(yù)拌混凝土，其早期水化快、水化熱發(fā)展快、拌合物保水性強、泌水?。┱駬v密實后，應(yīng)盡早覆蓋養(yǎng)護、及時澆水；縮短澆水養(yǎng)護間隔時間、適當延長養(yǎng)護時間，這樣既可減少內(nèi)外部的溫差，又可保證早期濕養(yǎng)護和后期養(yǎng)護的最佳效果。針對晝夜溫差大，可采取在內(nèi)外模板外覆蓋草簾的措施、配備碘鎢燈以備溫差較大或寒流來臨時夜間使用，加強保溫與保濕。適當延長剪力墻混凝土的拆模時間，拆模時內(nèi)、外模應(yīng)協(xié)調(diào)一致，保證墻板內(nèi)外側(cè)變形一致。拆模時不馬上移走模板，讓模板拆開一條縫隙再澆水養(yǎng)護一段時間，從而改善混凝土的養(yǎng)護環(huán)境以達到控制墻體裂縫的目的。4、加強混凝土的養(yǎng)護溫度高施工時，混凝土中水分會蒸發(fā)過快，易出現(xiàn)脫水現(xiàn)象，使已形成凝膠體的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶，缺乏足夠的粘結(jié)力，從而會在混凝土表面出現(xiàn)片狀或粉狀剝落，影響混凝土的強度，此外，在混凝土尚未具備足夠的強度時，其中水分過快的蒸發(fā)還會產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋，影響混凝土的整體性，耐久性，防水能力下降，因此澆筑完畢12h以后開始養(yǎng)護，養(yǎng)護采用草簾覆蓋，并灑水保持潤濕，養(yǎng)護時間不少于14d，后澆帶養(yǎng)護時間不少于28d，混凝土養(yǎng)護至其強度達到1、2Nmm2以上，才準在其上行走或安裝模板支架。5、地下室剪力墻裂縫的綜合處理實例本工程地下室回填土施工前，對地下室剪力墻進行檢查并做滲水試驗，對發(fā)生滲水部位裂縫進行分析，屬于一般性裂縫，需進行封堵處理。在迎水面將其標出，以原裂縫為中心線鑿成倒八字槽，清除槽口及兩旁的疏松物和污垢灰塵，除去表面油污，用高壓水沖除浮灰，干燥后用環(huán)氧樹脂堵漏劑進行封堵處理，然后按設(shè)計要求進行涂膜防水層、保護層施工。地下室回填完后，檢查未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象發(fā)生。但回填土施工完不久一次暴雨后，在2#樓地下室剪力墻外墻內(nèi)側(cè)⑤~⑥軸處發(fā)現(xiàn)一處豎向縫滲水現(xiàn)象，位于墻高中部，高度約2m。鑿除抹灰層進行檢查分析滲漏部位應(yīng)為原有貫穿性裂縫，可能原先封堵處理不妥、剪力墻迎水面防水局部處理不當或回填時局部防水層被破壞，暴雨后地下水壓力增加，地下水經(jīng)縫隙滲透進來而產(chǎn)生滲漏，須對此部位重新進行封堵處理。此時地下室外側(cè)已回填完畢，無法從外側(cè)進行處理，只能從內(nèi)側(cè)處理。起先采用抹面堵漏法進行處理，但處理效果不好，幾天后再次發(fā)生滲水現(xiàn)象?？紤]此部位存在一定的水壓力，擬采用綜合整治法進行處理：先對縫隙進行混合型環(huán)氧基樹脂注漿封堵，再結(jié)合BW遇水膨脹橡膠止水條進行處理，以確保剪力墻不再滲水。剪力墻裂縫處理示意圖如圖1所示，處理方法如下：圖1剪力墻裂縫處理示意圖（1）鑿除該部位抹面堵漏法施工的抹灰層，鑿面為寬出裂縫四周約300mm。（2）采用WEP濕固化型環(huán)氧基樹脂結(jié)構(gòu)注縫膠進行注漿封堵處理：①正對滲水裂縫口對鋼筋保護層混凝土進行打鑿，鑿成上窄下寬的倒八字槽型，用鋼絲輪清除縫口及縫口兩旁的灰塵和污垢；②每隔100mm左右埋設(shè)灌漿嘴（一般設(shè)置在裂縫交叉、轉(zhuǎn)折、轉(zhuǎn)彎、端部處）出氣孔埋在裂縫端部20mm左右，以便觀察灌漿效果；③沿縫長用WSS密封材料進行密封，密封厚度2mm左右，寬度100mm，封好的縫表面應(yīng)光滑、平整，邊緣與混凝土緊貼；④待密封膠達到強度后沿縫涂抹一層肥皂水，把中間間隔1m的的注漿孔用螺栓（不宜過長，以不突出墻面5mm為宜）纏生膠帶堵住，向未封堵的灌漿嘴通入壓縮空氣，檢查其密封性；⑤從下至上進行灌漿，當出氣孔出漿后，再把它作為進漿孔進行灌注，依次進行，下部的進漿孔用纏生膠帶的螺栓加以密封，直至整條縫灌完為止。待漿液達到強度后，方可進行拆除、清理。一般的剪力墻裂縫可以用此方法進行封堵處理，效果好、便于施工且較為經(jīng)濟。（3）注漿法處理完畢后，在縫隙周圍距離150mm處，鑿出橢圓形（減少止水條安裝時轉(zhuǎn)角處設(shè)置接頭）寬20mm×深18mm的溝槽。選用20mm×30mmBW型止水條，溝槽清理安裝前用風機以掃干凈溝槽內(nèi)的各種雜物和灰塵，不宜用水沖洗，如用水沖洗，必須待水涼干后方可安裝止水條。粘貼、固定止水條，止水條安裝時可將接頭部位處理成45°，用廠家提供的專用膠粘結(jié)接頭縫進行搭接，用水泥釘釘牢；并對松動處用水泥釘固定，水泥釘間距不宜大于150mm。（4）在橡膠止水條外側(cè)四周50mm處間距300mm鉆孔（避開鋼筋）進行化學(xué)錨栓，孔直徑為10mm深80mm，采用M8螺栓進行化學(xué)錨栓，用來固定中間3mm厚鋼板。擰緊螺母讓鋼板緊壓橡膠止水條，把橡膠止水條緊密固定在剪力墻體上。不銹鋼板預(yù)留孔隙，作為注漿及出氣孔，對已固定好的鋼板中間部位進行第二次注漿，并對注漿孔及出氣孔用纏生膠帶的螺栓加以密封。漿液達到強度后，切除過長螺栓頭，對抹灰鑿除部位增加兩層粘裹聚氨脂的玻璃纖維網(wǎng)，并進行抹灰層恢復(fù)處理。經(jīng)過上述的綜合處理后，此部位裂縫未再出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，達到了預(yù)期效果。（5）注意事項，減少混凝土連續(xù)墻外露時間在地下室外圍連續(xù)墻混凝土施工完畢后,盡量早點進行防水施工和基坑回填土,防止混凝土墻暴露在大自然中?；炷亮芽p的處理地下室外圍連續(xù)墻混凝土的裂縫一般對結(jié)構(gòu)安全不產(chǎn)生影響,但其易形成滲水通道,影響地下室的使用,故對其進行封閉處理,其處理方法如下:將外墻面沿裂縫兩邊剔成八字形槽,用環(huán)氧樹脂進行灌縫密縫;用防水材料相適應(yīng)的裂縫處理材料將墻面壓實補平;裂縫處施工一道防水層,并加設(shè)無紡纖維布一道,縫兩