地下室混凝土结构裂缝控制技术

地下室混凝土结构裂缝控制技术

【内容提要】：本文介绍了深圳地区建筑的地下室混凝土结构裂缝的一般特征、裂缝的处理方法以及裂缝的防治措施。

1. 前言

随着社会的发展和生活水平的提高,人们对改善住房条件的追求日益高涨。但由于建筑施工受各种因素的影响，其建造的工程所具有的结构性能及使用功能，或多或少地存在一些不尽人意的质量问题，比如建筑物裂缝问题已成为当前一种较常见的质量通病，其中地下室工程混凝土结构裂缝目前在深圳地区较为普遍，为了继续保持我司在深圳地区的技术领先优势，建造更多的优质工程，提升我司的市场竞争力，本分公司成立了以总工为首的“地下室混凝土结构裂缝控制技术”攻关小组，将地下室裂缝控制作为一专业课题进行了研究，并取得了一定的成果，制定了一体系完整的地下室结构裂缝控制措施，现通过在新晖苑、泰然苍松等工程的应用来看，都收到了较好的效果。

2. 地下室结构裂缝特征的一般描述

我司自入深以来承建施工了诸多高层建筑，这些高层建筑大都设有地下室，鉴于目前深圳地区地下室结构普遍存在裂缝的现象，我司“攻关小组”为了更好地预防这一质量通病，多次到现场查看或回访，我们发现有几个工程的地下室出现了不同程度、不同类型的裂缝。裂缝部位主要分布在地下室底板、地下室外墙、地下室楼层梁板；裂缝出现的时间大都在地下室结构施工完毕

1-3年左右；裂缝宽度大都没超出《规范》允许的宽度；墙、梁裂缝以竖向分布居多，及少有贯穿裂缝；底板裂缝处往往伴随有渗水现象。

3. 裂缝产生原因分析

结构裂缝产生的原因一般有两类：一类是荷载作用，另一类是非荷载作用。通过对上述裂缝特征的分析，认为引起地下室结构微裂缝的主要因素是非荷载作用，如温度的变化、构件的收缩、基础的非均匀沉降等。

3.1底板裂缝

底板裂缝大都在底板浇注2-3年后才出现，裂缝分布呈不规则状，缝宽一般小于0.3mm，且裂缝处有渗水现象。我们在仔细阅读了原设计文件及施工记录，并多次到现场查看之后，经分析认为底板裂缝产生的主要原因有两种：其一，高层建筑的底板一般较厚，局部承台部位则更厚，大都属大体积砼，由于混凝土的浇注体积大，积聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将逐步提高，而混凝土表面则散热较快，这样形成较大的内外温差，产生较大的温差应力，达到一定数值时，会在混凝土表面产生表面裂缝，裂缝发生的初始阶段，其缝宽很小，甚至肉眼根本看不见；当混凝土冷却时，由于逐渐散热冷却产生收缩，再加上混凝土硬化过程中混凝土自身的收缩，这两种收缩受到基底的约束，会产生很大的收缩应力，如果收缩应力超过当时混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土结构中产生裂缝，这种裂缝往往产生

在混凝土内部，但严重的会贯穿整个截面。这种底板混凝土表面和内部的微裂缝，在长期的水压作用下（特别是地下水位较高的区域），久而久之，这些裂缝就会贯通，形成通路，这些缝宽发展的不仅我们肉眼能见之，而且伴随着有渗水现象。其二，底板砼在硬化过程中所产生的收缩微裂缝及外界环境变化（如温度、湿度）所引起的收缩裂缝。

3.2地下室外墙、楼层梁板裂缝

地下室外墙裂缝一般呈竖向分布，梁裂缝分布在梁两侧，梁底很少有贯穿裂缝，板裂缝以微裂缝不规则分布状居多，总的来说在深圳地区梁、板裂缝均不常见，以底板及地下室外墙裂缝较为常见。我们在仔细观察各地下室外墙及楼层粱板结构裂缝的特征，并进行了数理统计和分析后，认为这些裂缝基本上属于砼在硬化过程中所产生的收缩微裂缝及外界环境变化（如温度、湿度）所引起的收缩裂缝，引起裂缝的原因涉及到设计（如配筋率等）、材料（如砼外加剂不合格等）、施工（如没严格按设计的配合比进行计量配料、砼振捣不到位等）等多方面因素。

4.裂缝的处理

对于影响结构承载力或防水、防渗性能的裂缝，为恢复结构的整体性和抗渗性，应根据裂缝的宽度、性质和施工条件等，采用水泥灌浆或化学灌浆的方法予以修补，一般对宽度大于0.5mm 的裂缝，可采用水泥灌浆；宽度小于0.5mm的裂缝，宜采用化学灌浆，化学灌浆所用的灌浆材料，应根据裂缝的性质、缝宽和

干燥情况选用：作为补强用的灌浆材料，常用的有环氧树脂（能修补缝宽0.2mm以上的干燥裂缝）和甲凝（能修补缝宽0.05mm 以上的干燥裂缝）等；作为防渗堵漏用的灌浆材料，常用的有丙凝（能灌入0.01mm以上的裂缝）和聚胺脂（能灌入0.005mm以上的裂缝）等。

5.裂缝的防治措施

5.1底板大体积混凝土的温度裂缝控制措施

大体积混凝土之所以开裂，主要是混凝土所承受的拉应力与混凝土本身抗拉强度之间矛盾发展的直接结果。因而，为了控制大体积混凝土温度裂缝的开展，就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑，采取的具体措施有：

1）采用中、低热，干缩小的普通硅酸盐水泥。

2）选用坚固性良好，细度模数大于2.6，含泥量小于3%的中粗砂。

3）选用坚固性良好，针片状含量〈15%，含泥量〈1%的连续级配石子。

4）掺入高效减水剂，微膨胀剂和适量粉煤灰，优化砼配合比，在满足强度，抗渗及和易性要求下，减少水泥和水用量，水灰比控制在0.4以内，坍落度在满足泵送条件下取12-16cm。

5）尽量减少单位体积混凝土的水泥用量。

6）合理组织砼的供应，缩短砼运输时间，到达现场时往罐体上喷水，及时卸料，输送泵料斗搭防晒棚，泵管全程裹湿麻袋，降低砼入模温度（深圳市规定各在建工程必须使用商品砼）。

7）模板浇水充分湿润，砼分层浇筑。

8）混凝土浇筑时应尽量扩大浇筑工作面，放慢浇筑速度和减少浇筑厚度，以保证混凝土在浇筑中有一定的散热机会。浇筑后的混凝土在初凝前，进行二次振捣，防止因混凝土沉落而出现的裂缝。

9）混凝土内部埋冷却水管。一般混凝土内部埋冷却水管通水降温方案较少采用，只在混凝土厚度较大（≥2.5mm），内部水化热温升偏高、内表温差和降温速率不易控制的情况下，才有必要采用。

10）充分做好砼配合比试配优化技术工作，经多组试配，通过抗压强度和抗渗试验，调整优化，确定配合比。

11）同步进行混凝土温度监测。

12）采用保温覆盖的方法进行砼的养护，这样可在一定的日期内控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力（即抗裂性），从而达到混凝土不开裂的目的。保温覆盖的方法是：在砼浇筑约4小时后，先