浅析地下室裂缝原因及治理措施

浅析地下室裂缝及处理措施
单位：中建二局第三建筑工程有限公司作者：李刚
一、摘要
在地下室顶板结构全部完成后，日常检查发现多处存在渗水情况。

针对外墙顶板开裂渗水进行分析，根据裂缝情况采取相应的治理措施。

二、裂缝产生原因分析
具体原因大致分析如下：
1、地下室顶板设计为上部覆土，但在主体结构施工时，地下室顶板一直未进行覆土施工，原后浇带设计时按照覆土规范设计，后浇带与后浇带之间的距离应小于55米。

暴露在外部分后浇带之间距离应小于27米，因主体施工时地下室顶板一直暴露在外，顶板混凝土内应力作用较大，所以在薄弱处产生裂缝。

2、因地下室顶板长期暴露在外，顶板面和顶板底温度差异较大，容易出现顶板细小裂缝，而形成渗水。

3、地下室顶板浇筑完毕后，在地下室顶板上布置钢筋加工场，虽然进行对材料堆场进行支撑回顶，但仍有部分钢筋原材堆放过重，导致顶板开裂。

4、由于是整体地下室，施工过程中各栋工期较紧，各种材料的堆放导致顶板过早堆载，也是裂缝产生的原因。

5、混凝土浇筑过程中施工人员振捣不到位也是顶板开裂的原因之一。

三、地下室砼浇筑要求
1、设计方面：
1.1地下室底板的双向面筋：宜一个方向钢筋布在支座梁筋（高的）之下，另一方向布在支座梁筋（低的）之上（但此面筋应通过拉筋与板底筋拉结在一起）；另外板面筋设计时在配筋率相同情况下间距尽可能密些（钢筋直径也相应细些@150-160 mm）。

砼抗拉强度仅为抗压强度7-11%。

1.2检查设计的后浇带间距、位置、封闭时间及后浇带节点是否合理：后浇带应尽可能设在梁或墙中内力较小位置（不宜设在卫生间等防水要求的部位）。

《砼结构设计规范》GB50010-2002第9.1.1规定的结构伸缩缝间距室内或土中为55 M、露天为35 M要求；《砼外加剂应用技术规范》GB50119-2003的第8.4.5、8.4.6条规定地下室后浇带最大间距不宜超过60m；楼面和屋面后浇带最大间距不宜超过50m；并结合多年工程经验建议后浇带间距不宜超过55 M。

1.3地下室顶板砼强度等级：建议设计前在给设计院《设计任务指导书》中规定原则上不大于C30。

减少水泥用量目的是降低水化热（水泥水化热较高）。

另外地下室顶板室外部分应设置止水带（建议采用钢板止水带）。

2、材料方面
2.1砼配合比设计控制
2.1.1泵送混凝土的胶凝材料用量不宜小于300kg/m3（GB50119-2003的第9.
3.6条）；抗渗砼不宜小于320kg/m3（JGJ55-2001）；
水泥在水化过程中会产生大量水化热，是温度应力导致开裂的主要根源，在满足结构安全及泵送混凝土的胶凝材料最低用量前提下应千方百计降低水泥用量；
2.1.2粗骨料宜采用连续级配，其最大公称粒径不宜大于40.0mm（建议采用5-31.5 mm），含泥量不得大于1.0％，泥块含量不得大于0.5％；
砼中的骨料的弹性模量越小、吸水率越大其干缩量也越大，因此应严格限制骨料中的含泥量，前面御园项目介绍中有二处也提到没有有效控制粗细骨料及卵石中含泥量大的情况。

另外C35砼宜采用碎石，碎石比卵石更有利于减少砼收缩；
2.1.3细骨料应采用中砂（M2.3以上），含泥量不得大于
3.0％，泥块含量不得大于1.0％；
严禁采用细沙、海沙。

2.1.4在保证预拌混凝土可泵性要求下应尽量降低混凝土中的砂率（砂用量/砂用量+石子用量），宜为35％～45％；
砂率只要能满足砼现场浇捣即可不能太大尽可能小。

2.1.5粉煤灰不应低于Ⅱ级；
2.1.6采用较小的水胶比可提高混凝土的密实性，从而使其有较好和抗渗性。

最大程度减少用水量（一般每增加1%水量，干缩就会增大2-3%），因此只要能保证可施工的前提下塌落度应尽可能的低，到施工现场砼的尽可能控制住120-160mm范围内；
2.2商品砼生产前和过程控制
2.2.1应尽可能就近选择商砼生产厂家（离施工工地不要超过20公里），一则距离太长商砼搅拌车在途中搅拌时间过长会影响甚至破坏已生成砼结晶体，二则路途太长商砼站往往会增加外加剂及用水量；
另外选择合理浇捣时间：夏天施工时应尽量避开中午最炎热时段，将浇捣时间放在下午或夜间这些温度相对较低时段；另外注意天气预报浇捣尽可能避开雨天，并备好防雨的篷布及抽水设备；
2.2.2施工单位的《砼生产任务委托通知单》通知混凝土供应商前一周应先报工程项目部审核，应达到国家和当地省市规范、规程及相关规定和2.1要求审核；《砼生产任务委托通知单》除了填写必要的施工部位等内容外还要特别明确砼塌落度具体的要求范围，建议宜为120-160mm；
2.2.3参加开盘鉴定人员应在生产前到混凝土搅拌站检查生产使用的原料、砼设计强度等级、砼生产配合比、工程名称及部位是否与砼配合比报告单、砼生产任务通知单相符；
3、现场施工过程中的控制
3.1项目部各专业人员在砼浇捣前的应做好《砼工程隐蔽会签》：认真检查轴线定位（如由于柱筋是后插的，因此应对最后的轴线定位要特别认真复核，并采取一定固定措施以免泵管振动后引起偏位）、标高、钢筋安装（如地下室外墙、底板S筋应注意不能内外顶紧，以免形成渗水通道）、模板要有足够的强度、刚度（浇捣砼前模块应用水充分湿润，对于止水螺栓应全数检查是否有止水片及满焊），另外后浇带范围模板及支撑必须单独布设（绝不允许今后先拆除再回撑的做法），整体支撑必须牢靠、稳定，及水电预埋管（对于外部进入地下室应加止水翼环）是否设计有遗漏、是否已施工到位。

全部符合要求后，先由施工方先确认签字，再由各专业监理及项目部各专业工程师在砼会签单上签字确认，此后施工单位才能通知砼搅拌站进场予拌砼；
3.2为确保预拌混凝土生产严格按照混凝土配合比进行，必须对预拌混凝土实行开盘鉴定。

参加开盘鉴定的人员为：项目部试验人员和监理工程师、项目部质量检验部门代表、混凝土搅拌站质量检验部门代表。

开盘鉴定表格参见国标，若当地另有要求的按当地要求执行。

混凝土运送至现场检查其坍落度、粘聚性是否满足配合比或合同规定的要求。

见证三方均应在开盘鉴定记录上签字确认并保存归档。

3.3交货时砼厂家必须向需方提供砼原材料出厂合格证及原材料检测报告、砼出厂合格证、砼开盘鉴定、砼配合比设计报告（供方应在配合比中标明砼初凝时间），砼强度报告，水泥检验报告（水泥28天检验报告可在28天后提供）；交货检验的混凝土试样采取与坍落度检测应在混凝土运送到交货地点后15min内完成；强度与抗渗试件制作应在30min内完成；生产浇筑同一部位的砼，应使用同一厂家、同一品种、同一规格的原材料（需有原材料检测报告）；
3.4在预拌混凝土生产过程中，项目部人员随时应到混凝土搅拌站；对混凝土生产过程的混凝土质量进行抽查（最好在砼浇捣期间项目派专人驻守在商砼站的控制室，值班进行监督管控），核对生产使用的原料及混凝土配合比（每5000平方面积不少于一次），如混凝土设计强度等级、混凝土生产配合比、工程名称及部位是否与混凝土配合比报告单、砼生产任务通知单相符，核对生产记录混凝土供方应随时提供混凝土生产记录（应为电脑自动打印的生产记录），防止弄虚作假或误发货；
对地下室面积在1万m2以上还要对容易导致开裂的粗细骨料、粉煤灰、矿粉的一些重要指标做另行专项检测：砂子的细度、含泥量、泥块含量，粗骨料（石子）级配、含泥量、泥块含量，粉煤灰的细度、S03，矿粉的比表面积、S03、活性指数等指标。

项目部现场另外随机取样后在商砼站直接进行试验检测，看是否有超标问题并做好浇筑记录；
3.5布置砼输送管应尽量缩短管线长度，少用弯管和软管，管线宜布设的横平竖直；施工现场严禁在钢筋上直接铺设泵送管道（应支撑在专用的钢支架上，管子与梁位之间应设置缓冲材料如轮胎等进行避震，）；由于泵送混凝土施工速度快，因而工作面上操作人员多，易踩陷构件的面层钢筋，因此应设置足够的钢筋撑脚（马凳并且要和
不同板厚）或钢支架，重要节点钢筋应采取加固措施，并且随着浇筑的不断推进，应有专人看筋。

炎热夏季施工宜用湿麻袋覆盖泵送管，泵车尽可能停在阴凉处，避免阳光直接照射。

以降低砼入模温度。

3.6砼塌落度太大是导致砼开裂的重要因素，因此必须严控砼塌落度，每200m³相同配比砼坍落度取样不得少于两次。

当目测异常时可随机进行检测，施工期间全程跟踪旁站。

严禁在运输和等待卸料过程中加水（或直接往地泵机入料口加水）；
泵送混凝土之前应先用水润湿管道，并用同配合比去石砂浆或1：2水泥砂浆润滑管道壁。

润管砂浆应妥善处理，绝不得浇筑主体结构中；
3.7泵送混凝土宜连续进行，有计划中断时，应预先确定中断浇筑部位停止泵送，且中断时间不宜超过1h，停止泵送期间应每隔15min回泵一次；砼运送到施工现场后至砼卸料完毕时间不宜超过1.5小时，当最高气温低于28℃时可再延长0.5小时；分层浇捣时应保证当层混凝土在前一层混凝土初凝之前完成浇筑振捣，砼浇筑间隔不得超过砼的初凝时间；
3.8每一振点的振动持续时间应能保证砼获得足够得捣实程度（以砼表面呈水平和不再出现气泡、不再沉落为宜），砼布料要均匀，摊铺时应尽可能保持大致水平，避免用振动棒赶料面产生离析，砼可以等间距的堆集以便铺平，稍高处允许用振动棒消掉。

砼构件应在砼初凝前采取二次振捣及终凝前二遍抹压（建议用磨光机机械抹压抹平，第一遍在砼初凝后磨光机磨盘拉毛、第二遍在砼终凝前用磨光机磨片磨光）的施工工艺，通过充分振捣及多次抹压闭合初期砼表面的塑性裂缝；整个砼浇灌过程中应不断排除泌水在浇捣前进方向二侧模板底部预留排水孔可将砼泌出的水分集中于低洼处用海绵吸出；对板面出现的浮浆，不能采用撒干料处理，可用真空吸水或其他方法。

所有施工必须在砼终凝前（手指用力压砼表面无痕，随一般即可认为砼已终凝）结束；
4、施工完成后的养护、保护及后浇带封闭等方面的控制
4.1应在砼浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖（雨天是采用塑料薄膜，高温28℃以上尽量采用棉毡或麻袋）和浇水，保持砼土表面湿润。

因为砼拌合物表面水分蒸发量超过0.5Kg/㎡.h时，砼将产生急剧收缩，对中等流动性砼会达到（60-100）×104，特别是对表面系数大的薄壁构件如板、墙等。

混凝土浇水养护的时间，不得少于14天；后浇带不少于28天。

对于大体积混凝土还应设专项施工方案，进行温差控制和养护措施。

对于外墙要在砼浇捣完至少带模板浇水养护5天后才可拆模；梁板底支撑严禁早拆（认真如实做好标准试块和同条件试块，并应达到国家验收规范要求的强度才能拆模）；侧模不能2-3天时间就拆除，因为2-3天正是水泥水化热高峰期，一旦拆模一般又无法采用好的保温保湿措施，就会导致砼内外温度急剧增加及表面无法保持湿润
大量失水干缩而引发墙体开裂；
4.2砼浇捣后的保护
4.2.1在已浇筑混凝土的强度未达到1.2MPa之前（大约21-23h），不得在其上踩踏。

混凝土浇筑完毕24h后，方可进行施工放样等轻微活动，严禁在板上堆加荷载（如模板、支架、钢筋等）。

当采用缓凝剂或气温低于15℃时，还需适当延长时间。

主楼部分之外顶板浇筑完毕48h后，方可在其上放置模板、支架、钢筋等建筑材料；另外重车辆不得驶入顶板（除消防道路及在设计允许值荷载范围内）。

4.2.2地下室结构完成，砼强度达到设计要求后，应及时进行地下室外墙防水材料及保护层的施工，全部完成后及时土方回填，尽可能减少砼暴露时间，以减少裂缝的机率；同样较长的地下室（超过150米）有条件情况下顶板防水卷材及保护层应尽快施工（并做好其上的保护层）。

防水材料不宜选择涂料类特别是聚氨酯，自粘胶膜高分子防水卷材。

4.3 地下室伸缩后浇带施工封闭时间不得少于60天，沉降后浇带为主体结构封顶后施工封闭时间不得少于60天。

有条件时尽可能迟些封闭。

100-200米长地下室最好在短向留下一条后浇带、200米长地下室最好在短向留下二条后浇带在地下室大面防水卷材或覆土施工前一个月再封闭，让地下室顶板在裸露情况下有一定伸缩变形的空间；
三、裂缝治理
1、裂缝治理前期准备工作：
1.1裂缝位置查找及实体标记；
1.2核对预埋管线位置；
1.3根据预埋管线分布，确定注浆孔位置；
1.4根据板底裂缝位置在结构板顶面确定裂缝位置；
2、治理材料选用
2.1、缝内注浆选用亲水型聚氨酯化学浆液
2.2、防水抹面宜选用掺防水剂、聚合物乳液的水泥净浆、水泥砂浆、特种水泥砂浆等。

3、治理措施
根据裂缝情况采取相应治理措施，具体如下：
3.1、裂缝治理具体施工措施
（1）材料选择
采用水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏，水溶性聚氨酯化学灌浆材料是一种低黏度、单组份合成高分子聚氨酯材料，形态为浆体，它具有遇水产生交联反应，发泡生成多元网状封闭弹性体的特征。

当它被高压注入到混凝土结构裂缝中，会延展直至将所有缝
隙填满，遇水后（注水）伴随交联反应，释放大量二氧化碳气体，产生二次渗压，浆液会进一步压入裂缝的空隙，使结构裂缝完全充填密实。

当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀。

水溶性聚胺脂初始膨胀率能够达到100％，形成胶凝体以后，第一次膨胀消失，但具有很好的弹性，成为稳定的类似止水橡皮的弹性体。

这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。

（2）施工工艺
a)清理：详细检查确定灌浆孔位置及间距（注浆位置延伸到裂缝两头30cm）。

清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净。

b)钻孔：使用钻孔工具沿孔洞四周钻泄压孔，钻头直径为14mm,钻孔角度宜≦45°，钻孔深度不得大于结构厚度的2/3，钻孔必须斜穿过主漏水孔，但不得将结构打穿。

因动水较大孔洞内的粉尘会自行冲洗干净。

慢渗则分别在渗水面钻梅花孔距离裂缝250mm--300mm双侧排布。

用清洗机冲洗灌浆孔，直至灌浆孔出水清澈则可进行下一步工作。

c)埋嘴：观察主漏水孔的压力，水流不急压力不大时可用快干堵漏剂埋注灌浆止水针头。

当结构达到一定的强度没有渗漏时，其它泄水孔分别安装膨胀止水针头，用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。

慢渗也依次安装膨胀止水针头。

漏水点分别按层次错位安装25CM、10CM、8CM止水针头，这样灌浆可以从深层至表层完全密实灌浆，以堵塞所有孔洞、缝隙。

d)灌浆：使用高压灌浆机试压，不得超过砼结构受压范围控制在
0.25MPa--0.5MPa。

向灌浆孔内灌注化学灌浆料。

单孔逐一连续进行。

当相邻孔开始出浆后，保持压力3~5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。

待所有的孔都灌完后，回到先前第一个灌浆孔，再次灌浆以保证压力最大化。

灌浆顺序则为由下向上；待所有的孔灌完后同样也是回到先前第一个灌浆孔回灌一次。

e)拆嘴：灌浆完毕24小时，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。

清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

注：1、本文中的“项目部”指总包方项目部；。