某地下室剪力墙(挡土墙)竖向裂缝的分析与治理

某地下室剪力墙(挡土墙)竖向裂缝的分析与治理

摘要：混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，本文介绍一例地下室剪力墙（挡土墙）竖向裂缝的分析与治理

关键词：混凝土裂缝；收缩裂缝；裂缝治理

Abstract: many of the causes of concrete cracks, cracks caused by deformation: as the cracks caused by temperature change, shrinkage,swelling, uneven settlement and other reasons; the external loads caused cracks are caused by improper maintenance environment; and the chemical action of crack etc.. In the actual project to be treated differently, this paper introduces a case of basement concrete wall (wall) analysis and control ofvertical cracks

Keywords: concrete crack; shrinkage crack; crack control

一、工程概况

某二次雷达系统工程201项目，位于某科教创业园区内，建筑面积约74000㎡，地下一层，地上七--八层，总高39.4m，地下室层高3.9m，地上一层层高4.8m，二层以上层高4.4m。

建筑布局为外正九边形加中心圆形；其中外正九边为框架剪力墙结构（七层），中心圆为框架结构（八层）；抗震等级外正九边框架三级，剪力墙二级，中心圆框架二级。

该工程基础持力层为中密或密实卵石层，采用人工挖孔桩，桩端进入持力层1m。地下室剪力墙混凝土采用商品混凝土C55P8，配筋外侧为Φ14@130，内侧为Φ14@150。

在主体结构施工至地上三层时，发现地下室剪力墙（挡土墙）部分出现竖向裂缝。

二、裂缝分析

1、经现场观察，该类裂缝有以下几方面的特征：

（1）出现在地下室外九边形剪力墙（挡土墙）上，内九边形及中心圆剪力墙（挡土墙）上较少，室内部分的剪力墙无此现象。

（2）大多为贯穿性裂缝，缝宽约为0.1~0.3mm，极个别达0.4~0.5mm。

（3）由下而上，走向与底板垂直。

（4）由剪力墙后浇带位置向（两个后浇带之间的）中间位置逐渐增多。

（5）此类裂缝多位于框架柱及剪力墙转角处附近。

根据以上情况，并结合公司几年来地下室剪力墙出现的类似案例，综合判断该类裂缝性质为混凝土收缩裂缝。

2、裂缝形成原因分析

（1）设计方面：

a.超长外围剪力墙结构后浇带设计间距较大。

该工程地下室剪力墙的平面图如下图

外围剪力墙全长396m，为超长混凝土结构，共设置9道后浇带，后浇带平均间距39.6m，个别位置超过40m；内侧剪力墙后浇带的间距平均为25m。根据

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》9.1.1表要求，“挡土墙、地下室剪力墙等类在室内或土中间距宜为30m，露天20m”；且该工程平面结构布局为不规则的正九边形，在考虑后浇带布置时应在规范要求基础上适当降低。此类原因是造成外围剪力墙出现竖向裂缝比内侧剪力墙竖向裂缝多的主要原因。

b．剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋内侧。设计时未考虑将剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋外侧，这样能够减小混凝土保护层厚度，增加剪力墙表层混凝土的抗裂性。

（2）材料方面：

经查阅相关试验质保资料，混凝土配合比符合设计要求，水泥采用“女娲”牌粉煤灰水泥（低水化热水泥），外加剂SY-A阻裂纤维掺量1.8Kg/m3，满足设计要求。

（3）施工方面

查阅相关施工记录及相关质保资料，资料齐全，试验合格，符合规范和设计要求。经现场进行回弹和钢筋扫描，混凝土强度、钢筋规格及间距满足设计要求。

产生裂缝主要有以下几方面原因：

a．温差变化。地下室封顶时间为2010年8月31日，施工期间正值酷暑时节，地下室内外温差较大。

b．拆模时间过早，养护不到位。该工程由于受甲方压缩工期的影响，拆模时间比原计划提前。拆模后室内剪力墙养护及时未受影响，而室外剪力墙由于受外脚手架未拆除的影响，养护不到位，造成外部剪力墙表面水分散失快，体积收缩大，内部体积收缩较小，表面收缩变形不一致产生拉应力，引起混凝土产生裂缝。

c．混凝土内部温度变化。根据经验，混凝土水化热在混凝土成型以后第3-4天到达高峰，其温度较自然温度高30-40℃，以后逐步下降，半个月以后接近外界温度。与地下室墙连体的框架柱，截面700×700，属较大的热源体，而剪力墙墙体薄，且与外界空气接触面较大，散热快。当框架柱混凝土内大量发热膨胀时，墙体已开始降温收缩，由于连结在一起的两个构件之间产生温差，变形不同步协调，同时受框架柱的约束（框架柱在建筑结构中可视为固定约束），在柱子附近就会产生裂缝。此类原因是造成裂缝大多出现在框架柱及剪力墙转角处的主要原因。

三、裂缝治理

混凝土收缩裂缝不影响工程主体结构安全，但是影响耐久性，如果不加以处理，时间长了就会造成混凝土的碳化并造成钢筋的锈蚀，从而影响主体结构的安

全性及使用功能，所以对该类裂缝的治理是非常有必要的。

1、对于缝宽0.4~0.5mm的裂缝，采用环氧树脂胶灌缝、封堵法，具体措施如下：

（1）采用切割机沿裂缝切V形槽，槽深15~20mm宽10~20mm；

（2）用钢丝轮将槽内渣子清理干净，并用吹风机将槽内灰尘和污垢清理干净；

（3）采用密封胶对槽进行密封，密封胶厚2mm左右，宽30~50mm，密封后表面应光滑、平整。

（4）采用低压低速的压力灌胶器进行灌胶，压力控制在0.4mpa左右，并根据可灌度调整压力，保证灌胶密实度。为防止漏胶，准备一定数量的快干石膏粉，一旦出现漏胶，马上进行封堵，在石膏粉达到强度后继续灌胶。

（5）在胶体达到强度后，拆除灌胶嘴，清除密封层，对于漏胶的孔洞用防水砂浆进行封闭，并打磨清理干净。

2、对于缝宽0.1~0.3mm的裂缝，采用表面修补法。先用环氧树脂胶沿裂缝满刮两道，然后沿裂缝走向粘贴一层碳纤维布（碳纤维应选用聚丙烯脂基12K 或12K以下的小丝束纤维，片材单层设计厚度为0.167mm（重量300g/㎡））。

采取以上措施进行治理后，该工程地下室剪力墙裂缝未再发展，有效地保证了建筑物安全、稳定地工作，治理效果显著。

四、结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。