地下室剪力墙裂缝防治研究

关键词：建筑工程 地下室剪力墙 混凝土裂缝 防治施工 

　　一、引言 

　　大量的工程实践表明，大体积混凝土在施工阶段如不采取合理的技术措施，就极易出现因裂缝所引发的工程事故。因此施工项目部应从设计、施工材料和施工工艺等方面做好地下室的防裂措施。本文结合工程实例，对工程项目中的一些经验进行总结，找到地下室剪力墙混凝土有效的防裂措施，为以后类似工程提供借鉴。 

　　二、工程概况 

　　湖南某市住宅小区总建筑面积约20.5万平方米，该建筑物为105.5米高，地上20层，建筑面积约9.6万平方米。地下一层，为整体地下室，地下室底板面标高-5.5至-6.0米，地下室顶板面标高-0.8至-1.4米。基础采用长螺旋灌注桩基础，地下室底板厚400毫米，地下室顶板采用预应力无梁楼盖，板厚400～450毫米，地下室外墙设计厚度400毫米。地下室由后浇带或膨胀带划分开，未设沉降缝。该建筑工程为框架-剪力墙结构，采用C40/P6防水混凝土施工。 

　　三、本工程施工中混凝土结构出现的裂缝情况 

　　本工程中出现的裂缝有两种：①由外荷载引起的结构性裂缝。②由温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素导致的结构构件内部产生自应力的混凝土裂缝，即非结构性裂缝。防治这类常在混凝土长墙结构中出现的非荷载裂缝，是混凝土长墙施工的关键。 

　　混凝土结构裂缝的危害性和严重性：①结构裂缝宽度显示钢筋保护层被破坏的程度。裂缝可引起混凝土中钢筋的锈蚀，降低建筑物结构的耐久性。②裂缝影响使用功能。可造成渗水或引起使用者的不安。③受力构件裂缝过宽，预示构件承载力储备不足，使建筑物存在重大安全隐患。 

　　四、本工程中地下室剪力墙裂缝形成原因分析 

　　4.1设计方面出现的问题 

　　①设计伸缩缝间距过大，这是地下室墙产生裂缝普遍的一个因素。 

　　②设计计算的错误导致结构构件强度的不足，以及钢筋工程材料设计问题等，也会引起混凝土出现受力裂缝。 

　　4.2材料配用不当的问题。 

　　由水泥使用水泥不当、混凝土用水量多、骨料级配不良、外加剂使用不当和构件本身的长度等因素，导致混凝土的收缩应力过大，产生收缩裂缝。 

　　4.3施工方面的不足 

　　①在一般情况下，对有防裂严格要求的建筑，对钢筋的选用是采用密和小的手法，本工程若采用Φ14@100，防裂效果可能更好。 

　　②地下室墙长期暴露。这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。设计时地下室均按埋入土中或室内结构考虑，而实际施工中很难做到墙体完成后立即回填土和完成顶板。 

　　③后浇带处理不当，以及用后浇带代替伸缩缝。本工程后浇带设置较多，施工缝处理不当，钢筋处理不规范，混凝土不符要求等造成后浇带处存在质量缺陷，形成裂缝。 

　　④实际工程中的剪力墙结构构件受到各种约束的影响，如楼板、剪力墙的暗柱（或明柱）及端墙的约束，地下室侧墙受到地下室顶板和底板的约束。这些约束使得剪力墙结构构件不能自由变形或者跟约束构件的变形不同步（或不协调）而导致裂缝的产生。 

　　⑤混凝土养护不到位、不及时。本工程量大面广，主要采用人工浇水养护，未采用麻袋覆盖等保水措施，造成墙体砼养护不到位和不及时，导致裂缝的产生。 

　　五、裂缝预防措施 

　　5.1设计方面的措施 

　　①设计伸缩缝最大间距由30m减少至20m，减少混凝土墙体的伸缩应力。 

　　②基础设计应与上部结构荷载相协调，确保建筑物均匀沉降。对剪力墙造成约束的结构构件与其连接处增设钢筋，这能对裂缝起到一定的抑制作用。墙体筋角部设置放射筋，预留洞口等薄弱部位应设置加强筋。水、电管线避免重叠交叉。 

　　③外墙主筋外侧增设钢丝网：由于地下室外墙钢筋保护层较大，建议在外墙主筋外侧增加直径 4mm 的冷拔钢丝焊接网，加强外墙外侧混凝土的抗裂性能。 

　　5.2混凝土材料方面的措施 

　　①严格控制砼用水量，按照试验室提供的混凝土配合比设计，提高砂石质量和降低砼坍落度等措施，适当降低砼的用水量。 

　　②调整混凝土各组分，尽量使用低水化热的水泥。 

　　③提高骨料质量，控制粗骨料数量。 

　　④严格控制混凝土掺合料的掺量。 

　　⑤合理选用外加剂。砼应选用减水率高，分散性能好，并对砼收缩影响较小的外加剂。 

　　5.3施工方面的措施 

　　①地下室外墙竖向钢筋由原先预采用Φ20@200，改选为Φ14@100；水平筋由Φ16@200，改选为Φ12@110，“细而密”的钢筋防裂效果更好。同时调整水平钢筋配筋方案，将剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋外侧，有效减小了混凝土保护层厚度，增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。 

　　②施工浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿透；控制混凝土的水泥用量，水灰比和砂率不能过大；混凝土的搅拌时间要足够，送运时间不能过长；严格控制配制混凝土的砂石骨料的含泥量，避免使用过量粉砂；混凝土施工时应按规范振捣密实，不能过度振捣，混凝土表面要进行二次抹压，提高表面强度减少收缩量。 

　　③为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝，在混凝土内布置测温点，掌握基础内部实际温度变化情况，监视温差波动，以指导日后养护工作。 

　　选择合适季节浇筑混凝土以低温季节为最好，尽量避免在恶劣天气条件下施工，若必须要在雨天施工，则应做好防雨的措施。新浇混凝土被雨水冲刷的部位，应该用同配比砂浆补强。 

　　④后浇带的处理。后浇带不能完全代替伸缩缝所有功能，本工程虽采用了后张无粘结预应力技术作为防裂措施，但在地下室面积过大的情况下，无法完全代替伸缩缝。此外，后浇带部位的混凝土应采用补偿收缩混凝土，强度等级应与两侧先浇混凝土强度等级相同。后浇带的位置、形式、尺寸，应按设计规定施工。后浇带浇筑前应严格的清理干净，作好基面处理。 

　　⑤平直段过长的剪力墙补强。对平直段过长的剪力墙通过适当调整地下室平面布置等方式，增加剪力墙转角，避免过长的平直段。在不影响使用功能的前提下，外墙平面尽可能多转折、多变化。 

　　⑥确保混凝土及时得到养护。长期的带模养护：由于采用木模，故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程保持湿润环境，补充水源，带模养护，规定2O天拆模。浇水养护：基本上采取连续循环的方式，浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后，松开对销螺栓，使得模板与混凝土界面可以蓄水。继续养护：模板拆除后，继续对外墙混凝土浇水养护18d。 

　　结束语 

　　该项目在后续施工中完善了质量管理体系，落实岗位职责，加强了施工中各个环节的质量控制，同时做好项目工程师对技术人员、技术人员对操作人员在控制裂缝方面的技术交底工作。在此地下室工程完成后，大体积混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现，取得了较好的效果，达到了预期目的。 

　　[1]黄敬贤，陈翔.高层建筑混凝土裂缝浅析[J].中国建设信息.2009（10）. 

　　[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）. 

　　[3]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）.