浅谈高层建筑地下室墙体裂缝原因及防治措施

浙江大经建设集团股份有限公司 徐 辉

浅谈高层建筑地下室墙体裂缝原因及防治措施

浙江大经建设集团股份有限公司 徐 辉

随着高层建筑基础的设计深度加深，加之建筑使用功能的不同要求，高层建筑都相应设有地下室。地下室墙体裂缝现象较为多见，本文对裂缝原因进行分析并采取有效的防治措施，对提高工程质量尤为重要。

高层建筑地下室 墙体裂缝 原因 防治措施

近年来，城市建筑很快，中高层，高层住宅数量在住宅比例中越来越大，为了更好地利用资源，高层建筑都相应地设有地下室。但是在建筑过程中，地下室墙体出现的裂缝大家尤其关注。

一、 墙体裂缝

墙体裂缝主要有：砼收缩裂缝；砖砌体因温度应力引起的裂缝；外力作用的裂缝。

1. 砼收缩的三种情况

（1）干缩

这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后，混凝土拌合物内部的水分一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸发，尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。砼在制备过程中，水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀，但在入模成型后，随着砼水化作用的发生，砼中的部分水分被吸收部分水份被蒸发，体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的砼其收缩亦大。同时砼收缩量与气候有关，夏季气温高，气候干燥，砼中水份蒸发快，收缩也快。 砼体积收缩，使砼产生内应力，当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝，干缩裂缝一般都是表面的，不规则和不连续的。

（2）热胀冷缩，膨胀系数α=1.0 10-5。假如同样两20m长的砼墙在酷夏40℃时施工与严冬-6℃，在无任何约束的情况下，其砼墙收缩量为9.2mm。若墙两头有约束，即会导致裂缝。裂缝垂直平面，从上到下有规划地分布在墙体上，但裂缝出现时间均在一、二个月以后，未见砼早期裂缝。

（3）砼内部温度变化产生收缩裂缝

根据实际测定，砼从搅拌机出斗就有水化热产生，温度由低到高，到砼成型以后第3~4天，水化热到达高峰，其温度较温度升高30~40℃，以后逐步下降，半个月以后接近自然界温度。与地下室墙连体的部分框架柱，断面边长都大于1m，属大体积砼，水化热高，表面暴露在空气中，散热快，内部砼热量散发不出来，内外温差大，若采取措施不当，表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲，大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体，而与之连体的墙体薄，且与外界空气接触面较大，散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时，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，在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合的。

2. 砖砌体因温度应力引起的墙体裂缝

产生墙体裂缝的原因很多，但砼内部水化热的变化所引起的墙体伸缩变形是产生裂缝的主要原因。 墙体砼降温出现温差及砼收缩当量温差产生内应力，当水平拉应力σx（y）超过砼抗拉强度时便会引起竖向裂缝。砼初期抗拉强度很低，因此这种现象会经常发生。事实上，在竖直方向也有应力σz的作用，但因墙体高度不大，温度变形极小，且上部无约束作用，又配有竖钢筋抗拉，故不会出现水平裂缝。 由于墙体两端与高层框架柱连接，高层框架柱是一个较强的约束体，当水化热降温墙体收缩时，约束了墙体沿水平方向的收缩变形，致使墙柱连结处及墙中出现裂缝。一般材料均有热胀冷缩性质，如果结构不受任何约束，在温度变化时能自由变形，那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束力而不能自由变形时，将在结构中产生附加应力或温度应力。在相同温差下，钢筋砼结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以在混合结构中，当自然界温度发生变化时，房屋各部分构件都会发生各自不同的变形。钢筋砼楼盖，圈梁等与砖墙伸缩不一，结果由于彼此间制约作用而产生应力，而混凝土和砖砌体又都是抗拉强度弱的材料，当构件中因制约作用产生的拉应力超过其极限抗拉强度时，不同形式的裂缝就会出现。

3. 外力作用引起墙体裂缝

地下室墙体所受外力主要有以下三个方面：①地基基础产生不均匀沉降，造成墙体和梁板结构裂缝。②墙两侧模板未同时拆除，选拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力，若模板支撑较紧，则砼墙产生裂缝。③墙外侧填土过早，填土使墙外侧向内侧挤压，早期砼强度低，极易产生裂缝。

二、裂缝防治措施

1. 砼的保混养护

砼的保混养护对其强度增涨和各类性能的提高十分重要，特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期伸缩裂缝发生。施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护，并建议采用喷养护液进行养护。为了防止墙体早期砼出现收缩裂缝，在墙体中设置适当数量的后浇带，后浇带设置间距15～25m，留置宽度1000～1500mm，保留时间为40～60天，在建施工的一幢27层高层建筑，地下室墙板施工已近两年，未出现裂缝。墙板留置后浇带就是减少约束，释放温度收缩应力，给墙体有一定的伸缩自由。

2. 采取"抗裂"的设计原则，控制裂缝发生

在墙板顶部和腰部设两道暗梁，并适当增设暗柱，以起到“模箍作用”；适当增加墙板钢筋，尤其是水平构造筋的配筋率应适量提高。

3. 进行砼配合比的试配试拌

采用水化热低收缩性小早期强度高的硅酸盐水泥作胶结料，粗骨料级配好，中粗砂含泥量小，掺早强缓凝型泵送剂，严格控制砼水灰比和搅拌时间，为墙体施工提供高质量的砼拌料。

4. 加强砼振捣

砼必须分层分段振捣，有效排除砼内的泌水，消除砼内部孔隙，确保砼的高密度，增加砼与钢筋的粘结力，增加砼材质的连续性和整体性，提高砼的强度，尤其要提高砼的抗拉强度。

5. 砼要分层浇筑

砼要分层浇筑有利于砼水化热的散发，砼浇灌完成后和模板拆除后，墙柱两侧必须覆盖二层草袋，使柱、墙表面砼与内部砼的温差保持在25℃以下，防止砼柱墙内外温差过大，收缩不均匀，掺入砼膨胀剂，使砼内产生微量膨胀应力抵消砼中的收缩应力。

6. 加强砼养护

早期砼不得有外力作用，避免冲击、碰撞，使砼墙柱遭受早期伤害，并适当延长淋水养护时间，确保砼强度快速健康增长

综上所述，虽然产生墙体裂缝的因素很多，但是，只要严格执行有关砌体规范，从生产、设计、施工各方面层层把关，采取有效的控制措施，针对开裂原因对整体进行设计，精心施工就会消除墙体开裂的通病。

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