论地下室底板裂缝成因及其控制措施

2011-12-31邓高城

中国新技术新产品 2011年23期

邓高城

（东莞市清溪镇人民政府规划建设办公室，广东东莞 523660）

地下室底板裂缝是建筑工程中常见的质量通病，因地下室底板要求厚底较大，如果对底板裂缝控制措施不到位，就很容易产生一系列的问题，本文笔者根据多年来的工作经验，主要对地下室底板裂缝产生的原因进行了分析，同时针对问题提出了有效的控制方法。

1 地下室底板的裂缝种类

在实际使用过程中，地下室底板出现裂缝的形式主要有以下几种：①温度裂缝；由于地下室底板的厚度一般较大，混凝土浇注结束以后，混凝土内部与表面之间存在温差，热胀冷缩的不均匀，进而导致裂缝的出现；②结构裂缝；在地下室底板截面突变粗或者某些薄弱环节，经常会出现结构接缝，尤其是在应力集中处以及负弯矩较大的地方比较常见；③收缩裂缝；当地下室底板混凝土出现失水收缩、碳化收缩、硬化收缩以及塑性收缩时，就会造成收缩裂缝的形成；④施工裂缝；当地下室底板受到较大施工荷载作用时，或者混凝土强度发展的不完全时就提前拆模，进而导致裂缝的出现；⑤沉降裂缝；当地下室底板以下的土层出现不均匀沉降时，会使底板各处受力不均匀，使得底板某些部位受到拉应力作用，进而导致沉降裂缝的出现；⑥构造裂缝；当地下室底板处有预埋的管路时，就有可能出现构造裂缝。

2 地下室底板裂缝产生的原因

地下室底板出现裂缝的原因主要有设计、施工等方面的，下面就从设计和施工两方面介绍地下室底板裂缝出现的原因。

2.1 底板施工方面的原因

地下室混凝土底板出现裂缝的原因有以下几点：①水泥的选用不当，所选用的水泥在水化过程中释放出的热量过多；②大体积混凝土水化过程中内部的热量无法排除，而混凝土表面温度则较低，内外的温差效应导致混凝土裂缝的产生；③由于建筑物地基处理不当，使得地基各部分产生不均匀的沉降，使得混凝土受力不均匀，进而导致混凝土裂缝的产生；④施工人员施工中不按照规定工序操作，水泥或者水不按标准添加，未进行有效的养护，这些都会使混凝土产生裂缝。地下室混凝土地板若裂缝数目过多、裂缝宽度过大，将导致混凝土钢筋的腐蚀，进而影响建筑物的使用安全，有些贯穿裂缝更将导致毁灭性的伤害。有时深、浅部位表面温度变化会形成收缩裂缝,虽然不是贯穿裂缝,但它必须及时处理和加固,否则会减少使用寿命。

2.2 底板设计方面的原因

⑴目前，我国在进行建筑结构设计时，要求建筑物不仅要满足承载能力极限状态的要求，而其要满足正常使用极限状态的要求。承载能力极限状态要求结构不能出现破坏和失稳，在结构发生破坏时不能出现过大的变形；正常使用极限状态要求建筑物在使用过程中满足安全性、耐久性等要求；设计人员在进行结构设计时，一般都能满足承载能力极限状态的要求，但却对正常使用极限状态没有给予足够的重视。

⑵从地下室底板的受力情况来看，不管它是按照单跨还是连续跨、双向板还是单向板设计，考虑其受力时都是只考虑板平面受力以及板平面内产生的剪切变形；就算考虑板端的负弯矩也只是关心在地下室底板平面因屈曲而产生的应力；在进行设计时，没有对地下室底板在三维空间内受力情况进行有效的分析，未考虑其与四周墙体的协调变形。

⑶一些设计人员在设计地下室地板时，将底板按照单向板来考虑配筋，在梁板交接处只是设置了分离式的板面负筋；因底板的实际受力情况与计算受力情况不相符，使得单向板内设置的粗钢筋以及高强钢筋，在混凝土底板内产生不均匀的抗拉效果，在应力集中的地方容易出现裂缝；也有的设计人员不重视构造钢筋的设置，或者不按照规范进行设置，在底板某些薄弱位置没有设置加强筋。

⑷在对地下室底板与四周剪力墙连接处设计时，有的设计人员没有将底板与剪力墙相交的地方按照固定边进行设计，进而导致围在板端设置足够的板面负筋。

⑸在高层建筑塔楼与裙房相接触的部分，经常作为支撑受力的底板以及放置建筑材料的地方，使得这部分产生的施工活荷载较大，在进行地下室底板设计时经常不考虑此荷载；地下室底板使用预应力钢筋时，由于张拉应力的作用而在底板某些部位造成应集中，因钢筋配置的数量较少，进而有可能导致底板开裂。

⑹有的地下室底板在设计时，尤其在地下室底板尺寸较大时，设计人员会考虑使用微膨胀混凝土以便能够产生较小的裂缝，但因试验室的条件与施工现场的条件存在一定的差异，进而导致底板裂缝的出现。

⑺在进行大尺寸的地下室底板设计时，由于未按照规范的规定设置后浇带，进而导致施工裂缝的产生。

3 地下室底板控制裂缝的措施

针对底板出现裂缝的原因，作者从设计角度提出采取以下措施来控制底板裂缝的产生：

⑴由于地下室底板裂缝的产生很大部分是由于混凝土的变形造成的，如地基基础的不均与沉降、收缩变形、温度变形等，这种形式的裂缝占到底板开裂的80%左右。混凝土对于抵抗裂缝出现主要靠的是自身的抗拉强度，如果地下室底板差生的拉应力超过混凝土的抗拉强度，这时应当进行必要的混凝土开裂间距的验算，然后根据开裂间距来验算混凝土裂缝宽度是否能够满足规范的要求。

⑵对于地下室底板的厚度应当不大于底板跨度的1/30，并且底板的最小厚度不应小于120mm；当地下室底板的配筋层数大于两层时，应当按照规范的要求设置具有一定强度的支撑钢筋。

⑶当地下室底板跨度不同时，跨度较大的地下室底板的板面负筋应当伸入到与其相邻的小跨度底板内，并且要在小跨度底板内全跨布置。

⑷地下室底板厚度较大时，应按照规范要求设置两层以上的钢筋，在与四周剪力墙相交的转角处，应当按照规范要求设置构造钢筋，钢筋的长度不应小于相应方向板跨度的1/3，并且钢筋的长度不应小于2m，转角处钢筋的数量不应小于8根，其间距不应当超过15mm。

⑸按照国家规范规定设置伸缩缝；为了避免由于混凝土凝结硬化而产生的温度效影响，可以根据工程结构情况合理设置伸缩缝；我国《钢筋混凝土结构的设计规范》中规定:"现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m。"根据工程结构情况设置适当的伸缩缝，可以显著减少大型混凝土结构温度裂缝的产生。

⑹在进行结构设计时，应充分考虑到的大体积混凝土在凝结硬化过程中产生的温度应力对结构的不利影响；对于比较重要的地下室结构，可以考虑使用纤维混凝土，通过纤维的拉结作用可以明显提高混凝土的抗拉强度，进而避免混凝土由于拉应力作用而产生裂缝。

⑺合理进行钢筋的布置；由于钢筋的弹性模量远大于混凝土的弹性模量，它们之间的比值大约在10左右，合理配置钢筋可以帮助减少钢筋混凝土的收缩，如配筋率相同,应该采用细筋密布的方法。

⑻后浇带的设置是控制临时性温度裂缝的关键，后浇带应当尽量布置在对底板受力影响较小的地方，两个后浇带之间的距离不能大于30m，宽度应该在800mm到1000mm之间，地下室底板与四周剪力墙钢筋相搭接的长度不应超过45倍的钢筋直径，并且同一个截面钢筋搭接的数量不能超过50%，严禁将底板的主要受力钢筋断开。