浅析高层建筑地下室混凝土裂缝原因及防治

■杨 丽 ■河南能源永煤公司陈四楼煤矿，河南 永城 476600

随着社会的发展和进步，高层建筑中地下室空间的开发与利用已经变得非常普遍，由于功能上的需求，地下室面积比较大，在施工的过程中需设置伸缩缝，加上混凝土硬化过程中的体积收缩和各种应力作用的结果，导致地下室混凝土的裂缝，裂缝导致地下室渗漏，渗漏现象可能导致住宅的结构安全问题，因此对高层建筑地下室混凝土裂缝原因的分析非常重要，因此裂缝防治的对策十分重要。

1 高层建筑地下室混凝土裂缝出现的原因

1．1 高层建筑地下室混凝土裂缝的分类

通过调查，高层建筑地下室的裂缝主要表现在墙体和顶板，顶板裂缝大多数与跨度方向成45度夹角，个别裂缝穿过两块以上的顶板，如果地下室上部有塔楼，顶板的裂缝大多集中于塔楼和地下室交界处的两侧，墙体裂缝大多数垂直于地面并且相互平行，缝宽自下而上逐渐变窄，墙体两端附近裂缝较少，中间部位较多，引起墙体裂缝的原因主要为五类，［1］即收缩引起的裂缝、施工工艺引起的裂缝、材料引起的裂缝、温度变化引起的裂缝。裂缝的第一类是结构性裂缝，由于直接荷载裂缝，包括按照常规力学计算的主要应力引起的荷载裂缝，以及由于结构次应力引起的荷载裂缝;第二类是非结构性裂缝，由间接荷载引起的裂缝，包括多种情况，如温度、湿度、收缩、膨胀以及不均匀等因素引起的裂缝。

1．2 混凝土裂缝出现的原因

1．2.1 混凝土施工不规范导致的裂缝

现在的混凝土施工一般使用泵送技术，为了满足混凝土的施工性能，［2］混凝土的塌落度要求比较高，其同一强度的混凝土相对于传统的干硬性混凝土具有特殊的特点，即水泥多、砂砾大、石子粒径小，这些原因都有可能造成裂缝产生，现在的混凝土在配置时，都会加入较多的粉煤灰和矿粉，早起混凝土的强度增长慢，在早期抗拉强度低于混凝土体积收缩产生的拉应力时，容易产生贯穿性收缩裂缝，导致渗漏发生。

1．2.2 由环境因素引起的裂缝

环境因素引起的裂缝包括两种，内部环境和外部环境引起的裂缝。第一，由于高层建筑地下室所处的环境，土地中的化学因素，比如氯离子、腐蚀性物质都会使混凝土结构产生裂缝;第二，在施工过程中，混凝土结构与外界环境产生温度差，如果温差达到足够产生裂缝时，混凝土早期的收缩量就越大，裂缝就会形成;第三，由于高层建筑地下室的外墙长期在外面暴露，在外墙施工时，很难做到墙体浇筑后，就立即回填土和完成顶盖，这种情况的钢筋混凝土结构对温度、湿度变化比较敏感，常常因为附加的温度收缩应力，导致地下室混凝土墙体出现裂缝。

1．2.3 人为因素造成的裂缝

施工人员为了缩短工期，过早的拆模，缩短带模养护时间，降低了混凝土结构的密实性，增加了混凝土结构裂缝的产生机率，混凝土墙拆模板后没有进行降温措施，使混凝土墙体表面的温度随外界温度而变化，由于混凝土结构内部硬化时会产生大量的热，与外界产生温度差，产生地下室温度裂缝;在施工过程中，由于施工人员不按照混凝土规范比例进行配料，造成混凝土骨料配合比设计不合理，［3］使混凝土结构在粗骨料多的部位容易因应力不连续产生裂缝，也有可能由于振捣不均匀，密实性差，同样容易产生裂缝，如果振捣的时间过长，使粗骨料向下聚集，水泥浆体向上移动，造成混凝土表面硬度降低，骨料不均匀分布也增加了混凝土收缩变量，最终在混凝土的表面产生裂缝。

1．2.4 浇筑构件先后顺序产生的约束

［4］地下室底板混凝土浇筑要早于墙体混凝土浇筑，也就造成底板混凝土的收缩早于墙体的收缩，地板由于处在地下环境，混凝土的收缩量比较小，在墙体混凝土浇筑时，底板混凝土的收缩量已经逐渐稳定，当墙体混凝土收缩时，就会受到约束，墙体的收缩不能形成整体的收缩量，当墙体收缩应力大于混凝土的抗拉应力时，在这个部位就会产生裂缝，同样，顶板浇筑时也会产生这种情况。

2 针对混凝土裂缝问题的对策

2．1 在混凝土施工方法方面的措施

第一，合理优化选取原料，按照规范，控制好配合比，控制好水泥的用量，尽量选用低热或者中低热的水泥，比如可以选择粉煤灰水泥、矿渣水泥，并且在混凝土拌合时，尽可能减少水泥的总体用量，根据规范应该控制在每立方米四百五十千克，保证混凝土容易拌合，在浇筑时，泵送比较顺畅;第二，根据建筑工程的规定需求，需要在混凝土中添加外加剂，以此来改善混凝土拌合物的流动性和保水性，降低水化热，延迟热峰的出现时间，［6］可以掺加适量的膨胀剂，使混凝土产生微膨胀，抵消混凝土收缩产生的应力，从而提高混凝土的密实度，对防止因混凝土收缩引起的裂缝有着重要作用;第三，在拌合时掺加外掺料，由于粉煤灰本身具有一定的活性，可以在混凝土拌合时加入粉煤灰，还可以用粉煤灰代替一部分水泥，粉煤灰的使用可以增强结构功能的整体稳定性，并且能够改善混凝土的粘塑性、提高混凝土结构的后期强度。

2．2 设计技术方面的措施

对于墙板的配筋设计，为了防止地下室墙体出现竖向裂缝，根据标准规范，选择在水平方向布置受力钢筋，为了使钢筋保护层厚度适中，现将主筋布置在分布筋的内侧，同时钢筋的间距要根据规范来确定，减少因为保护层偏小而产生裂缝的机率;对于伸缩缝间距的设置，设计时应该满足混凝土结构设计规范，按照使用经验适当的缩小伸缩缝间距，如果没有充分的依据，不能随便突破设计规范，导致伸缩缝间距超过规范。

2．3 提高施工人员的素质

建立健全的质量管理体系，制定质量管理规章制度，将质量责任层层落实到人，按计划采购使用材料及设备，并严格进行检验，保存记录，定期对施工人员进行培训，施工人员要按照操作流程规范作业，做到不提前拆模、遵守混凝土配置的规范等，不提前一步，不延迟一步，在每一道工序完成后都要进行检验，检验合格后，才能进行下一道工序，保证减少地下室混凝土裂缝的产生。

2．4 在施工过程中混凝土浇筑措施

混凝土拌合料在浇筑时，要进行均匀振捣，保证混凝土墙体结构的密实性，同时减少混凝土在路途的运输时间，避免出现混凝土离析，并确保混凝土结构的密实性，防止墙体裂缝出现;制定优化的施工工序，［5］由于混凝土墙体的收缩徐变晚于底板混凝土的收缩，地板结构对墙体有一定的约束作用，为了防止裂缝出现，地下室底板与墙体以及顶板在浇筑时应该错开一定的时间段;由于木模板的保温和散热性能均比钢模板好，因此，选模和拆模应该选用木模板，高层建筑地下室处于地下室环境，采用木模板更加有利于散热，拆模时要延迟一段时间，因为延长带模时间，就延长了带模养护时间，这样可以提高混凝土结构的密实性，减少混凝土结构裂缝的产生。

3 结束语

由此可见，高层建筑地下室的裂缝形成是由于混凝土收缩和温差过大引起的，随着经济的快速发展，高层建筑数量剧增，但是地下室墙体裂缝一直影响地下室工程的质量，为了预防裂缝的出现，在施工过程中就要注意混凝土的使用规范，这需要各个施工人员与各个设计单位共同努力，在施工的过程中严格遵守混凝土的使用标准，按照规范行事，从材料的选择到施工结束，都要遵守法律法规，采用合理有效的施工方法，将地下室混凝土的裂缝控制在最小范围内，确保施工的稳定性，减少裂缝的出现。

［1］王少杰．浅谈如何控制高层建筑超长地下室外墙裂缝［J］．商品与质量:学术观察，2013(1):20．

［2］肖容笑．浅谈地下室补漏施工技术的实际应用［J］．价值工程，2013，32(6):95 －96．

［3］邹晓青．结合工程分析大型地下室结构设计以及裂缝控制［J］．华东科技:学术版，2013(1):127．

［4］汤祚勇，卫国华，施卫国 等．高屋建筑地下室贯通裂缝的成因与处理措施［J］．中外建筑，2012(12):108 －109．

［5］杨刚，孙磊，肖颖．高层建筑地下室裂缝的成因及防治［J］．科技信息，2011(14):285．

［6］陈壮忠．地下室外墙混凝土裂缝形成的原因及控制［J］．中华建设，2012(11):196－197．