地下室剪力墙裂缝的成因分析及控制技术

赵鹏

摘 要：随着高层建筑的迅速发展，剪力墙结构的工程也越来越多，强度等级越来越高，从C40到C60。特别是地下室外墙结构，又厚又长，产生裂缝的几率越来越大。文章以铜川地区某医院工程为例，对该工程地下室剪力墙裂缝的成因进行分析及如何控制裂缝进行探讨和学习。

关键词：商品混凝土；裂缝；控制

1 工程概况

该工程位于陕西省铜川市新区，工程总建筑面积为35000m2，地下1层，地上13层。工程结构为混凝土剪力墙结构。该工程地下室为长方形平面，平面尺寸为 80×71m，其中施工图纸设计长方向2条后浇带，短方向设有2条后浇带，地下室层高 5.5米，外墙厚300mm，墙内筋为20@150，外筋为18@150。该工程使用我公司供应的C50P6泵送商品混凝土，采用普通硅酸盐水泥，设计配合比中的水胶比为0.3，水泥用量为460kg/m3，地下室浇筑时间为9月份，最高温度25℃，地下室剪力墙在拆模后30天左右，发现裂缝20多条，裂缝外墙较多，内墙较少，长向较多，短向较少，分布比较均匀，间距为2-3m，下部从地下室底板面约0.8m左右起，上部直到现浇顶板处，部分为贯穿裂缝。

2 地下室剪力墙裂缝原因分析

地下室剪力墙出现裂缝后，甲方高度重视，会同总成包方、设计方、监理方及混凝土供货单位对裂缝发生的现象与特征，浇筑环境，施工工艺，设计施工图纸，混凝土配合比及施工养护过程等进行全面研究，综合分析，其产生裂缝的主要原因如下：

2.1 塑性收缩引起的裂缝

混凝土在初凝阶段，此时水泥水化反应比较强烈，混凝土中水分蒸发较快，在失去水分的同时就产生了裂缝。

2.2 干燥收缩引起的裂缝

早期拆模过早，使混凝土毛细管孔隙在干燥过程逐步失水，表面蒸发较快，表面体积缩小，而混凝土内部失水较慢，体积变化小，从而内外差异较大，而且此时混凝土的强度较低，混凝土周围存在约束，这样就产生了裂缝。

2.3 设计不合理引起的裂缝

2.3.1 设计侧重结构配筋，而对构造上考虑较少，没有采用较小直径的钢筋来减小钢筋间距，没有达到水平钢筋细而密的要求，不能提高混凝土的抗裂要求。

2.3.2 该工程地下室属于超长结构，在长方向只设计了两条后浇带，且第一条后浇带位于通风井的位置，后浇带并没有真正断开。所以该后浇带超过了国家标准要求的最大值。

2.3.3 剪力墙结构是薄壁结构的一种形式，即厚度远小于长度和宽度的一种竖向结构，这个结构相对其它结构更容易开裂，又由于混凝土的强度等级较高，胶凝材料用量较大，势必会增加水化热，使混凝土内部温度升高，造成温度裂缝。

2.4 材料因素引起的裂缝

2.4.1 为了保证商品混凝土的泵送性及施工性，一般采用较小直径的粗骨料以及增大砂率来提高混凝土的泵送性能，这样以来混凝土的浆骨比变大，混凝土的体积稳定性变小。砂子中的含泥量过大，减小了胶凝材料与钢筋的粘聚力，使其混凝土的开裂几率增大。

2.4.2 高标号混凝土的胶凝材料过大，增大了水泥的水化热反应，使结构内外温差过大，导致温度应力和收缩产生裂缝。

2.5 施工工艺因素引起的裂缝

2.5.1 未科学合理的优化混凝土的施工工艺，而采用墙和板一起浇筑的方法，使剪力墙过早的受到顶板与底板的约束力。

2.5.2 混凝土墙体浇筑过程未采取合理的浇筑顺序，未按规定做到分层浇筑，分层振捣，快插慢拔的方法。由于墙体较高，未采取措施，使得混凝土下料高度过高，造成浆体分离，表面浮浆过大。

2.5.3 钢筋的绑扎不合理，由于柱子和墙体配筋差异过大，应在柱子和强体应力集中处布置加强筋及钢筋网片，提高混凝土的抗裂性。

2.5.4 由于剪力墙墙体厚标号又高，其对温度变化较为敏感，应适当延长拆模时间及缓慢拆模后洒水降温，拆模后未采取保湿及养护措施，使混凝土在自然环境下很快失水，强度增长缓慢，墙体处于干燥环境下就很容易产生裂缝。

3 地下室剪力墙裂缝控制技术

3.1 优化设计方案

3.1.1 当确定高层建筑的地下室外墙的混凝土等级时，应把框架柱与剪力墙混凝土等级分开，剪力墙等级宜采用C40，框架柱可采用C50或C55。

3.1.2 适当增加地下室剪力墙的后浇带的数量，且后浇带浇筑应在温度不大于10℃时在浇筑。

3.1.3 如果地下室剪力墙长度过长时，水平钢筋宜为直径12-16mm的螺纹钢。在与墙和柱子，墙和板等结构处宜采取加强筋或钢筋网片来提高混凝土的抗裂性。

3.2 优化配合比及原材料方面

3.2.1 优化配合比设计，应采用水化热较小的水泥，胶凝材料不宜超过480kg/m3。尽量使用粉煤灰、矿粉等掺和料来代替水泥用量，减小水泥水化热。

3.2.2 选用级配良好且含泥量小于2%的中砂，配合比中应采用能够满足泵送要求的最小砂率。加入抗裂纤维膨胀剂来补偿混凝土硬化过程中出现的干收缩，塑性收缩等。

3.3 优化施工方案

3.3.1 严格按照图纸施工，按规范要求绑扎钢筋。混凝土浇筑时严禁向罐车中随意加水，在浇筑前应对模板进行洒水湿润。

3.3.2 严格按照混凝土的施工组织方案分层浇筑，分层下料，不能过振或露振，对墙和板的结构应该分开浇筑，尽量减少混凝土板对墙体的约束力，保持墙体内外环境一至。浇筑完毕后及时收面，采用塑料薄膜覆盖及洒水保湿养护。适当延长拆模时间，一般宜在5d后拆模及洒水养护时间不应少于14d。

4 结语

地下室混凝土剪力墙形成裂缝的原因及影响因素非常复杂，如设计上疏忽，施工工艺不当，配合比设计不合理，材料选用不规范，均可以使地下室墙体产生裂缝，要找到产生引起裂缝的真正原因，我们才能根据实际情况采取相应的措施，才能从根本上控制裂缝的产生。裂缝的产生要在于“防”，这样才能有效的科学的避免裂缝的产生。

参考文献

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