地下室混凝土墙体施工期间裂缝控制措施

田杨 耿同欢

摘要：在城市发展建设过程中，混凝土工程建设极为广泛。地下室墙体是施工过程中重点结构部位，其特点为结构长、环境接触面积大、不易养护，容易因混凝土收缩、温度应力等因素出现裂缝。裂缝作为混凝土的一种常见缺陷，对墙体质量有着极为严重的不良影响，裂缝的控制是混凝土墙体施工中的必备工作。本文主要针对地下室混凝土墙体施工期间裂缝控制措施进行简要分析。

关键词：地下室;混凝土;墙体施工;裂缝控制;措施

1既往研究综述

1.1现场原位试验研究

以一个地下室混凝土底板和长墙浇筑时的温度控制措施为例，介绍了底板蓄水养护和长墙体带模养护的效果。指出，混凝土长墙带模养护、合理设置后浇带间距（30～50m）是预防墙体开裂的关键。建议混凝土墙体带模保温养护时间不少于3d，遇到气温骤降还要推迟拆模时间。

以某地下室工程为例，研究了影响超长墙体温度应力的因素，提出了以预应力（补偿收缩混凝土）技术、增设温度筋来“抗”、以后浇带设置工艺来“放”、利用矿物掺合料降低水泥用量和水化热，利用缓凝高效减水剂降低水化热峰值，从而减少冷缩温度应力值，以减小约束和混凝土温度变形的措施来“防”的综合温度裂缝控制措施;在混凝土浇筑完成后的升温阶段加强散热，降温阶段采取措施保温（推迟拆模时间）来减小温度应力，见图1。采取上述措施可以将混凝土的温度变化由曲线1调整为曲线2，从而减小温度峰值，预防和避免冷缩应力引起的开裂。

在地下室混凝土墙体厚度中心处布置了应变计和温度计。结果表明，混凝土浇筑后内部温度约在24h左右达到峰值，其后逐渐降低，约在7d前后降低到与环境温度相同;随着厚度的增大，温度峰值的出现时间逐渐后延。建议提早进行混凝土养护，可利用模板来实现保温保湿，适当延迟拆模时间;同时应掌握好拆模的时间，避开墙体降温最陡峭段对应的时间点拆模;

采用喷雾保湿的方式养护。指出，墙板在浇筑后约12h达到温度峰值，其后混凝土温度开始迅速下降;在0.5～2.0d内降幅较大，2.5d后与环境温度接近;3.5d后，墙体内部温度与环境温度变化趋于一致。浇筑完成后的早期，混凝土为压应变，混凝土应变峰值基本对应于温度峰值时点;其后压应变逐渐变小，最终由压应变转为拉应变。拉应变在0.5～2d上升较快，在2.5d即达到最大值;浇筑后2.5d内，整体应变水平较高，开裂风险较高。文中指出，一次充分的养护即便是在高温干燥的条件下，也会使混凝土拉应变降低的效果持续9～12h，说明洒水养护对混凝土抵抗开裂的作用非常显著。

指出，混凝土浇筑后内部温度上升较快，24h左右达到峰值;峰值后混凝土内部温度逐渐降低，7d前后与环境温度相同。为防止温升阶段的内外温差以及温降阶段的温降速率太大，应加强保温和保湿养护;可考虑延缓墙体拆模，采用小水慢淋的方式加湿养护;本质上看，控制水化热仍是关键问题。建议应提早进行混凝土养护，可利用模板来实现保温保湿，适当延迟拆模时间;同时应掌握好拆模的时间，避开墙体降温最陡峭段对应的时间点拆模;采用喷雾保湿的方式。

1.2现场原位试验+数值分析研究

通过在地下室顶板和墙体中埋设应变装置的现场检测和有限元的理论分析，对墙体内的应力分布情况作了研究，揭示了地下室顶板、侧墙在温度作用下的应力分布规律以及混凝土温度变化规律。对某大厦地下室外墙施工进行了现场的试验观察和理论分析。该项目施工采用钢框胶木组合模板，浇筑3d拆模，拆模后不久发现裂缝;裂缝在内外墙面对应部位同时存在，属于贯穿性裂缝，用读数显微镜测读的裂缝宽度在0.3～0.6mm之间，裂缝的平均间距约6.22m，从裂缝形态看，宽度上下基本一致。该项研究指出，混凝土墙体芯部的温度梯度不大（温差仅6℃），而墙表面处温差则有突变（温差达18℃多）;因此，降低边界处的温度突变是防止裂缝的重点。由此该文提出，结合留设后浇缝，推迟模板拆除时间的建议并要求拆模后立即作外墙面维护（抹面、防水、护砖），完工后及时覆土，以免风吹干缩和遇寒流袭击。

结合试验研究结果，从数值分析入手，比较全面的研究了不同尺寸的墙体自生应力（自热）和约束应力（底板老混凝土对新浇筑墙体自由变形的约束）以及热应力与收缩应力的情况。该研究指出，混凝土养护期温度变化有两个阶段：温度增长（自热）阶段和冷却到环境温度阶段。在第一阶段墙体伸长受到基础的阻止，导致墙体中产生压应力，通常發生在混凝土浇筑后的1～3d。自热温度达到最大值后墙体开始冷却（降温），但是受到已经完成硬化的基础的约束，于是墙体里产生了拉应力;而在整个养护期湿度一直在减小，也导致拉应力，但是它的值相对较小。因此，热收缩应力以热应力为主导，冷却期的拉应力可能很大，超过了混凝土的抗拉能力就会开裂。图2是20m长、700mm厚的墙体中部，在3、7d拆模后墙内应力随时间变化的情况。

由图2可以看出，3d拆模比7d拆模增加墙体中的应力，特别是墙体表面的应力。

2防止裂缝的措施

为防止施工期间墙体开裂，施工中要优先选用水化热低的水泥;优化混凝土配合比设计;振捣密实等;除了这些常用的施工措施外，特别强调如下措施。

2.1通过限制内外温差的措施来减少墙体内部不均匀应力。墙体采用复合木模板;带模养护至少7d再拆模。在混凝土完成终凝后立即指派专人进行细水慢浇养护，保持模板湿润状态。冬季要采取专门的保温措施养护，控制内外温差不超过25℃。

2.2通过墙板中设置分隔缝来减小基础底板对墙体的约束应力。混凝土墙体出现裂缝是它自身性质决定的，难以避免;所以要顺应它的特点，采用“放”的措施。即使对地下室这样的墙体，虽然在回填土完成后，环境温差比起外露的主体结构来相对较小，但是在拆除模板后，通常还需要进行基层清理、防水层施工、防水保护层施工、验收等多个环节的工作，时间持续通常不会短于1月，因为这段时间持续的确切季节不能确定，因此，可以认为它暴露的环境和主体结构一样;同时，底板的约束对墙体也形成应力，这个应力的大小与自由变形的长度有关。为此，相隔一定间距，预先人为设置断缝，减少约束的墙体长度，从而减少约束应力，避免产生裂缝;同时使出现裂缝的位置形成规律，方便处理，减少裂缝出现部位的随机性。这种人为断缝可以采用暗设的方式，在墙体内部加十字分隔片。

分隔片由止水钢板和分隔钢板焊接在一起形成。平行于墙体的止水钢板厚2mm、宽300mm，开口朝向迎水面;分隔钢板厚2mm，宽度为内外两排钢筋的净距，分两片对称焊接在止水钢板两侧，放置在内外两排钢筋之间;分隔片的间距不超过的规定，这个间距也是建议设置后浇带间距的下限值。

分隔片也可以采用定购加工、现场组装的方式，在止水钢板上对应分隔片的位置做插槽，现场把分隔片插入。在墙体较高的情况下，组装方式更便于施工。特别需要提及，分隔片的设置可以代替后浇带，减少了后浇带施工的环节。分隔片部位的防水需要加强。

2.3模板涂刷隔离剂（兼保湿剂）。隔离剂就像一层塑料薄膜覆盖在混凝土表面，既便于拆除模板，防止模板受损，又起到保湿保温的双重效果。

3结束语

综上所述，混凝土墙体裂缝成因复杂，应针对具体问题具体分析，多管齐下，综合把控。加强原材料控制，配合比设计遵循低水胶比、低砂率、合理掺合料用量，小坍落度等原则，提高施工及后续过程中作业质量（布筋、振捣、养护等）。

参考文献

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