地下室两墙合一衬墙的渗漏控制

2018-10-10郑水珍

建筑施工 2018年6期

王坚郑水珍

1. 广东省建筑工程集团有限公司广东广州 510030；2. 江西省水利水电开发有限公司江西南昌 330000

“两墙合一”的结构形式是将地下空间的围护结构（一般为地下连续墙）作为地下室外墙的一部分，与内侧衬墙共同组成地下室结构外墙，起到承受结构荷载、防止地下水渗漏的作用。“两墙合一”结构可以缩减围护体所占空间，减少地下室外墙的工程量，缩短工期，节材节地，经济效果明显，且整体刚度大，在实际工程中得到越来越多的应用。由于衬墙一般厚度较小（350 mm以内），因此衬墙的施工质量要求较高，尤其是裂缝的控制难度较大，施工处理不当就会造成地下室渗漏。

地下室混凝土衬墙往往是在结构成型后容易产生裂缝，降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且长期下去会造成钢筋的锈蚀和混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力、观感和舒适度，增加维护使用成本[1]。导致衬墙出现裂缝的因素很多，除衬墙本身厚度小、长度大易形成收缩裂缝外，衬墙设计、混凝土配比、施工工艺都是很重要的影响因素。本文结合广州地区某工程实例，对地下室衬墙混凝土裂缝的控制作了梳理和总结，通过合理设计和精心施工，控制了裂缝的产生，避免了衬墙渗漏的出现，对类似工程具有较好的参考价值。

1 工程概况

衬墙首段混凝土浇筑完毕，并且在养护两周后拆模，发现部分内衬墙体每跨跨中部位出现垂直裂缝，宽度一般≤0.3 mm，偶有＞0.3 mm的情况。衬墙裂缝的特点为：

1）裂缝出现有一定的规律性，垂直于底板，多出现在衬墙的中部，有的出现在暗柱、壁柱等刚度大的地方。

2）在拆模1～2 d后出现，为早期裂缝，随着混凝土强度的增加裂缝逐渐稳定，少量裂缝后期会自行愈合。

3）竖向裂缝的长度接近墙高，宽度在0.1～0.5 mm之间，中间宽，两端受构件约束逐渐变小。

为确保后续衬墙的施工质量，组织施工、设计、监理、搅拌站等单位开展了专项研讨会，制订了衬墙裂缝控制措施。

2 裂缝的预防控制措施

2.1 设计措施

1）考虑到工程中地下室衬墙较长，均超过设计规范：现浇钢筋混凝土地下室墙伸缩缝最大间距为露天20 m、土中30 m[2]。因此根据建筑物的平面形式，合理设置后浇带，各仓衬墙跳仓施工，以释放混凝土早期应力应变，减少变形约束引起的裂缝。

2）在满足结构受力的条件下，适当降低混凝土强度等级。经设计复核，将原设计衬墙混凝土强度等级由C40改为C35。而实际上随混凝土抗压强度的提高，抗拉强度提高不多，尤其在混凝土极限拉伸强度附近，但高强混凝土的塑性收缩大，温度收缩和自身收缩更大，降低强度可降低混凝土的收缩量，有利于裂缝控制[3]。

3）合理布置构造钢筋。对水平钢筋用等截面代换来减径增量，即降低钢筋直径，加密排列间距（水平钢筋由φ12 mm@150 mm改为φ10 mm@100 mm），在保证钢筋保护层的合理厚度下，水平筋尽量布置在衬墙外侧（即放在竖向钢筋外面）。通过细密的抗裂钢筋设置，能有效分散应力的集中，从而提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸，减少表面开裂现象。

车66井区位于山东省滨州市套尔河下游，构造位置属济阳拗陷车镇凹陷大王北西次级洼陷（图1）。该区古近系沙三段下部发育有巨厚的烃源岩和碳酸盐岩砂砾岩体，预计蕴藏着丰富的油气资源。速扩边，分别部署了车661、车662、车663和车73等井，但产量均不理想。2007年在高产井车66和车660井之间部署一口开发准备井——车66-1井，在沙三下共钻遇油层3层，总厚度12.6m，压裂投产初期日产液12t，日产油10t，含水率为10.8%，但累产油仅为813.6t，因供液不足被迫关井。这种状况体现了车66井区砂砾岩体油气成藏控制因素的多变性和复杂性。

2.2 优化混凝土配比

本项目施工采用泵送混凝土，在保证可泵性的前提下，通过优化混凝土配比，降低混凝土水化热，有助于裂缝控制。

1）选用普通硅酸盐水泥，它比矿渣硅酸盐水泥、快硬水泥等收缩小，在规范允许强度范围内，由搅拌站调整混凝土配合比，适当减少水泥用量，降低水化热。

2）选用规格适中粒径的粗骨料，或适当增加配合比中粗骨料的用量，在保证混凝土可泵性的同时，维持混凝土的体积稳定性，从而减少混凝土收缩。

3）严格冲洗粗、细骨料，减少含泥量，提高混凝土的抗拉性能。

4）根据搅拌站的丰富经验和对比试验，选择混凝土掺合料、外加剂。目前市场上的掺合料及外加剂种类多，大部分只有强度指标，缺乏对水化热及收缩变形影响的长期试验资料，许多外加剂会增加收缩变形，甚至会降低耐久性[4]。

2.3 施工措施

1）为防止衬墙混凝土收缩裂缝，加密横向钢筋，将间距从150 mm调减至100 mm（图1），以抵抗混凝土的收缩应力；在与附墙柱相连处，增加φ8～10 mm@200 mm、长度为1 000 mm（800 m插入墙体中，200 mm插入柱子中）的水平构造钢筋来分散应力，避免二者截面和配筋率相差较大，导致相连部位应力集中而引起开裂。

2）在早晚浇筑混凝土，避免高温入模，减小温差。

3）使用塑料模板可减少混凝土表面水分吸收，浇筑混凝土前充分湿润模板，减少混凝土的塑性收缩裂缝。

4）采用保温保湿养护。混凝土初凝后，松开模板螺栓拉杆，采用管身均匀开孔、布置在衬墙上部的塑料水管淋水养护，养护水渗入模板与衬墙间的缝隙，保持养护期混凝土表面始终湿润，避免水化热造成温差过大。

5）地下室墙体表面积较大，建筑物首层板混凝土浇筑完成后，及时进行上部防水施工、土方回填和绿化，避免地下室内外温差偏大。

图1 衬墙钢筋配置示意

2.4 防水节点处理

1）衬墙施工缝的防水。施工缝的接缝形式有平口缝、高低缝、凸缝、金属止水带等，或采用缓膨型膨胀胶条、外贴式止水带。本工程在距底板面500 mm施工缝处预制宽300 mm、厚4 mm的止水钢板（上下各伸入150 mm）。地下室衬墙尽量少留或不留施工缝，必须留置时，应选择在剪力较小且便于施工的部位，水平施工缝距底板不少于200 mm。

2）地下连续墙内表面凿毛处理。衬墙钢筋模板安装前，地下连续墙表面应进行人工清洗泥浆、凿除浮浆，形成粗糙面，以利于衬墙浇筑时与地下连续墙接合紧密。

3）设置衬墙膨胀加强防水带。本工程采用间歇式无缝施工，设置4道宽2 m的膨胀加强带，实际最大间距为54 m，地下室内衬墙设计墙厚300 mm，以地下连续墙结构防水为主。要求衬墙拆模时间不少于7 d，保证养护时间不少于14 d。