地下室混凝土外墙体裂缝的成因及对策

2020-02-14周连洲

建材与装饰 2020年17期

周连洲

（广东财贸建设工程顾问有限公司广东广州 510163）

1 工程概况

本项目处在珠海市的横琴新区环岛之内，是粤澳合作的产业园，是属高新技术区，总用地19655m2，本项目为多层公共建筑，总的建筑面积是52522m2，且建筑的高度是24m，层高分别为首层6m，二到四层是4.5m，而顶层是3.8m；其地下一层是人防与车库，其中的人防区域面积为8630m2，层高是 5.8m。

本工程塔楼及相关范围基础采用大直径旋挖桩和锤击管桩两种桩型，其中旋挖桩区段为RD13，利用中风化岩当做持力层，而且桩端进到持力层不应短于1.0d（其中d是桩径），旋挖桩直径为1000～1400mm；其中桩基础的强度等级是C35，且桩身纵筋的保护层厚度是70mm，单桩承载力为5300～10500kN，锤击管为区段为RD14～17区段，总桩数为678条。地下室的底板厚度是1m，而地下室的顶板厚度是300mm，且强度等级为C35；剪力墙为300mm，而混凝土的强度等级是C40。

2 地下室中混凝土外墙体出现裂缝问题的原因

2.1 对于抗裂能力的设计较差

地下室的底板承受了垫层产生的约束，其约束力是比较小的，进而混凝土当中的收缩变形问题是比较小的。处在底板上地下室的外墙体，遭受底板限制，进而外墙板位置混凝土的限制收缩状况将是较大的，所以地下室的外墙体配筋当中需要有着适当水平构造筋用来进行抗裂，进而使得地下室的外墙体钢筋混凝土变形能力得到有效提升。不过现实项目当中的地下室外墙体水平的配筋率总体是比较低的。

2.2 材料的选取和混凝土的配合比设计是不恰当的

①混凝土当中的水泥用量较大的时候，在混凝土当中将有比较多水化热产生，容易造成收缩裂缝问题出现。②混凝土缓凝情况比较严重的时候，长时间处在塑性情状，而混凝土外墙的表面脱水速度要是比内层供水速率高的时候，混凝土的面层将产生较大收缩，造成有塑性的收缩裂缝问题产生。③混凝土的砂串较高，混凝上干燥收缩将会随之上升。④膨胀剂于混凝土当中的掺量较少，部分厂家存在以次充好的问题。⑤石与砂中的含泥量较高，进而使得泥凝士的强度降低，干缩量上升。

2.3 混凝土的施工措施不合理

①由于多次运用导致清水模板的表观比较粗糙，于混凝土浇筑之前不能够涂刷相关脱模剂或者是充分进行润湿，在浇筑之后混凝上的表层由于模板的吸水问题而缺乏水分，进而造成了表面有塑性裂缝问题发生。假如拆模之后的养护是不合适的，将会由于干燥以及降温等问题进一步发生开裂问题。②混凝土在入模时坍落度较大，导致混凝土发生离析问题进而墙体混凝土匀质性方面变得较差，通常会导致混凝土于硬化的时候不均匀的收缩应力而有裂缝问题产生。③在搅拌时局部的振捣比较严重，使这个位置砂浆比较富集，导致出现人为结构薄弱问题进而造成这个位置混凝士发生开裂问题。第四，对于地下室的回填土工作拖延时间比较长，在温度下降的时候，导致产生比较大的温差应力进而发生开裂问题。

3 地下室中混凝土外墙体出现裂缝问题的预防方式

3.1 设计方面

为了对于地下室中混凝土的外墙由于混凝土的收缩以及温度变化情况而出现的裂缝问题进行控制，墙体当中的水平分布钢筋除了应使得强度计算方面需要得到满足之外，配筋率应大于等于0.4%，而且钢筋的间距不应当超过100mm。

为了使得施工当中因为混凝土的收缩以及温度变化问题对于结构造成开裂可能性得到有效控制，应当依照结构条件来采用“抗放结合”综合方案，对于产生的变形与应力问题进行约束，运用着“放”措施进行解决，能够设置相应变形缝对于约束应力进行释放，并创造条件对结构产生变形机会。使得混凝土抗拉强度以及极限拉伸能力得到加强，能够运用着“抗”措施进行解决。

普通的混凝土有着良好韧性，而且水化热与收缩是比较小的，地下室的外墙体应当采取普通的混凝土，强度等级不应当超过C35。而且在大面积的混凝土当中能够掺加纤维，使得抗塑性裂缝的能力得到有效提升。为了对于水泥水化热带来混凝土的裂缝问题减弱，在设计当中能够于预计可能出现裂缝位置设置相应诱导缝。

3.2 材料方面

水泥应当采取普通硅酸盐水泥以及硅酸盐水泥；而且地下室的外墙体防裂抗渗需要是比较大的，因此所采取水泥铝酸三钙的含量不应当超过8%。运用的时候水泥的温度不应大于60℃。

矿物的掺合料应当与相应规定需要相符合，粉煤灰的掺量不应当大于水泥用量30%，而且矿渣粉的掺量不应当大于水泥用量50%，还有沸石粉不应当大于水泥用量10%，以及硅粉不应当大于水泥用量10%，在采取复合矿物的掺合料的时候，掺量不应当大于水泥用量50%。

所采取外加剂应当与相应规定需要相符合，选取外加剂的时候，一定要依照项目具体的状况先进行水泥的适应性与实际效果实验。

3.3 施工方面

模板和支架应当有着充分稳定性、承载力以及刚度，可以可靠安全的承受着混凝土浇筑时的侧压力、自重以及施工进程当中带来荷载。而且模板的安装应当不渗水、不漏浆以及构造密实，应当对于混凝土的垫块或者是钢筋的定位器进行准确布置。模板和支架拆除的顺序与相关施工安全方式在施工方案制定的时候应当进行周全的考虑。后浇带模板支顶与拆除易忽略，因此而导致的构造缺陷问题，应当做到重点关注，应当严格依据施工技术的方案进行施工。

运输混凝土的时候，应当保持着混凝土拌合物是均匀的，不应当有分层离析问题出现，运送的频率应当确保混凝土施工连续性。从搅拌与运输至浇筑入模，其气温不能够大于25℃时，且持续的时间不应当超过90min，在气温超过25℃的时候，其持续的时间不应当超过60min。在混凝土当中掺入相应外加剂或者是采取快硬水泥的时候，其持续的时间应当由试验进行确定。

对于现场浇筑混凝土需实施相应监控，而且抵达现场混凝土做到避免随意加水问题。施工方案当中，应当制定相应入模混凝土温度把控，以及浇筑之后混凝土的温度控制方案。一次浇筑的高度需混凝土不产生离析问题为准，通常每一层不大于500mm，在捣平之后再对于上层进行浇筑，在浇筑的时候需注意到使得端头角落位置都有混凝土，需做到密实振捣，不可以发生漏振问题，也不可以过振。在浇筑的时候需要预防定位钢筋、钢筋以及模板等发生变形以及移动问题。

对于后浇带混凝土的浇筑时间方面应当与相应设计需要相符合，在没有设计需要的时候，后浇带应当在其两侧的混凝土龄期8周之后进行浇筑处理。

3.4 养护方面

地下室的外墙体在浇筑之后，为使得升温时期内外的温差降低，预防表面出现裂缝问题，应当对于混凝土实施恰当保潮养护处理，预防混凝土的表面发生脱水问题而有干缩裂缝情况产生；为使得水泥能够顺利水化，使得混凝土极限拉伸得到提升，而混凝土水化热的降温速度下降，预防有较大温度裂缝以及应力产生，应当强化对于混凝土实施保温与保湿养护工作。

保潮养护处理应当于混凝土的墙面全面覆盖上麻袋，并做到定时定人进行洒水，预防水分较快蒸发，使得混凝土的表面一直是保持着湿润。而且需要注意，所浇水水温和混凝土的表面温度差不可以大于15℃。在夏季应当尽可能运用蓄水池中水，预防由于温差问题而造成混凝土的墙体产生裂缝现象。夏季±0.000楼板在施工完成之后，其地下室会形成相应封闭的箱体，而且室内外的温差较大，应当随时进行测温，预防出现温度裂缝问题。通常保潮养护时间应超过半个月，关键构造超过1个月。

保温养护的时候能够采取2～3层的草袋或是草垫等保温材质实施覆盖养护处理。在施工当中采用合理恰当技术是非常关键的，像是采取带模养护以及拆模时间推迟等多种措施，对于预防出现裂缝具有着非常大的影响。

4 本工程地下结构裂缝分析及处理情况

4.1 地下结构设计方面

4.1.1 混凝土强度等级

本工程外墙的混凝土强度等级为C40P6。一般而言混凝土设计强度等级越高，对其养护的要求也越高，但本工程地下室外剪力墙施工期间发生了“天鸽”超级强台风，因人员撤离造成混凝土养护期内未能及时养护而产生收缩裂缝。地下室的外剪力墙设计强度等一般为C30～C35之间，再高如≥C40，则要求施工时制定专项保养方案并严格实施；这样对防止混凝土开裂有一定的保障。

4.1.2 后浇带的设置方式

本工程后浇带采用连续式膨胀加强带，因设计对补偿收缩性混凝土强度等级、模板要求、混凝土的入模温度（低于主体混凝土浇筑时的温度）以及限制膨胀率（小于0.025%）等有较高的要求，造成此类型后浇带实际操作难度加大，不利于混凝土收缩裂缝的控制；如果非工期紧迫，建议后浇带按收缩后浇带设计较为可靠，这种方法施工易操作，能较好地控制混凝土裂缝产生。

4.2 施工方面

4.2.1 施工冷缝的产生

由于地下结构一次浇捣的工程量较大，在施工中如果浇捣顺序控制不好易产生冷缝，为此在浇捣前一定要制订详细的混凝土浇捣方案，确保混凝土浇捣过程中不产生冷缝。

4.2.2 混凝土的振捣

垂直构件（如柱、剪力墙）应按50mm左右分层浇灌分层用插入式振动器振捣，水平构件（如梁板）：梁采用插入式振动器振捣，板一般采取平板振动器振捣，较厚的板（如≥150厚）板应先用插入式振动器先按振距要求梅花式振捣，然后用平板振动器垂直方向来回振捣；施工中，应严格按规范要求施工，除作好技术交底外，还应派专人监督，如施工单位的质检员及监理人员要现场旁站监督等，确保混凝土浇捣质量，减少因混凝土振捣不密实而产生裂缝的风险。

4.2.3 混凝土的养护

混凝土的养护规范有明确的规定，可是施工现场经常会现出养护不到位的情况，这就要求管理人员包括监理单位加强监督管控，确保混凝土在养护期内表面始终为湿润状态，养护到位则混凝土因收缩开裂的概率大大降低。

4.2.4 养护期内混凝土成品保护

从混凝土浇捣完成至养护期结束前，不得在其上随意施加荷载，包括混凝土模板的拆除都应按规范要求进行，有时会因抓工期而在混凝土未达到强度前随意堆放材料，从而造成梁板开裂的情况发生，施工中应注意不要出现这种情况。