李剛

【摘 要】目前在我國(guó)的城市建筑工程施工中，為了充分利用土地資源，一般都會(huì)在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得建筑增大了一層有效利用空間，并很好的解決了城市越來越多的車輛無處停放的問題。為此，地下室的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是非常有必要的。但在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)很多地下室在使用過程中都會(huì)發(fā)生墻體裂縫現(xiàn)象，且隨著使用年限的增多，裂縫也會(huì)越來越多，這就會(huì)使外墻產(chǎn)生嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象。為此，筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，從分析地下室外墻裂縫產(chǎn)生的原因開始，逐步分析了外墻產(chǎn)生裂縫后的危害性，并探討了如何防治地下室外墻發(fā)生裂縫以及在產(chǎn)生裂縫后應(yīng)當(dāng)采取哪些補(bǔ)救措施對(duì)墻體進(jìn)行修復(fù)加固。

【關(guān)鍵詞】地下室；外墻裂縫；處理方案；控制裂縫

目前在我國(guó)，幾乎所有的高層建筑都在基礎(chǔ)以上地表以下設(shè)計(jì)了一層或兩層建筑結(jié)構(gòu)，即地下室結(jié)構(gòu)，以期獲得更多的有效利用空間。但值得注意的是，地下室的設(shè)計(jì)使得整個(gè)高層建筑的荷載全部壓在基礎(chǔ)柱上，這就為基礎(chǔ)持力層和柱的剛度提出了很高的要求，不但如此，地下室的施工設(shè)計(jì)能否達(dá)到技術(shù)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于整個(gè)建筑的穩(wěn)定與安全也是有著極大影響的。為此，在設(shè)計(jì)地下室以及施工時(shí)，都必須要嚴(yán)格控制地下室的設(shè)計(jì)質(zhì)量與施工質(zhì)量。但就目前我國(guó)現(xiàn)有的地下室施工狀況來看，很多地下室的混凝土墻體施工都存在著不同程度的裂縫病害，且裂縫較少的一般為使用時(shí)間較短的新建建筑，而裂縫較多的則為使用年限較長(zhǎng)的建筑，由此可以看出，地下室墻體的裂縫會(huì)隨著使用時(shí)間的增多而增多，使得墻體滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重。為此，針對(duì)這種現(xiàn)象，必須要采取一定的防治與修補(bǔ)處理措施。

1.分析地下室外墻產(chǎn)生裂縫的原因

為了研究地下室外墻為何會(huì)產(chǎn)生裂縫，筆者對(duì)一批不同使用年限的地下室進(jìn)行了實(shí)地勘查，從觀察中可以看出，這些地下室墻體所產(chǎn)生的裂縫主要集中在墻柱與墻身相連接、兩個(gè)外墻柱之間的中部、外墻的部分轉(zhuǎn)角處等幾個(gè)部位，且裂縫朝向均為豎向裂縫，而很少發(fā)現(xiàn)有橫向的裂縫。在對(duì)這些裂縫進(jìn)行了詳細(xì)分析與研究后，筆者結(jié)合自身多年的建筑施工經(jīng)驗(yàn)，在你對(duì)多個(gè)方面進(jìn)行分析后，認(rèn)為地下室外墻產(chǎn)生的裂縫并非結(jié)構(gòu)性裂縫、也不是沉降裂縫，而是主要由混凝土收縮而形成的塑性變形裂縫。

所謂混凝土的收縮變形，主要有兩個(gè)方面的原因產(chǎn)生，第一個(gè)方面，是由于混凝土本身產(chǎn)生收縮變形。第二個(gè)方面，是由于混凝土在溫度變化之下產(chǎn)生的變形。混凝土本身產(chǎn)生的收縮變形主要是有以下幾個(gè)方面構(gòu)成：首先，混凝土在水泥與水的水化作用后產(chǎn)生的硬化收縮。其次，混凝土澆筑后4-15小時(shí)左右，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)水份急劇蒸發(fā)現(xiàn)象，引起的失水收縮。第三，大氣中二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生反應(yīng)碳化后引起的混凝土表面收縮變形。第四，混凝土在干燥和水濕環(huán)境變化時(shí)產(chǎn)生的干縮和濕脹現(xiàn)象。第五，混凝土在溫度變化之下產(chǎn)生變形，主要是由于在溫度上升或下降時(shí)產(chǎn)生線性膨脹或線性收縮。混凝土澆筑初期由于水化熱的作用，混凝土處于升溫階段，處于塑性狀態(tài)的混凝土基本不產(chǎn)生變形裂縫，但隨著混凝土強(qiáng)度的不斷提高，混凝土彈性模量上升，在溫度的變化之下，收縮就顯著增大。

2.混凝土裂縫產(chǎn)生后的危害性

在明確了地下室外墻產(chǎn)生裂縫的原因是因?yàn)榛炷恋氖湛s而產(chǎn)生的以后，就需要認(rèn)識(shí)到混凝土裂縫的危害性。首先我們從混凝土裂縫產(chǎn)生后的一般控制范圍來講，我們都知道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一般情況下均帶裂縫工作，也就是說其微觀裂縫是由其力學(xué)性質(zhì)決定的。通常情況下的溫度裂縫，收縮裂縫以及其它一些裂縫某種程度不危及結(jié)構(gòu)安全。根據(jù)《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）的規(guī)定，室內(nèi)潮濕環(huán)境下的砼結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度不得大于0.2mm。但在《砼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS2590）中規(guī)定：露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境下的砼結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度小于或等于0.3mm，仍屬基本滿足設(shè)計(jì)要求，不需加固處理。

在實(shí)際的建筑工程中，當(dāng)裂縫寬度在0.1-0.2mm左右，水頭壓力不大時(shí)容易出現(xiàn)自愈現(xiàn)象，這是由于砼中存在石灰礦物質(zhì)，當(dāng)外界水分通過裂縫滲流時(shí)，與CaO反應(yīng)生成Ca（OH）2，Ca（OH）2與空氣中的CO2繼續(xù)反應(yīng)生成CaCO3，通過CaCO3的沉積從而堵塞裂縫，減緩滲漏，最終全部自封。但當(dāng)裂縫寬度超過0.3mm時(shí)，由于水壓作用，水流經(jīng)裂縫時(shí)，將反應(yīng)生成物Ca（OH）2和CaCO3沖走，而無法將其沉淀下來，不能堵塞裂縫，因而也就不能抑制裂縫漏水，隨著時(shí)間的推移，滲水量越來越大，引起墻身鋼筋銹蝕，危害結(jié)構(gòu)安全，影響正常的使用功能，因此，我們?cè)谑┕ぶ幸獓?yán)格控制大于0.3mm的裂縫，做好預(yù)防和處理措施。

3.如何防止和控制裂縫的產(chǎn)生

由上文論述可知，混凝土裂縫在最初形成時(shí)并不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害，但當(dāng)混凝土的裂縫寬度達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)加快建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的侵蝕速度，這對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性來講，至關(guān)重要。為此，我們必須要對(duì)地下室的裂縫采取防治措施。筆者提出可以在施工中采取以下防治措施進(jìn)行處理：

3.1合理增設(shè)嵌入砼外壁的砼柱，減小單片砼墻身的長(zhǎng)度，通過減小砼墻身的單片長(zhǎng)度可以減少因砼收縮而產(chǎn)生的裂縫寬度。

3.2在保證設(shè)計(jì)配筋率的情況下，調(diào)整鋼筋的直徑和間距，優(yōu)先采用變形鋼筋。配筋時(shí)減小鋼筋直徑，加大鋼筋密度，一般情況下間距控制在150mm以內(nèi)。另外，水平分布鋼筋設(shè)置在豎向鋼筋的外側(cè)，在水平斷面有較大變化的地方，增設(shè)了抗裂鋼筋。

3.3設(shè)置后澆帶，采用了比原設(shè)計(jì)等級(jí)高一級(jí)的微膨脹砼對(duì)后澆帶進(jìn)行封閉、封堵。澆筑前對(duì)砼的新舊結(jié)合面進(jìn)行了鑿毛、清洗和澆水濕潤(rùn)處理。

3.4施工時(shí)采用合理的澆筑方法。首先確保預(yù)拌砼的質(zhì)量指標(biāo)，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控力度，安排專人檢測(cè)砼的坍落度。砼采用分層澆筑，泵送砼的厚度控制在500mm以內(nèi)，確保砼振搗均勻密實(shí)。由于泵送砼流動(dòng)性大，安排多人多點(diǎn)同時(shí)振搗，嚴(yán)格按皮數(shù)逐步上升。

3.5通過摻入外加劑改變砼的力學(xué)性能。在澆筑地下室砼時(shí)，摻入了JMⅢ高效抗?jié)B抗裂劑，摻量為水泥用量的8%，通過摻入外加劑減少了硬化中硬化后多余游離水分的揮發(fā)，增強(qiáng)了砼的抗收縮裂縫的能力。

3.6加強(qiáng)墻身砼的養(yǎng)護(hù)。在墻身砼澆筑脫模后對(duì)墻身進(jìn)行了及時(shí)的澆水養(yǎng)護(hù)，并且在墻身表面掛滿草袋，保持草袋長(zhǎng)期濕潤(rùn)不干燥，因?yàn)楸３猪旁谟不^程中的充分濕潤(rùn)，一方面能提高砼的強(qiáng)度，另一方面可以減少砼的干縮裂縫。

3.7地下室外墻防水層外側(cè)增設(shè)保護(hù)墻體，防止回填土過程中破壞防水層，防護(hù)墻體完成后及時(shí)回填土，減小地下室外壁內(nèi)外表面的溫差，同時(shí)減少因溫度和濕度變化引起的收縮應(yīng)力。

4.發(fā)現(xiàn)裂縫后的處理

對(duì)于已經(jīng)形成裂縫的地下室墻體，為了避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，影響到建筑結(jié)構(gòu)性能，必須要對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)加固處理。由于地下室外壁一般情況下要承受一定的水壓，而且處在潮濕的環(huán)境中。其中裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，必須進(jìn)行修復(fù)處理。對(duì)于一般0.2mm以內(nèi)的裂縫或毛細(xì)滲漏，僅作表面處理，一般采用滲透結(jié)晶型堵漏材料，涂刷于地下室外墻表面，通過其滲入砼內(nèi)部產(chǎn)生反應(yīng)達(dá)到提高其防水性的要求。對(duì)于寬度0.3mm及以上的，采用壓力灌膠法進(jìn)行修補(bǔ)，壓力灌膠是將膠液灌入裂縫內(nèi)部，充滿整個(gè)縫隙，并且形成一定的強(qiáng)度，達(dá)到保證砼的整體性、耐久性和防水性。

5.結(jié)語

總之，在對(duì)建筑工程中的地下室結(jié)果設(shè)計(jì)和施工中，必須要嚴(yán)格控制其設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，加強(qiáng)施工中的質(zhì)量控制措施，嚴(yán)格控制混凝土的原材料質(zhì)量和配合比，確保地下室混凝土外墻的施工質(zhì)量，防止有裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的墻體必須要采取有效措施對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，避免裂縫寬度加大，影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。