徐云龍

北京建工土木工程有限公司 北京 100015

1 地下室混凝土墻體裂縫預(yù)防的意義

地下室是建筑的底層工程，地下室混凝土墻體出現(xiàn)裂縫會(huì)帶來多方面的危害和不良影響。輕微的裂縫影響建筑外貌美觀，嚴(yán)重的裂縫則可能威脅到建筑結(jié)構(gòu)安全，甚至引發(fā)建筑整體垮塌、陷落等問題，不僅影響建筑工程結(jié)構(gòu)整體安全，也可能威脅到人們的生命安全。輕微的混凝土裂縫如果得不到及時(shí)處理，隨著裂縫處載荷的增大，內(nèi)外作用力的干擾等，則可能導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕、剝落，混凝土結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度下降，影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)安全。

2 地下室混凝土墻體裂縫案例分析

2.1 工程概況

高層建筑總建筑面積為46375平方米，地下室建筑面積為10000平方米，外墻厚度為350毫米。數(shù)據(jù)表明，施工過程為墻、柱、梁、板混凝土澆筑，總長度為360m，除以澆筑帶。分為8個(gè)施工部分。在對(duì)專業(yè)人員的現(xiàn)場調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)地下室的混凝土墻體存在大量有規(guī)律的裂縫。

2.2 裂縫及其成因分析

（1）裂縫情況。檢測到外墻共96處裂縫，總長360。裂縫主要集中在兩柱之間的墻體上。分布均勻，間距在1m和2m之間。垂直分布主要分布在地下一層。50mm，從頂部到外墻混凝土澆筑高度，總長3.3m-3.5m，寬度在0.3mm-0.6mm之間。經(jīng)過三個(gè)月的連續(xù)觀察，裂縫寬度變化不大。

（2）裂縫成因?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因基本可分為以下三類：混凝土凝結(jié)前的沉降裂縫及干縮裂縫，簡稱收縮裂縫；水化熱引起溫度應(yīng)力的裂縫，簡稱溫度裂縫；混凝土受外力載荷作用形成的裂縫，簡稱荷載裂縫。下面結(jié)合本工程裂縫特點(diǎn)，以及各種常見裂縫的形成原因，對(duì)本工程墻體的裂縫成因進(jìn)行分析。

①收縮裂縫：混凝土在凝結(jié)硬化過程中，表面和內(nèi)部水分散失，引起失水收縮，同時(shí)集料與膠凝材料之間會(huì)產(chǎn)生不均勻的變形，在混凝土表面養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)奈恢贸霈F(xiàn)龜裂。早期收縮裂縫通常在混凝土終凝前后出現(xiàn)，由此判斷該項(xiàng)目墻體裂縫非早期收縮裂縫。

②荷載裂縫：結(jié)合本工程出現(xiàn)的裂縫形式進(jìn)行分析，混凝土自重及模板重量引起的外力荷載相對(duì)較小，且不會(huì)造成地基的沉降，所以認(rèn)為本工程的裂縫非荷載裂縫。

③溫度裂縫：混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)發(fā)生溫度變化，形成混凝土“中心—表層—外部”溫度梯度，伴隨混凝土本身具有的熱脹冷縮特性而發(fā)生體積變化?；炷潦軣狍w積膨脹，隨后當(dāng)溫度降低時(shí)混凝土體積開始收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力。在混凝土強(qiáng)度增長初期，溫度收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉應(yīng)力時(shí)，混凝土就容易產(chǎn)生溫度裂縫。本工程墻體受結(jié)構(gòu)尺寸影響，環(huán)境接觸面積大，受溫度應(yīng)力影響較大。C45混凝土經(jīng)熱工計(jì)算，其中心溫升約為50℃，入模溫度如按當(dāng)時(shí)最低氣溫16℃考慮，隨水化反應(yīng)放熱過程不斷推進(jìn)，中心溫度可達(dá)到66℃左右，表面溫度約56℃左右。按照溫度控制，混凝土表面溫度與大氣溫度相差過大（＞20℃），溫度收縮應(yīng)力使混凝土從表面爆裂向內(nèi)部擴(kuò)展導(dǎo)致通裂，則會(huì)形成近似45°斜向上裂縫；出現(xiàn)豎向裂縫的位置沒有經(jīng)過穿墻螺栓，其中心溫度高于穿墻孔處，當(dāng)表面溫度的急劇下降導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度與混凝土表面溫度相差太大（＞25℃）時(shí)，溫度收縮應(yīng)力使混凝土從內(nèi)部爆裂。故認(rèn)為本工程裂縫主要為溫度裂縫。

2.3 控制措施、優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）混凝土抗拉能力設(shè)計(jì)?；炷磷陨淼臉O限拉伸值將直接影響其裂縫的發(fā)生，對(duì)此可以從優(yōu)化配筋入手，來提高混凝土墻的抗裂能力。參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，混凝土剪力墻配筋標(biāo)準(zhǔn)通常按混凝土剪力墻配筋率標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定設(shè)計(jì)?；炷良袅ε浣盥蕵?biāo)準(zhǔn)：配筋項(xiàng)目：水平構(gòu)造筋，配筋率或間距：＞0.4%；＜150mm；配筋項(xiàng)目：墻中部、頂部，配筋率或間距：50-100mm；配筋項(xiàng)目：墻體和柱體鏈接處，配筋率或間距：1500-2000mm（加強(qiáng)筋）；配筋項(xiàng)目：開口/入口或截面處，配筋率或間距：附加筋。

（2）采用微膨脹或補(bǔ)償收縮混凝土。在普通混凝土中，添加一定量的膨脹劑，混凝土有一定程度的膨脹，而且遇到鋼筋等的約束應(yīng)力，則會(huì)形成一定量的壓應(yīng)力，此應(yīng)力與混凝土在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力在一定程度上相互間抵消，從而對(duì)混凝土的收縮進(jìn)行補(bǔ)償，達(dá)到了預(yù)防裂縫效果，維持了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）設(shè)計(jì)的墻體長度盡量不要超出《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。地下室墻體伸縮縫的最大間距不要大于30m，必要時(shí)可設(shè)計(jì)伸縮縫及后澆帶，盡量使墻體的收縮內(nèi)力減小，防止開裂。

2.4 優(yōu)化混凝土施工方法

首先，合理優(yōu)化原材料的選擇，按照規(guī)范控制配合比，控制水泥用量，盡量使用低熱量或中低熱水泥，如粉煤灰水泥、礦渣水泥等，在攪拌混凝土?xí)r，有可能降低水泥的總用量。根據(jù)規(guī)范，每立方米混凝土應(yīng)控制在450公斤，以確?；炷烈子诨旌稀沧r(shí)泵送更平穩(wěn)。其次，根據(jù)施工項(xiàng)目的要求，它需要在混凝土中。加入外加劑可以提高混凝土混合物的流動(dòng)性和保水性，降低水化熱，延緩熱峰的出現(xiàn)，并加入適量的膨脹劑，使混凝土微膨脹，抵消混凝土的收縮。應(yīng)力是提高混凝土密實(shí)度的重要因素，在防止混凝土收縮裂縫中起著重要作用。

2.5 提高施工人員的素質(zhì)

建立健全質(zhì)量管理體系，制定質(zhì)量管理規(guī)章制度，對(duì)人員實(shí)行質(zhì)量責(zé)任層，有計(jì)劃地采購材料和設(shè)備，嚴(yán)格執(zhí)行檢查，做好記錄，定期培訓(xùn)施工人員。施工人員應(yīng)跟隨操作。工藝規(guī)范，模具不提前拆模，不遵守具體配置規(guī)范。沒有前進(jìn)的一步，沒有延遲的一步，每個(gè)過程完成后的一步。驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行下一步工序，以保證地下室的縮小?；炷亮芽p的產(chǎn)生。

3 結(jié)語

目前，地下室混凝土外墻裂縫的實(shí)例較多，導(dǎo)致裂縫的因素較多。因此，項(xiàng)目建設(shè)者必須從設(shè)計(jì)、施工、材料等各個(gè)方面對(duì)裂縫進(jìn)行綜合治理，盡量減少裂縫的發(fā)生給項(xiàng)目和建筑帶來的損失，使混凝土得到廣泛應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。實(shí)用建筑材料在工程中發(fā)揮著越來越大的作用。