地下室混凝土裂缝成因及施工技术

王立国华瑾

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

摘要：在地下室建筑施工过程中，混凝土裂缝问题相当普遍。这些裂缝的产生直接影响着建筑物的使用寿命，有的甚至会引起严重渗漏及房基下沉塌陷问题。本文仅对地下室结构裂缝的成因及施工技术措施做简要阐述。

关键词：地下室结构裂缝微膨胀剂 处理措施

Abstract: in the basement of the construction process, concrete crack problem is quite common. These cracks directly affects the service life of the building, some even will cause serious leakage and foundation subsidence subsidence problems. This article only on the basement structure crack origin and the technical measures of construction brief elaborate.

Key words: structural cracks in basement of micro expansion agent treatment measures

近年来，随着地下车库、人防工程的不断增加，混凝土结构地下室被广泛应用。但是，由于各种原因，地下室裂缝问题较为普遍，严重影响建筑使用功能。尤其是对超长外墙、高强混凝土地下室而言，此类现象尤为突出。

一、地下室混凝土裂缝的类型

（一）、按引起裂缝产生的原因划分：

1、由外荷载引起的裂缝，包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”，以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

2、由荷载即变形变化引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称非结构性裂缝。

上述两类裂缝的区别是：前者从外荷载的作用、结构内力的形成，直至裂缝的出现与扩展，似乎都在同一时间瞬时发生并一次完成，是个“一次”过程。而变形荷载的作用，从环境的变化，变形的产生，到约束应力的形成，裂缝的出现与扩展等都不是在同一时间瞬时完成的，它有一个“时间过程”，称之为“传递过程”，是一个多次产生和发展的过程。

（二）按产生的时间可分为：硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。

二、裂缝产生原因

根据调查结果分析，以及对地下室裂缝的初步跟踪调查，地下室有些裂缝有进一步发展趋势，且有新的裂缝产生，裂缝的产生表现为“时间过程”，呈现由变形变化引起的裂缝特点，估计地下室裂缝由变形变化引起为主。根据地下室的裂缝特点，分析其原因有以下几方面：

（一）材料原因

根据搅拌站提供的原材料实际计量数据看，其用水量波动较大，可能导致混凝土质量波动也较大。

（二）施工原因

1、混凝土蜂窝麻面。蜂窝麻面反映混凝土立模和振捣方面存在不足，2、混凝土的养护不足。养护不好对混凝土整体质量影响特别显著，直接影响混凝土的抗裂能力。3、拆模时间过早。在混凝土产生足够强度以前，过早拆模以及在混凝土施工面上过早从事其它准备工序，会破坏混凝土结构，降低承载力，导致裂缝的产生。

（三）结构设计原因

很多地下室是人防工程，因此在人防和塔楼的交界处，两侧所受荷载及两侧结构的刚度或柔性有显著差异，使其变形差异较大，由于超静定结构的强约束作用，也会导致裂缝的产生。

（四）环境原因

地下室交付使用后，个别裂缝宽度还有可能发展，而且还有可能有新裂缝产生。由于季节更替，新的裂缝和裂缝的发展由温度变化引起的可能性较大，但塔楼的荷载还在增大，裂缝的产生不可避免。

三、裂缝分析

（一）板底、面裂缝

地下室顶板板面白天受阳光照射，板面升温高达55~ 65℃。而顶板板底无阳光直接照射，温度均在35℃左右，温差达20℃左右。这一温差使板面相对板底伸长了，再有UEA的膨胀作用，更增大了板面的涨伸量，而板底还有混凝土干缩，故板底会产生裂缝，严重者会开裂连通至板面，故在板面亦能看到裂缝。

（二）墙体裂缝

墙体浇筑后，墙侧壁外面未回填土，产生混凝土干缩，而干缩受到周围约束开裂。而且受日照会产生涨伸，温度降低时产生冷缩；且还有墙体内外膨胀差；再有UEA的膨胀反作用，使墙体膨胀伸长。由于墙体、板的浇筑时间不一致，如±0.00板的膨胀量要比负一层板、墙的膨胀量大得多（因膨胀量随时间增大而降低，负一层板、墙先于±0.00板浇筑），当±0.00板不断膨胀时，墙体只有较小的膨胀，甚至还伴随干缩，则墙混凝土收缩受到限制开裂，即墙顶部自由膨胀受到下部约束引起开裂。故由于UEA的膨胀反作用，更加速了墙体开裂。此种开裂情况主要来自两方面：一是混凝土固有的干缩特性决定的，是不可避免的；二是由于UEA微膨胀剂的特性决定的。UEA膨胀剂混凝土的性能：只有在湿养条件下才会膨胀，其限制膨胀率在14天内增幅最大；在膨胀值达到极限值（包括膨胀量和时限）之前，其胀缩量随湿养条件而波动。

在UEA膨胀混凝土的应用过程中，应注意到在单一、独立构件中应用UEA膨胀混凝土，利用其在水化过程中的产物填充、堵塞毛细孔隙，以及在混凝土硬化过程中产生的膨胀力，以抵抗混凝土硬化过程中产生的收缩拉应力，从而使混凝土不裂、少裂或有抗渗作用。但在一整体建筑中，这膨胀力会由于混凝土浇筑时间不同或其他客观环境所限而产生反作用力，加速混凝土开裂。

（三）地下室外墙混凝土裂缝

外墙混凝土裂缝具有以下明显特点：

(1)地下室外墙混凝土具有较大的比表面。地下室外墙一般厚度比较小，高度比较大，长度很长，相对地下室底板等大体积混凝土，地下室外墙具有较大的比表面，混凝土表面散热较快；

(2)地下室外墙底部有较强约束。地下室底板一般先行施工，墙板施工时底板已具备一定混凝土强度，对墙板混凝土变形形成较强的约束；

(3)混凝土强度较高。大部分地下室均作为高层建筑的基础部分被利用，较大的外部及上部荷载决定地下室较高的混凝土强度，C30、C35甚至C40混凝土经常被用于地下室墙板：

有人认为，地下室外墙较大的比表面，混凝土厚度较小(小于1000)散热快，所以水泥水化热对混凝土质量影响甚微。实际上，表面系数大的构建虽然中心温度不是很高，但是，表面温度梯度很大。而且，混凝土表面养护困难。施工单位从模板周转和工程抢工的角度较早（混凝土浇筑2～3天）拆除模板，造成混凝土湿度梯度快速增加，进一步增加了混凝土墙板收缩和开裂的可能。

地下室底板对于地下室墙板可以认为是一个固定端支座，完全限制了地下室墙板的自由变形。虽然地下室顶板设计时一般也作为上部结构的水平约束支座，但因为可以与地下室墙板同时或稍后浇筑，在混凝土硬化过程中可以保持与墙板混凝土同步变形。所以，地下室外墙混凝土硬化过程中实际上处于一种下部完全固定、上部自由变形的受力状态，进一步加大了混凝土裂缝的可能。

四、施工技术措施

（一）顶板的表面裂缝

一般情况下，顶板面大面积的表面裂缝，其宽度、深度都较大，对混凝土的耐久性和防止钢筋被锈蚀都极不利，则表面应作防水砂浆处理：（D清理基层；②刷一层聚合物界面剂EC1，抵抗空鼓；③水泥砂浆掺杜拉纤维，以抵抗裂；④分隔为6m×6m，分格缝用油膏填满。

(二)墙体裂缝

考虑抗渗、防锈蚀、耐久性以及经济合理的问题，可比较下列方案：

1)墙体外壁做柔性防水，内壁凿缝嵌补，此方案考虑到在将来的运用下，墙体裂缝仍有可能变化，从迎水面做外防水最稳妥可靠，确保长期防渗效果。

2)内外壁沿裂缝凿缝嵌补膨胀水泥砂浆，缝两侧批防水砂浆。但该方法采用刚性材料修补裂缝，效果不太理想，因裂缝粘结面时间一长，一旦再有收缩变形又会产生新裂缝。

3)迎水面用环氧玻璃钢粘补裂缝，内壁用水泥砂浆补缝，环氧玻璃钢强度高，延性好，适应变形，抗渗防锈有保证，但价钱昂贵且需专员人员操作。且内壁用水泥砂浆刚性材料补缝也不妥，时间一长，容易松脱。

综上所述，考虑经济可行的因素，墙体裂缝处理可采取如下原则：

a、对小于或等于0.2mm的裂缝不需处理：

b、对大于0.2mm的裂缝应做封缝处理：将裂缝切割或凿成V型缝，嵌填聚硫密封膏，涂刷100—150mm宽抗裂胶作为抵抗裂缝变形的蠕变层，再用聚合物一水泥基复合防水涂料作增强处理后作大面积防水层；聚硫密封膏有极强的粘结、抗拉能力，能很好的修补混凝土裂缝，防止漏水。

结束语；

地下室混凝土裂缝问题是普遍存在的建筑质量缺陷之一，直接影响建筑物的使用功能。地下室墙板裂缝通常主要由混凝土收缩引起的。当地下室外墙较长，且又是环状全封闭结构时，其水平方向的应力相当大，而UEA微膨胀剂对控制后期收缩效果较差，单靠添加UEA微膨胀剂还不能完全控制裂缝的产生，因此还应采用“放”的原理，合理设置应力释放带，减少墙体长度，尽可能使混凝土墙体的收缩应力小于抗裂强度，以达到减少地下室墙板开裂的效果。地下室裂缝产生的原因错综复杂，但是只要能够做到技术先行、管理到位、科学组织，就可以基本预防裂缝问题的出现。

参考文献：

【1】中华人民共和国国家标准GB50010-2002，混凝土结构设计规范；

【2】中华人民共和国国家标准GB50496-2009．大体积混凝土施工规范；