大型地下车库结构裂缝及防治措施分析

摘 要：本文就大型地下车库出现结构裂缝的原因进行了简要分析，并对防治措施进行了阐述。

关键词：地下车库；结构裂缝；措施；混凝土

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：

由于现在用地面积日益紧张，因此在住宅小区中建造大型地下车库的现象也越来越普遍。但是在地下车库的建造中也存在着众多的问题，使车库中出现结构裂缝，严重影响车库的使用情况。本文以某小区地下车库出现的状况进行了分析。

1．混凝土裂缝调查

1.1 工程概况

该工程由六栋住宅楼和一层地下车库组成，其中地下车库面积约为8000平方米， 采用钢筋混凝土剪力墙框架结构 ， 地下车库底板厚400mm，外墙厚 300mm，混凝土强度等级为 ： 墙柱 C35/P8， 梁板 C30/P8。 工程施工采用商品混凝土。

1.2 商品混凝土

该商品混凝土采用的水泥为 42.5R 普通早强型硅酸盐水泥；粗骨料为 5~31.5mm 连续级配碎石，泥块含量 0.3%，含泥量 0.5%，针片状9.0%，压碎指标 8.0%；细集料为河砂 ，细度模数 2.4，含泥量 0.8%；粉煤灰为后石电厂 I 级灰，细度筛余 8.0%，烧失量 3.0%；外加剂包括泵送剂，减水率 15%左右，掺量 1.25%，膨胀剂 UEA，掺量 11.0%；饮用水。

混凝土配合比

1.3 施工情况

该地下车库为昼夜连续施工，施工段为夏季，日平均气温为 27℃~31℃，白天最高气温可达 38℃，风力约在二、三级。 混凝土作业连续绕筑，一次振捣，一次抹压，混凝土 7 天龄期拆摸，养护至 14 天龄期。

1.4 混凝土裂缝

混凝土裂缝调查包括裂缝位置、长度、宽度、深度，裂缝附近区域混凝土强度状况等。

1.4.1 调查方法

对地下车库存在的砼裂缝分布位置、宽度、长度进行初次普查，同时对砼裂缝深度、裂缝附近区域砼强度状况进行抽查，并对地下车库裂缝的发展变化情况进行跟踪调查。

a.裂缝分布：对混凝土裂缝进行普查，并绘制分布图。

b.裂缝宽度：使用塞尺及刻度放大境进行测量。

c.裂缝长度：使用钢尺和皮尺测量。

d.裂缝深度：应用深度超声波法检测。

e.裂缝附近区域混凝土强度：应用混凝土回弹法测强进行检测。

1.4.2 地下车库裂缝调查结果

a.裂缝分布和宽度情况见下表

b.裂缝深度情况

对地下车库部分裂缝的深度进行了抽查，结果表明裂缝深度约为50~90mm。

c.裂缝附近区域混凝土强度

抽查部分裂缝，在裂缝两侧布置一定数量测区，应用回弹法检测该测区混凝土强度， 检测结果测区混凝土强度基本都能满足设计要求。

d.跟踪调查情况

对该地下车库裂缝进行跟踪调查，5 个月内基本无新的裂缝产生，且原有裂缝基本稳定，无再继续发展的迹象，无惯穿性裂缝。

2．混凝土裂缝分析

该地下车库混凝土裂缝产生的原因分析根据对该地下车库裂缝的调查结果， 以及对典型裂缝的跟踪调查，试分析其产生的原因如下：

2.1结构设计

住宅楼和地下车库交界处的两侧所受荷载差异明显，由于结构设计的不足，从而导致在此交界产生的裂缝比较集中。

2.2 基础沉降

由于该地下车库的地质情况比较复杂，根据沉降观察，不同方向的沉降位移差别较大，容易导致墙体产生垂直或八字裂缝。

2.3 商品混凝土

根据调查，该地下车库使用的商品混凝土所采用的材料及配合比设计存在一此不足，容易引起混凝土裂缝产生：

该商品混凝土采用的水泥为 42.5R 普通早强型硅酸盐水泥。 混凝土的收缩有很大部分来源于水泥石的收缩，不同品质的水泥，其收缩变形值不相等，早强型水泥 C3S 含量较高，水泥早期水化快，水化热高且集中，相比普通水泥的热收缩约大 10%，所以一般不宜大量使用早强型水泥，且据调查，该品种水泥为机立窑水泥，不同批次的水泥物检虽然都能符合行业标准要求， 但 28 天抗压强度指标 （45.0Mpa～53.0Mpa）存在较大差异，而配合比设计没有做相应调整，从而使所使用的商品混凝土强度存在明显差异（回弹法测强抽查测区混凝土强度结果明显的差异证明了这一点）， 容易导致同一构件不同区域因收缩变化过大而产生裂缝。

水泥。一是由于普通水泥水化热较高，水泥在混凝土中，水化热不易散发，内部温度过高与混凝土表面产生较大的温度差，从而在混凝土表面形成一些裂缝; 二是水泥凝结或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有游离氧化钙或氧化镁，这些成分在和水化合后，会产生体积膨胀，出现裂缝。

3 采取措施

3.1 后浇带设置

设置后浇带是替代永久伸缩缝的一个较为常用的办法，从以往经验来看效果较好。但是实际过程中主要存在两个问题，一是后浇带中垃圾清理困难，接缝不密实，防水质量差，后期可能形成两条裂缝。二是后浇带设置不宜过长。本工程设计过程中，在东西向间距三十米处沿地面止水板、地下室外墙、顶层梁板设置一道后浇带，后浇带带宽为1 米，在两个月后用高强混凝土浇筑，并加强养护。为了使后浇带两侧混凝土在两个月内能进行充分的变形，尽可能的达到“放”的效果，本工程并未按照一般工程做法在后浇带两侧设置附加短筋。

3.2 屋面板及墙体的裂缝控制

首先屋面板采用改变标高，将顶层分割为相对长度较小的几个区段。一方面可以控制板顶的相对长度，起到控制裂缝的作用，另一方面降板区域主要控制在了小区管道通过的部分，避免了顶板因为局部管道埋深较深而整体下降产生的车库层高不足的问题，相对降低了工程造价。其次在每隔 40 米左右设置分叉柱，在分叉柱处楼板相应设置音叉式变形缝，对屋面板进行了进一步的分割，基本将屋面板每一部分控制在了30 米以内，用另一种方式满足了规范对于地下工程设置伸缩缝的间距要求。但是需要注意的是此时需要考虑温度应力对于支撑梁（墙）的作用，计算时要与正常受力一起组合。

对于墙体的裂缝控制最初考虑的是采用预应力方案，通过有针对性的设置预应力钢筋，通过施加预应力来抵消混凝土收缩产生的拉应力，从而达到减少伸缩缝和控制开裂的目的。随着预应力张拉和锚固技术的发展，预应力施工难度已经大大下降，而且更加易于人为的控制整个地下室的混凝土应力分布状态。虽然本工程由于实际原因最终未采用预应力方案，但施加预应力应该作为一个比较好的措施得到设计人员足够的重视。本工程最终采用“放”的办法来控制墙体裂缝，在连续墙长度大于30 米的位置 80mm 宽的侧壁控制缝，削弱该部位的截面，控制开裂位置。在控制缝两侧增设 400×500 截面的扶壁柱，以增强两侧的稳定性，对缝中采用埋设止水带和附加填缝材料的双措施防止水渗漏。

3.3 构造钢筋要求

构造配筋对于结构抗裂影响很大，但实际设计中往往容易被忽视。本工程对车库顶板、侧壁采用双层双向配筋，控制钢筋间距不大于150mm。对转角处楼板及空洞处配置加强筋等。在设计中要注意混合结构的约束状态，各种砌块结构的抗裂性能较差，又由于砌体含水量较大导致收缩变形较大，与混凝同工作协调性不良，容易引起严重开裂。

3.4 材料及施工工艺

工程中要尽量采用中低档混凝土的强度等级，以充分利用混凝土的后期强度。为了减少混凝土凝固过程中产生的水化热，砼内添加微涨剂及减水剂。资料显示，水灰比不变时，水泥浆量对于泵送状态及收缩都有显著的影响，水泥浆量由 20%增大到25%，混凝土收缩量增大 20%，如果水泥浆量增加到 30%，则收缩增加 45%。因此在设计中控制混凝土配比中水泥用量不超过 380kg,水灰比不超过 0.42。

结语

在现在私家车剧增的时代中，为了使人们能够更好地使用地下车库，充分利用每一点空间，要对该小区地下车库出现裂缝情况的进行分析，充分了解相应的措施，以便于有效控制预防混凝土结构裂缝的状况发生。

参考文献

［ 1］ 李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例[M ].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]全国民用建筑工程设计技术措施（2009年版）[M].北京：中国计划出版社