高层建筑箱型基础裂缝的形成原因及其治理方法探析

[摘 要]文章首先对高层建筑箱型基础裂缝的形成原因进行了具体分析，阐述了箱形基础墙板垂直裂缝、水平裂缝、斜裂缝等常出现的裂缝种类，进一步探讨了高层建筑箱型基础裂缝的防治措施。

[关键词]混凝土裂缝；箱型基础；原因分析

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0138-01

0 引言

全面认识高层建筑箱型基础的结构、裂缝成因，对各种类型的裂缝进行定性分析，愤青裂缝产生的主要因素和其他次要因素，具体问题具体分析，采用有针对性的裂缝防治措施，做到防微杜渐，杜绝后期隐患，确保工程质量，保障建筑物的安全，延长建筑物的使用寿命。本文将对高层建筑箱型基础裂缝的形成原因及其治理方法展开具体探讨与论述。

1 高层建筑箱型基础裂缝的形成原因分析

箱形基础的底板一般较厚，属于大体积混凝土。底板混凝土浇筑后，由于水化热，使混凝土内部温度升高。在混凝土浇筑完后3～4d内，板内温升达到最大。这时底板的表面混凝土已凝固，当表面温度与板内温差超过一定限度，表面即产生不规则裂缝。此外，混凝土的干缩也会产生此类表面裂缝。降低大体积混凝土的温升和减少混凝土内部和表面的温差是解决此类裂缝的根本。大体积混凝土的温升与水泥用量、水泥品种、混凝土的热学性质有关。因此，可以通过改善混凝土的性能、选用低水化热或中水化热的水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥）配置混凝土，在混凝土中掺适量粉煤灰，或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量等途径，减少水化热，从而降低大体积混凝土的温升。为减少混凝土的内外温差，施工中对浇筑好的混凝土要及时采取保温或体内降温措施，如用薄膜和草包覆盖或体内预埋冷却水管，减少表面热量的散失或体内降温，将内、外温差控制在规范要求以内。采取以上措施，都可避免产生贯穿裂缝和渗漏。为防止混凝土的干缩裂缝则须按规定及时养护。目前采取外保温措施的较多，体内降温投资大而且复杂，故采用较少。

2 高层建筑箱型基础常出现的裂缝

城市的发展以及城市人口的不断增长，致使城市的土地越来越紧张，高层建筑越来越多，高层建筑的高度也越来越高。高层建筑由于其体量大、载荷重，天然基础或筏形基础已无法满足设计要求，同时由于人防和地下停车场的需求，高层建筑在设计上通常都采用桩基和箱形基础。但由于温度应变、混凝土收缩和外部约束等原因使得许多箱形基础和混凝土结构地下室的混凝土构件出现裂缝和渗漏现象，严重影响了建筑物的使用。现根据多年的工程实践和研究分析，浅谈其产生的原因及针对性的处理方法。

混凝土侧墙板上常出现的裂缝有：垂直缝、水平缝、斜缝（或八字缝）等多种裂缝，其产生的原因不一。

2.1 箱形基础墙板裂缝的种类

2.1.1 混凝土侧墙板的垂直裂缝

一般是由于混凝土的收缩而产生的。结构设计中布置不合理，局部刚度较大，在刚度大和刚度小的截面交接处，如框架柱和墙板交接处，较易出现收缩裂缝。此类裂缝一般不危及结构安全和影响使用功能。但要减少此类裂缝的出现，设计上一定要按规定要求，设置伸缩缝或后浇带，结构布置时刚度尽量均匀对称。在相同配筋率的情况下，应尽量使用较细的钢筋和较小的间距，施工中做到振捣密实，及时养护。

2.1.2 混凝土侧墙板的水平裂缝

常出现在墙板与顶板或底板的交界处以及施工缝处。墙板和顶板交接处的水平裂缝，大部分是施工工艺不当，在浇筑完墙板混凝土后，没有待墙板混凝土充分沉实和收缩，就进行顶板混凝土的浇筑。由于两者收缩方向的不同，在交接处很容易产生水平裂缝。因此在施工中要在墙体混凝土初凝前，得到充分的沉实和收缩后，在浇顶板混凝土。由于墙板的上下端部是剪力最大的地方，也可能由于结构设计不合理，而产生剪切破坏，要视具体情况区别对待。至于施工缝处的水平裂缝，是施工中没有认真处理和清理，或再次浇筑时没有采取铺接缝砂浆所致。只要按施工规范要求做，就可避免此类裂缝的出现。

2.1.3 混凝土侧墙板的斜裂缝

墙板上斜裂缝是由于受力而产生的裂缝，它会影响结构的安全和使用功能。其原因主要是设计不合理，也有因施工顺序不当和墙板混凝土受到外部约束而产生。设计不合理主要表现在以下几个方面：

（1）绝对沉降量控制值偏大，引起同一基础相对沉降偏差大而产生裂缝。

（2）不按规范要求设置沉降缝或后浇带。

如某25层高层住宅将主楼箱形基础和4层裙房的箱形基础连在一起，由于荷载差异很大，设计中没有设沉降缝或后浇带，加之主楼的绝对沉降没有控制好，致使主楼封顶时主体出现倾斜，基础墙板出现斜裂缝。

（3）结构布置不合理，箱形基础各个部位刚度分布不均匀，使各个部位的变形不均匀、不协调，造成墙板混凝土出现裂缝。

（4）施工顺序不当，也会引起墙面斜裂缝的出现。如某地下车库和一幢小高层住宅的地下室连在一起，由于地下车库上面设有建筑物，设计时考虑到由于地下水浮力产生的弯矩和剪力的作用，会在地下车库和小高层住宅地下室交接处的墙板上出现斜裂缝，故要求在地下室顶部覆盖一定厚度的土层，以抵消地下水产生的浮力。因此，施工顺序的不当也会造成墙板的拉裂。

（5）外部的约束也会引起墙板出现不规则的斜裂缝。由于施工场地狭小，有时施工单位不得不把地下室基坑的围护桩作为地下室墙板的外膜。由于墙板混凝土凝固时产生收缩受到围护桩的约束，当约束力大于墙板混凝土的抗拉强度时，墙板就会产生不规则的斜裂缝，为解决此类裂缝，墙板上必须设置必要的后浇带。

2.2 高层建筑箱型基础裂缝的防治措施

根据上述各种裂缝的成因，可以采取以下方法进行综合防治。

2.2.1 严格选择混凝土材料

水泥应选择水化热较低的品种，如矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥。骨料应使用级配较好的石子。砂子以中、粗砂为宜。砂、石含泥量必须符合有关规定，石子应小于1%，砂应小于2%。

2.2.2 合理设计混凝土墙体

控制混凝土墙体长度，应根据规范规定，设永久性伸缩缝，可有效削弱温度及收缩应力，待施工后期再将各段墙体整体浇筑。合理布置分布钢筋，减少混凝土的收缩，限制裂缝的发展。混凝土墙板水平钢筋常用带肋钢筋，若适当减小钢筋的直径和间距，对抵抗混凝土的收缩变形有一定的效果。在混凝土中掺加尼龙纤维、钢纤维，以增加混凝土的抗裂性能。

2.2.3 控制混凝土施工质量

控制好商品混凝土的配合比，适当降低商品混凝土的坍落度，减少干缩裂缝。对混凝土进行保温、保湿养护，降低混凝土内、外温差。加强施工工序之间的衔接，墙板拆模后应及早进行防水处理，及时回填。

3 高层建筑箱型基础的不规则裂缝防治措施

顶板在不同的部位出现不规则的裂缝或在外墙大角处出现有规律的斜裂缝。顶板不规则的裂缝一般是由于混凝土的收缩引起的，施工中只要振捣密实、及时养护，即可避免出现裂缝。至于外墙转角处出现有规律的斜裂缝，是由于温度影响。设计时只要在此部位设置一定数量的放射筋加强，就能防止此类裂缝的出现。

4 结语

综上，要做好高层建筑箱型基础的裂缝防治工作，必须严格选择混凝土材料、合理设计混凝土墙体、控制混凝土施工质量、积极采取高层建筑箱型基础的不规则裂缝防治措施。

参考文献

[1] 孙巧伟，夏野.钢筋混凝土裂缝的评定及裂缝对结构危害的初探[J].菏泽学院学报.2014（S1）.

[2] 许刚.建筑物裂缝的成因与防治措施[J].创新科技.2014.