建筑工程地下室混凝土裂缝成因及控制措施探讨

摘要：随着经济的不断发展，科学技术的不断进步，城市土地资源越来越紧缺，因此不断向地下要空间是当今社会发展的趋势,除了城市的高楼大厦地下室以外，一些地下人防工程，地下车库、地铁等工程的修建，对于地下工程的混凝土裂缝分析与预控值得进一步探究，以提高地下工程的可靠性及防渗漏现象。

关键词：裂缝；分析；预控；治理

中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：

在现阶段，地下室工程规模日趋扩大，结构形式的复杂化，混凝土裂缝的问题已成为一项普遍性的技术难题，并困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要得到解决的技术难题。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段，裂缝会破坏结构的整体性，使结构承载力受到一定的影响，同时裂缝的扩张会引起渗漏，引起持久强度的降低，会使混凝土保护层剥落、钢筋腐蚀、混凝土碳化从而影响结构的耐久性，影响结构外观等。

1裂缝位置

1.1裂缝情况

在了解裂缝位置的同时，还需要了解裂缝宽度、长度、深度、性质及发展情况等。

1.2设计施工情况

包括裂缝相应位置的结构构造、混凝土强度等级、施工工艺及养护情况。地下室混凝土结构裂缝常见部位：地下室底板、顶板裂缝；地下室外挡土墙裂缝；地下室阴角裂缝。

2裂缝类型及原因分析

2.1裂缝类型

时间分类：硬化前裂缝、硬化过程中裂缝、硬化后裂缝。原因分类：第一类、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。约占20%。第二类、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。约占80%。

2.2原因分析

材料原因：商品混凝土水量波动幅度过大或过小，外加剂掺入比不合理；施工原因：振捣不到位，养护不及时，拆模过早等；结构设计原因：后浇带设置不合理，配筋量不足；基础沉降原因：负荷超设计，施工过程中温度变化频繁等等。

3.3危害分析

从结构耐久性、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。室内正常环境下的一般构件为0.3mm；露天或室内高湿度环境下为0.2mm。

3控制措施

3.1原材料

搅拌站应该加强原材料质量检测和控制，特别是砂石含水量和含泥量的检测和控制，以确保混凝土本身的质量稳定；进一步优化混凝土配比，提高混凝土抗裂能力；对一些必要的试验检测工作应予加强，如混凝土收缩试验等。

3.2施工管理

施工单位应该重视施工质量和加强质量管理，特别是要重视混凝土振捣、养护工作，保证模板的牢固，钢筋保护层的准确等；作好日常的施工记录，包括养护记录、施工异常情况处理记录、施工日志、质量检查日志。严格按照设计图纸进行施工，特别是要保证钢筋位置和数量，否则会造成严重后果。

（1）加强现场搅拌混凝土的制作管理，严格控制水灰比和坍落度，严禁操作人员随意加水，注意混凝土必须搅拌均匀。

（2）采用预搅拌混凝土的，施工单位在混凝土浇筑前，应根据气候条件和工程的特点，向搅拌站提出混凝土的具体性能要求，特别对坍落度要严加控制。

（3）运输及浇筑过程中，要防止混凝土发生离析，振捣要均匀密实以免混凝土墙体出现薄弱部位而产生裂缝。

（4）改善和减小约束。尽量缩短与墙下基础和混凝土地下室底板的施工间隔时间，宜控制在7～14d内，以减小底板对墙体的约束；在胎模面上做隔离层，减小水平约束力。

（5）加强新浇混凝土的养护。混凝土的养护对控制墙体裂缝的产生十分重要，养护的方法有潮湿养护、养护剂涂层、自动给水养护、防风等多种多样。养护时保湿和保温应兼顾，要综合考虑水化热温升、气候条件、模板等因素，选择合适的方法，潮湿养护的时间越长越好。

（6）土是最佳的养护介质，地下室墙施工完毕以后应尽快回填。

（7）在气温变化剧烈的季节以及冬季，不宜使用钢模板，使用木模板要充分湿润，以利保湿和散热，拆模时间不宜过早。

3.3设计管理

设计单位在进行结构设计时，应该主动征求其他单位和技术人员的意见，特别是征求施工单位、科研单位的意见；征求材料研究人员、质检人员的意见，以保证所设计的工程既安全、又便于施工。设计单位应该对地下室重要构件的承载力进行验算，以便及早发现设计不足之处；对地基沉降情况进行验算，以便采取对策。

（1）混凝土墙体的长度愈长受温度收缩变形影响愈大，产生裂缝的可能性就愈多，在条件许可的情况下，尽量缩短伸缩缝的间距，不要超过《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中的规定。

（2）从整体性、防水性、抗震性等方面考虑，设置后浇带代替永久性变形缝以减小混凝土墙的收缩应力是比较理想的，后浇带填充封闭时间不宜过短，以能将总降温及收缩变形进行一半以上的时间为佳，最短不少于45天。

（3）适当增加水平构造钢筋的配筋率，采用小直径（12mm）钢筋，缩小水平钢筋的间距（100～150mm），可提高钢筋混凝土的极限拉伸能力，并尽可能减小水平钢筋的保护层厚度。

（4）采用补偿收缩混凝土。利用它可减小钢筋混凝土的干缩和水化热产生的冷缩，控制有害裂缝的出现。膨胀剂掺量的依据是必须达到补偿收缩混凝土性能的技术指标：14d水中养护的限制膨胀率＞0.015%，28d干空收缩率小于0.03%，28d抗压强度＞25.0MPa。同时要考虑水泥品种、水泥用量、水灰比和外加剂等的影响，通过实验，确定合理掺量。膨胀剂多掺对强度不利，少掺则难达到补偿收缩的抗裂防渗效果。

（5）尽量采用中低强度等级（C25～C35）的混凝土。

3.4工艺管理

采用二次振捣工艺，改善混凝土强度，提高抗裂性。严格执行精细化管理，如关键点停检点验收；严格执行施工管理记录；严格执行浇捣令制度。混凝土浇筑可根据面积大小和混凝土供应能力采取全面分层、分段分层或斜面分层连续浇筑，分层厚度300～500mm且不大于震动棒长1.25倍。分段分层多采取踏步式分层推进，一般踏步宽为1.5～2.5m。斜面分层浇灌每层厚30～35cm，坡度一般取1︰6～1︰7。

4治理方法

4.1表面涂抹法

对于微小的裂缝，可采用这种方法。常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。施工时应先清理混凝土表面的浮浆、杂物，使表面坚实、清洁，有的材料还要求混凝土表面干燥。涂刷时应分多层用毛刷反复涂抹，至涂层达到1mm以上。

4.2填充法

对于较大的裂缝，可采用这种方法。施工时可用风镐、钢钎或切割圆盘将裂缝扩大成“V”形或梯形槽，清洗干净后分层压抹环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或其它成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修补的裂缝有结构强度要求时，最好用环氧砂浆填充。

4.3灌浆法

灌浆法是一种较常见的混凝土裂缝修补方法，效果也比较好。材料常用的有环氧树脂类、甲基丙烯酸、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中环氧类材料来源广，施工方便，应用较广；甲基丙烯酸甲酯粘度较低，可灌性好，扩散能力强，补强和防渗效果良好。灌浆方法常用以下两种：一种是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液，使裂缝封闭，修补后无明显痕迹；另一种是压力灌浆，压力常用0.2～0.4MPa，机具有风压罐和手压泵两种，施工顺序：裂缝处理布置灌浆孔封闭漏水部位试灌灌浆封孔。

4.4针对裂缝的不同程度采取相应的处理方法

（1）宽度在0.3～0.5 mm，最大1.0 mm时采用化学灌浆；灌浆材料有环氧树脂灌浆材料；聚氨酯灌浆材料等等。 （2）当裂缝宽度达1.0 mm以上时，可采用比表面积为9000cm2/g的研磨水泥灌浆，这种水泥可以灌注的最小裂缝宽度为0.6mm。 （3）数毫米宽的裂缝就可以直接用PO42.5普通水泥灌浆。水泥灌浆材料：一般采用PO42.5水泥，水灰比0.5～0.6，掺1%的高效减水剂，它可用于大空洞的填充及混凝土蜂窝麻面缺陷的修补。

作者简介：

曾雷（1988—），男，二级建造师、助理工程师。2009年毕业于中原工学院土木工程专业，现河南省驻马店市鹏宇房地产开发有限公司从事工程项目管理工作。