如何有效控制地下室砼裂缝

摘要：近年来地下空间的开发利用逐渐增加，由于人防、车位的要求，地下室面积非常大，虽然按照设计留设伸缩缝，但是地下室砼因裂缝导致渗漏水的现象严重，有的导致住户地面开裂，影响到建筑物的使用功能和安全。

关键词：地下室；漏水；裂缝

Abstract: the development and utilization of underground space in recent years gradually increased, as a result of civil air defense, space requirements, the basement area is very big, although this according to the design of expansion joint, but the basement concrete seepage caused by crack phenomenon is serious, some resulted in ground cracking, affect the use function of the building and safety.

Key words: basement, leaks and cracks

中图分类号：[TU745.3] 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

一、裂缝产生的原因研究

（一）混凝土裂缝的类型

混凝土的裂缝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。按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：

第一大类，由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

第二大类，由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。

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）裂缝原因分析

1、混凝土硬化性能导致裂缝

一般情况下，砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝。砼在浇筑后，由于水泥的水化作用，释放大量的水化热，浇筑后的砼温度提高，砼初期体积有微膨胀作用，以后温度下降，体积急剧收缩。砼除了温度收缩外，还有较大的化学收缩和干燥收缩，砼早期（10天-15天）极限拉伸很低，这易造成砼的早期裂缝。

2、结构的约束作用导致裂缝

边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用，加上砼构件的刚度差异，使砼变形不协调。侧壁砼浇捣时地板刚度大，受到地板的刚度约束，早期形成压应力，后期砼温度下降，产生拉应力，当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。当气温上升时，底板砼因为温度升高而向外膨胀，侧壁和地板相互约束，在侧壁的外侧形成垂直裂缝，当地板和顶板受冷收缩时，侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大，同时纵横侧壁的相互约束，因而侧壁两端附近裂缝小，中部附近裂缝多。

3、基础沉降导致裂缝

地下室的上部荷载和结构刚度差异很大，在不同的静荷载和施工荷载作用下，其沉降位移将很难协调一致，不均匀沉降导致裂缝产生。

二、预防裂缝的措施和建议

(1)搅拌站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。

(2)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；要保证钢筋位置和数量，否则会造成严重后果。

(3)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，对地基沉降情况进行验算，以便采取对策。

三、控制裂缝的措施

1、 补偿收缩砼

即在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。例如用UEA膨胀剂，以10~20%等量取代水泥，拌制成补偿收缩砼，其限制膨胀率ξ2=0.02~0.05%，按公式α=µESξ2，可在砼中建立0.2~0.7MPa的预压应力，从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力，以砼的膨胀值减去砼的最终收缩值的差值大于或等于砼的极限拉伸即可控制裂缝:ξ2–Sm≧ξp,使砼结构不裂。

2、 膨胀带

由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿，为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。

膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位，一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构，要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。

作用：

①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa，从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度，防止砼在此部位开裂。

② 膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点，产生较大膨胀，而两侧砼的膨胀率较小，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使任意长度可以不设伸缩缝。

做法：膨胀加强带宽2-3m，带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网，将带内砼和带外砼分开，为的是不让砼中石子通过，钢丝网垂直布置在上下层（或内外层）钢筋之间，网两端分别绑扎在钢筋上。

膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m各与上下层（内外层）钢筋固定，配筋直径减小，间距加密。

由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形，故膨胀带的保留时间可为10—15天，这比传统后浇带缩短30天的工期。满足工程连续无缝设计施工的要求。

3、 后浇带

① 尽量减少穿越后浇带钢筋的总量，以尽可能释放砼的收缩应力。对于楼板内钢筋和侧壁，由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难，可以留一部分连续钢筋，尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断，保留梁底钢筋连续贯通。

② 后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EA小，拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供，对于钢筋全部截断的后浇带，理论上宽度仅有100mm就可以了，为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带，尽可能增大后浇带的宽度。

③ 后浇带保留时间为42~60d，一般为60d，这样早期温差和砼收缩完成30—50% 。

④ 材料：用高一等级的微膨胀砼封闭，并进行不少于15d的砼养护。

⑤ 位置：设在梁墙内力较小位置，后浇带间距为30~40m。后浇带可做成企口式，在浇砼前，必须凿毛清理干净。

参考文献：

薛振东 《建筑施工手册》 中国建筑工业出版社出版 2003年9 月

严凤威. 施工企业如何加强工程质量管理[J]. 黑河科技 , 2003,(02)

作者简介：

刘树茂 现从事工程管理工作 大学本科项目总工程师