高层建筑地下室混凝土墙体裂缝原因分析及预防措施

摘要:高层建筑带地下室目前已十分普遍，但是地下室混凝土墙体的裂缝问题始终难以得到有效解决。本文结合工程实例，对高层建筑地下室混凝土墙体裂缝的现状、位置、分类及裂缝产生的主要原因，总结了裂缝的预防措施，并对因裂缝而发生的渗漏提出相关处理措施，可供参考。

关键词:地下室；裂缝；原因；预防措施；渗漏处理

Abstract: High building with the basement at present already very common, but the basement concrete wall crack always is difficult to be effectively solved. Combining with the project examples, the basement of a high-rise building of cracks in the concrete wall present situation, the position, classification and the main cause of cracks, and summarizes the crack prevention measures, and the because of crack and the leakage occurred puts forward related treatment measures, available for reference.

Keywords: basement; crack; reason; prevention measures; leakage processing.

中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济的增长，城市建设用地相对紧张，为了满足需要，越来越多的高层建筑出现，而高层建筑带地下室的情况也不少。但是地下室混凝土墙体的裂缝现象较为普遍，裂缝的产生直接引起了墙体的渗漏，造成使用不便，引起钢筋锈蚀，影响建筑物的使用寿命，甚至影响结构的质量和安全。如果地下室裂缝问题如不合理处理，情况严重时，会导致后期施工返工，这不仅使承建企业蒙受巨大的经济损失，还会大大延误工期。因此，分析地下室混凝土墙体的裂缝问题，提出有效的预防措施有重要意义。

1工程概况

某高层建筑，分为一栋写字楼、一栋住宅楼、一栋酒店及裙房，其中写字楼建筑高度为119m，地下2层，地上28层；住宅楼建筑高度为99.3m，地下2层，地上27层；酒店建筑高度为99.1m，地下2层，地上26层。地下室剪力墙长度单边最长为150m，全长500m，混凝土设计强度为C30，抗渗等级为S10，坍落度为120±30mm，施工场地狭小，为深基坑工程，深度16m，地下室防水等级Ⅱ级。地下室的外墙施工严格按照设计及施工规范要求进行浇筑混凝土。施工时为夏季，气温较高，最高温度为38℃，最低温度为18℃，没有采取特别措施对混凝土剪力墙进行养护。

2裂缝产生的现状、位置

2.1竖向裂缝

大多数竖向裂缝多数出现在墙体中部，宽度较小，一般为0.1～0.8mm，在水头不大的情况下部分宽度在0.1～0.2mm的裂缝出现自愈现象。

2.2斜裂缝

斜裂缝沿结构呈对称分布状态，为贯通性裂缝，工程实例中的斜裂缝在裙房封顶后出现，然后向上延伸，开始时裂缝宽度扩展大约0.1～0.2mm／月，塔楼封顶后裂缝宽度不再扩展，并有愈合态势，最终裂缝保持在1mm左右，结合地基沉降观测，认为是地基不均匀沉降引起的。

2.3水平裂缝

通常出现在顶板或底板交界处及底板上约500mm钢板止水带处，是由于振捣不密实或施工缝处理不符合施工规范引起的贯通性裂缝，施工完成后裂缝宽度未发生变化。

2.4干缩裂缝

在施工拆除模板后出现不均匀分布在混凝土表面，为非贯穿性裂缝。

3裂缝分类、原因分析及预防措施

3.1裂缝分类及原因分析

（1）温度引起的混凝土裂缝，是高层地下室墙体裂缝出现的主要原因之一。水化热引起的温度温差以及昼夜温差导致墙体产生温度应力，温度应力导致结构产生变形，当温度应力产生的应变大于混凝土的极限拉应变时，钢筋混凝土结构出现裂缝。裂缝一般产生在混凝土的受拉薄弱点或者约束应力最大处，一般地下室外墙两端的约束应力较小，而墙中部约束应力较大，所以大部分竖向裂缝集中在墙体中部。根据实际测定，混凝土从搅拌机出斗就有水化热产生，温度由低到高，到混凝土成型以后第3～4d，其温度较自然温度升高25～35℃，水化热引起的温差达到最高点。

特别是大体积混凝土，由于水化热高，表面暴露在空气中，散热快，而内部混凝土热量散发不出来，温度较高，导致内外温差较大，若不采取有力措施，表面混凝土就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲，大体积混凝土的框架柱可视为一个较大的热源体，而与之连体的墙体薄，且与外界空气接触面较大，散热快。当框架柱混凝土内大量发热膨胀时，墙体已开始降温收缩，由于连结在一起的两个构件之间产生温差，变形不同步协调，在柱子附近和墙中间出现裂缝。

（2）混凝土收缩引起的裂缝。当混凝土在空气中硬化时，将在较长时间内不断缩小体积，混凝土中水泥用量越大，混凝土的收缩和干缩必然也越大。混凝土在制备过程中，水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀，但在入模成型后，随着混凝土水化作用的发生，混凝土中的部分水分被吸收、部分水分被蒸发，体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收缩亦大。同时混凝土收缩量与气候有关，夏季气温高，气候干燥，混凝土中水分蒸发快，收缩也快。混凝土体积收缩，使混凝土产生内应力，当收缩快和收缩大时混凝土就会产生裂缝，干缩裂缝一般都是表面裂缝，裂缝的开展是不规则和不连续的，采用合理的施工工艺能控制这种裂缝的开展。

（3）“后浇带”设置不合理。后浇带是一种临时性混凝土收缩变形缝，是在施工期间保留的一种特殊的施工缝，设置后浇带是解决超长混凝土收缩变形的一种重要措施，通过设置后浇带可以取消结构中永久性的伸缩缝。如果后浇带设置间距过大，容易引起混凝土开裂。

（4）外力作用引起墙体裂缝。由于受力而产生的，影响结构的安全和使用功能，主要原因是设计不合理、施工顺序不当或者墙板混凝土受到外部约束，主要表现在以下方面：①地基基础产生不均匀沉降，造成墙体和梁板产生结构性裂缝，工程实例中的斜裂缝属于此类裂缝。②不按规范要求设置沉降缝或后浇带。③结构布置不合理，基础各个部位刚度分布不均匀，使各个部位变形不均匀不协调。④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，有时把地下室基坑的围护桩，作为地下室墙板的外模。由于墙板混凝土凝固时产生收缩受到围护桩约束，当约束力大于墙板混凝土的抗拉强度时，墙板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。

3.2裂缝的预防措施

（1）严格保证混凝土原材料的质量，水泥优选收缩小或微膨胀性水泥，不宜采用高强度等级或早强水泥；宜用水化热较低，收缩率不大的水泥；合理选取骨料，优选线膨胀系数小、弹性模量低、表面清洁级配良好的骨料，使其有较小的空隙率及表面积，适当加大粗骨料粒径，提高砂的细度模数，最好通过加大磨细掺合料掺量来减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，从而减小了混凝土裂缝的开展。根据工程特点，掺入复合型的缓凝减水剂。