高层建筑地下室外墙裂缝原因分析及控制

摘要：本文主要就高层建筑地下室外墙裂缝出现的原因进行了分析，并就如何控制这些裂缝进行了探讨，希望有所作用。

关键词：高层建筑；地下室；外墙裂缝；控制

Abstract: in this paper, high-rise building of basement wall cracks were analyzed, and how to control the crack and discussed, hope to function.

Keywords: high building; The basement; Exterior wall crack; control

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着北部湾经济的发展，广西高层建筑大量涌现，高层建筑地下室外墙出现裂缝的比例比较高，已经成为高层建筑地下室结构比较典型的质量问题。下文试结合广西南宁地区某高层楼宇中对地下室超长结构裂缝控制的典型案例，分析了裂缝的原因和预防处理。

南宁某多功能超高层楼宇，四层地下室，建筑面积为5.2万m2，地上30层，地下2层，地下室底板厚2.1 m，底板混凝土C35，外墙厚40cm，并采用UEA膨胀剂的自防水混凝土。施工使用泵送混凝土施工，底板、墙连续两次浇筑成型。2010年9至11月完成地下室一至四层结构，拆摸时发现外墙有裂缝。

在地下室外墙拆模板时发现有不同程度的裂缝，裂缝基本呈垂直走向，东、南面裂缝间距5m～6m，部分裂缝间距比其他部位偏小，裂缝宽度多在0.1mm～0.2mm之间，而西北面则缝隙间距偏大，管道穿墙部位有裂缝。发现裂缝后，选择几处裂缝剔凿，结果多数裂缝在保护层内消失，深度1cm～2cm，在裂缝处浇水湿润后，用水泥擦缝闭合，并用湿麻袋覆盖、养护，再无开裂现象。

一、形成裂缝的原因分析

（一）混凝土抗裂能力设计不足

a、近些年来，地下室底板及外墙混凝土基本上均采用补偿收缩混凝土，很重要的一个指标就是限制膨胀率，我国现行规范中规定，补偿收缩混凝土的水中14d限制膨胀率应大于1.5×10一4，规范中并未对具体构件的限制膨胀率作出具体规定。混凝土在自由收缩状态下是不会产生裂缝的。地下室底板主要受垫层的约束，由于其约束力较小，混凝土中产生的收缩变形较小。位于底板之上的地下室外墙，受到底板强有力的约束，外墙板混凝土产生的限制收缩要大得多，因此外墙混凝土的限制膨胀率应大于底板，但在实际中设计人员往往对这个不够重视，导致外墙和底板的限制膨胀率相同，主要表现为微膨胀剂的掺量相同。

b、很多设计人员往往重强度轻变形，地下室外墙根据强度计算往往竖向钢筋配筋率较高，而水平钢筋配筋率较小，而地下室外墙的配筋中应有适量用于抗裂的水平构造筋，以提高地下室外墙钢筋混凝土的变形能力。但实际工程中地下室外墙的水平配筋率总体上偏低。

c、当柱子与外墙连在一起时，由于高层建筑底层柱配筋及截面都比墙体大得多，当混凝土产生收缩时，两者产生的收缩变形相差较大，容易在墙柱相连部位产生过大的应力集中而开裂。

（二）外墙混凝土强度等级过高

混凝土标号越高，其产生的收缩就越大。高层建筑柱由于受到轴压比及使用功能的限制，往往采用高标号的砼，通常达到C40及以上，以减少柱截面。由于目前受到施工工艺的限制，地下室外墙与混凝土必须同时浇筑，无法分开，只能采用高标号的混凝土。这在现阶段的设计和施工条件下是无法避免的。

（三）外墙的自身条件限制

由于地下室外墙一般较长，厚度较小，暴露面积较大，因此受外界温度、湿度等条件的变化而比较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。

（四）混凝土的施工方法不当

许多施工单位片面注重进度，忽视墙体所处的环境条件，浇注后1～2d就拆模，此时，混凝土水化热温度开始升高，拆模后造成巨大的散热面，加剧了内外温差。同时过早拆模后混凝土水分蒸发加剧，引起混凝土干燥收缩，从而产生裂缝。

混凝土入模坍落度过大，引起混凝土离析而造成墙体混凝土的匀质性变差，往往造成混凝土在硬化时收缩应力不均而产生裂缝。

振捣不均匀，局部振捣过分，使该处粗骨料减少，细骨料富集，造成人为的结构薄弱环节而导致该部位混凝土开裂。

拆模后养护不及时，外墙板混凝土产生较多的温差，干缩裂缝。

地下室四周回填土施工周期太长，当外界环境温度变化较大时，易引起较大温差应力而开裂。

（五）材料因素

a、微膨胀剂的掺量不足，达不到设计要求。

b、砂、石含泥量过高，使混凝土强度下降、干缩量增大。

c、混凝土中水泥用量过大，混凝土中产生较大的水化热，极易引起温差收缩裂缝。

二、裂缝常出现的部位

地下室外墙裂缝产生规律均为由下部老混凝土开始向上部延伸，上宽下小，墙体顶部由于在设计中住往按梁考虑，因此裂缝在顶部1～2m范围内往往终止。此外，工程中常发现，墙体与明柱连接处2～3m范围内，常有纵向裂缝产生。

三、裂缝的控制措施

（一）从设计上采取的措施

a、适当提高补偿收缩混凝土的限制膨胀率，可有效防止地下室外墙板混凝土的开裂。根据有关的工程实例的技术资料，地下室各结构部位混凝土的限制膨胀率控制范围应满足《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-20038.3.1及8.3.2的性能要求。

b、结构设计者应加强对设计规范的了解和学习，熟悉相关法律法规，在没有充分依据时，不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。应注意满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.1.2条的要求：“位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构，可按照使用经验适当减小伸缩缝间距”。

c、在地下室外墙过长时，应根据整个地下室外墙的长度、形状、是否为结构受力集中区等综合考虑设置一定量的后浇带，以减小混凝土收缩应力。

d、缩小墙体钢筋的间距。大量的实例证明,钢筋间距为150～200mm的泵送混凝土，墙体极易产生竖向裂缝，在两个构件配筋率相同的情况下,采用小直径钢筋可提高钢筋混凝土构件的极限抗拉变形能力,所以建议混凝土墙体中的钢筋间距由150～200mm 改为100～120mm。

e、在墙柱相连接处2m范围内，插入附加筋，能减免该处裂缝的出现。

f、地下室外墙超过30～40mm左右宜设置一道后浇加强带，根据很多成功的工程实例，地下室外墙应设后浇加强带，不宜采用膨胀加强带代替后浇加强带。后浇加强带带宽2～3m，带两边采用5mm间距的密格钢丝网与两侧混凝土隔离，14d后再浇带内混凝土，同时增加带内膨胀剂的掺量，混凝土强度提高一级并加强浇水养护。

（二）从材料上采取的措施

a、正确选择水泥品种：一般宜采用低水化热铝酸三钙含量低细度不过细矿渣含量不多的水泥

b、严格控制集料细集料宜选用中粗砂其含泥量不得大于2%粗集料宜选用粒径较大的连续级配级配良好含泥量不得大于1%的碎石或卵石。

c、添加减水剂，以便减少混凝土用水量。

d、掺入微膨胀剂，配成补偿收缩混凝土，一般常用掺1O％一15％UEA或10％ 左右的AEA。