人防地下室裂縫控制探析

董學海

【摘 要】 人防工程是一項關系到國際民生的大事，城市高層建筑地下基本均設置有人防地下室。防滲控制、裂縫防治一直都是人防地下室工程建設控制的重中之重。本文結合多年的工作實踐經驗對裂縫產生的原因進行了分析，并提出了一系列的裂縫控制措施，以供同行探討。

【關鍵詞】 人防地下室 裂縫控制 原因分析 控制措施

隨著我國城市建設的不斷發展，人防工程建設也越來越受關注，城市高層建筑人防地下室不但在戰爭時期發揮著保障人民生命財產安全的作用，和平時期也對經濟建設有著積極作用。人防工程建設規模越來越大，人防地下室開裂、滲水現象也常有發生，嚴重影響人防地下室的使用功能，甚至威脅到整個建筑結構的安全。因此，人防地下室工程裂縫控制十分關鍵。以下筆者根據多年的工作實踐經驗對人防地下室裂縫產生的原因進行了分析，并對裂縫控制措施進行了探究。

1 人防地下室裂縫產生的原因

1.1 設計方面的原因

由于設計不合理而導致結構混凝土開裂的情況主要有混凝土強度確定不當、結構約束、截面突變等情況。其中混凝土強度等級不合理是普遍現象，很多人認為混凝土強度等級越高越好，其實不然。混凝土強度等級越高其水泥用量也越大、水泥標號也越高，其水化熱也就越大，那么也就越容易產生溫度裂縫。結構約束作用也是造成人防地下室裂縫的主要原因之一。現代建筑工程規模龐大，超長、超厚結構結構應用相當廣泛。長厚型結構對結構變形有著很強的約束作用，當拉應力超過一定程度時，結構便會開裂。在地面建筑有塔樓的人防地下室中。

塔樓與大底盤交接位置，由于荷載差異巨大，其變形差異也大，因此該位置極易開裂。另外，若結構截面有突變，則在突變出出現應力集中，也容易產生裂縫；板結構的構造鋼筋配置過少也容易造成結構開裂。

1.2 基礎不均勻沉降

當地上結構為裙塔結構時，由于荷載差異巨大，基礎沉降變形很難一致。基礎的不均勻沉降將會造成塔樓與人防地下室交界位置大梁兩側的樓板開裂。此外，現代建筑規模巨大，建筑占地面積巨大，地質條件差異也就可能比較大，這也是造成不均勻沉降的一大因素。

1.3 材料方面的原因導

人防地下室產生裂縫跟使用的原材料也有很大關系。混凝土主要有水泥、骨料、水、外加劑等組成。若采用早強的、強度等級高的水泥，混凝土結構就容易開裂；骨料越細，或者含有泥土，混凝土結構也容易開裂；此外，若外加劑選用不合理或者參量不當，對混凝土結構也會造成影響。按照規定，城市工程建設必須使用商品混凝土，但是商品混凝土使用的骨料粒徑小、水膠比偏大、單位用水量偏大，混凝土收縮性大，所以比較容易產生裂縫。

1.4 施工方面的原因

施工過程也是人防地下室工程成型的過程，施工控制的好壞對混凝土結構有著十分關鍵的影響。若振搗不密實、不均勻、過振、欠振都會導致混凝土開裂。混凝土澆筑不連續，中斷時間大于初凝時間，而施工縫又處理不當等情況都會導致裂縫產生。大體積混凝土澆筑時，若溫度控制措施不到位極易造成混凝土產生溫度裂縫。混凝土養護不當將會直接導致其開裂，比如，混凝土澆筑完成后沒有及時覆蓋，由于水封蒸發過快，表面就會產生收縮龜裂；混凝土強度不足便在其上行走或者堆放其他荷載等，都會造成混凝土開裂；拆模過早、養護時間不夠、未采取保溫保濕措施等，也會導致開裂。

2 裂縫控制措施

2.1 設計措施

人防地下室設計時應該予以重視，充分考慮混凝土結構的防滲防裂問題。設計時主要可以采取以下措施：①設置后澆帶，后澆帶混凝土采用高一個強度等級等微膨脹混凝土，減少大面積混凝土板收縮帶來的負面影響；②合理確定混凝土的強度等級，在確保結構的抗滲及結構整體性能的前提下，不宜采用強度等級太高的混凝土。③優化混凝土的配合比設計，在確保混凝土強度的前提下降低水泥用量，并參入一定量的摻合料，降低水化熱。另外，人防地下室混凝土配合比設計時不但要考慮其強度，更重要的還要對其抗滲性能考慮。④構造技術措施：結構設計時應該盡可能的均勻布置上部結構的重量，以減少基礎不均勻沉降引起的裂縫；當地質情況存在差異時，可以通過采用復合地基或者采用不同的樁基長度、樁徑來應對；另外，結構設計時截面形式盡可能一致，建筑形狀盡可能整齊規矩；重視構造鋼筋的設置，合理配置構造鋼筋防止裂縫的發展。

2.2 材料控制

應該采用低水化熱水泥，比如礦渣水泥、粉煤灰水泥等，降低水化熱，防止混凝土開裂。粗骨料應該選用干凈、質地堅硬、級配良好、針片狀顆粒不大于15%的碎石。細骨料應該選用細度模數大、粒徑大的河沙。骨料必須干凈，碎石的含泥量不得大于1%，河沙的含泥量不得大于2%。可以在混凝土中參入一定的短纖維，可以提高混凝土的抗裂能力。混凝土攪拌時，應該嚴格按照試驗室提供的施工配合比進行配料攪拌，計量必須準確，誤差不得超出規范允許范圍。拌合時間不得太短，混凝土攪拌必須均勻充分。

2.3 控制溫度

溫度裂縫是混凝土結構中最為常見的，因此，控制混凝土的溫度可以防止裂縫發生。在炎熱的夏天施工時，可以采用冰水攪拌，降低混凝土的入模溫度；在冬季施工時，可以采用熱水攪拌，或者在砂石料中通入蒸汽加熱。另外，在混凝土運輸過程中也應該采取保溫措施，確保混凝土入模溫度滿足要求。

2.4 混凝土筑搗

混凝土運輸到施工現場后，技術人員應該對拌合料的和易性、可泵性、塌落度等進行檢測，然后泵送入模。混凝土的自由下落高度超過2米時，應該采用串通等措施，以免混凝土離析。混凝土采用分層澆筑振搗，每層厚度應該控制在30～50cm。混凝土振搗時，振搗棒應該插入下面一層5～10cm，確保兩層混凝土的粘結。混凝土振搗必須充分、均勻，不得有漏振、欠振、過振現象。混凝土澆筑應該連續，不得中斷，當發生機械故障或者其他原因不得不中斷時，不得超過混凝土初凝時間。當超過初凝時間時應該按照施工縫處理。

此外，二次振搗對防止混凝土表面裂縫有很好的效果。也就是在混凝土初凝前，對其進行復搗，將泌水產生的空隙排除，進一步提高混凝土的密實度。但是，二次振搗必須把握好時機，否則會適得其反。

2.5 養護

混凝土澆筑完成后應該及時養護，通常采取保溫、保濕養護，養護時間一般不得小于14天。養護期間應該要保持混凝土表面濕潤，確保混凝土硬化時有充分的水分。具體措施有覆蓋養護膜、草袋、土工布、噴灑養護液、灑水等。對于大體積混凝土還應該采取內部降溫及表面保溫措施，將混凝土內外溫度差控制在25℃以內，防止溫度裂縫的產生。具體可以在混凝土內部預埋冷卻管，混凝土澆筑時便通入冷水循環，將內部的熱量帶出，降低內部溫度，從而降低混凝土的內外溫度差。

3 結束語

人防工程混凝土結構裂縫的種類有多種，其形成原因也很復雜，但是基本上不外乎設計、施工這兩大方面的因素，因此，我們在人防工程設計、施工過程中必須予以足夠的重視，采取合理有效的防治措施，減少或者防止裂縫的產生。在建設過程中，我們必須全面考慮，嚴格控制，建設一個質量可靠的人防地下室，為人民的生命財產安全提供保障。

參考文獻

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