住宅小區地下室裂縫控制的探析

摘要：住宅小區工程混凝土地下室墻體易出現裂縫，裂縫處滲漏不僅影響使用，還會降低結構的耐久性。因此，要對地下室混凝土產生裂縫的原因進行分析，在施工時預先控制混凝土的施工質量，施工質量要全程控制，避免出現地下室墻體裂縫，影響主體結構的交工驗收。

關鍵詞：住宅小區；裂縫控制；成因分析

一、工程概況

某住宅混凝土工程主體由三棟塔樓和二層地庫組成，地下室的第一層為設備層，第二層為地下車庫。工程總建筑面積2萬多 m2，其中地下室總面積約為8000m2，塔樓采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，塔樓間的地下室采用現澆鋼筋混凝土框架結構，基礎采用人工挖孔樁，地下室底板厚500mm，地下室外墻厚400mm.本工程混凝土強度等級為：墻柱C35～C45，梁板C30～C40，其余部位C10～C20。混凝土保護層厚度為15mm～35mm。

二、地下室混凝土裂縫的分類及成因

1 裂縫分類

（1）溫度裂縫。①水化熱產生的溫度裂縫。大量的水化熱聚集在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面與外界環境接觸，散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差。由于熱脹冷縮的關系，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，內部混凝土的膨脹受到外部混凝土的約束，從而使混凝土表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫。②外界溫度驟變引起的溫度裂縫。在混凝土的施工中，當環境溫差變化較大或混凝土受到寒潮的侵襲時，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生降溫收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。

（2）化學收縮和干燥收縮裂縫①化學收縮。混凝土硬化過程中，水泥要發生一系列化學變化，稱之為水化，但水化生成物體積比反應前物質總體積要小，這種收縮稱之為化學收縮。②干燥收縮裂縫。混凝土的干燥收縮裂縫是硬化前的新拌混凝土在凝結過程中因表面水分蒸發而引起的裂縫。混凝土受到外部條件的影響，表面失水會產生收縮，當收縮受到基礎或者內部約束時將產生拉應力，該拉應力超過混凝土抗壓強度時便會產生干燥收縮裂縫。常見于澆筑后混凝土構件的外露表面，在干熱或大風天氣出現。裂縫多為表面性，呈中間寬、兩端細且長短不一的平行線狀或網狀形式，寬度多在0.05～0.2mm之間，互不連貫。大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干燥收縮主要是混凝土在硬化過程中表面水分蒸發過快、水泥石干燥收縮造成的。現在城市的工程一般都采用商品混凝土，商品混凝土為了保證其流動性及和易性，水泥用量較多，單位用水量大，砂率高，使混凝土產生干縮裂縫的可能性大增。這種裂縫較小，大部分呈網狀。

2裂縫成因分析

（1）強約束。約束是對結構構件活動和變形的制約，約束分為內部約束和外部約束。當墻體混凝土收縮變形產生內應力，若外約束很強，產生的內應力不能造成約束變形時，則墻體混凝土出現開裂。尤其是早期混凝土容易開裂，因為混凝土早期抗拉強度較低。墻體的最大外約束應力一般都產生在外約束的邊緣，即墻體與柱、筒體、基礎、底板、梁等交接處。但實際上裂縫并非在墻與約束體的交接處，而是離開0.3～0.5m，其理由是裂縫由約束產生，反過來約束又能推遲裂縫的出現和限制裂縫的擴展，這就是“模箍作用”。

（2）建筑物的形體及結構構件斷面。框架柱斷面大，墻板厚度小，柱墻連接斷面變化大，不利于防止墻體裂縫，其原因除了柱墻混凝土水化熱產生溫差收縮變化和大柱子給墻板增加約束造成墻體裂縫以外，還因框架柱是高層建筑主要傳力構件。基礎以上的所有荷重全部由柱子、筒體傳給基礎、基巖，當地基出現沉降或基礎壓縮下沉時，墻體在基礎邊緣部位產生剪力，導致裂縫出現。

（3）地基的不均勻沉降。任何一個地質勘察，其結果都是近似的。當設計假設模型與地質實際不符等情況出現時，都很可能出現不均勻沉降。同時，由于上部建筑物荷載不同，也產生不均勻沉降。這種不均勻沉降對混凝土就產生拉應力，當應力超過混凝土極限拉伸值時，導致裂縫產生。這種裂縫一旦出現則比較嚴重，可能危及安全和使用等功能。沉降收縮裂縫產生的原因是混凝土澆搗后，骨料顆粒沉落，水分上升，受到鋼筋、予埋件、或大的粗骨料阻擋，而使混凝土互相分離，使混凝本身組成的材料沉落不均造成開裂，該裂縫為中間寬、兩端窄的水平裂縫，多產生鋼筋密集、截面變化較大的部位。

（4）其他原因。構件在制作、脫模、運輸、堆放、吊裝過程中，由于各種原因而產生縱向、橫向、斜向、豎向、水平、表面或貫穿的各種裂縫。

三、裂縫危害性分析

裂縫危害性主要按照有關規范允許的最大裂縫寬度來進行分析。

1裂縫控制標準

根據我國有關標準及美國有關標準，將上述分類的混凝土裂縫定性為：

（1）寬度小于標準規定值者屬于無害、可修復的裂縫；

（2）寬度超過規定值者，一般需要由設計、施工、監理、業主等有關方面共同商定處理方案。

（3）活裂縫需要進一步觀察，待其基本穩定后，才能確定處理方案。

根據本工程實際所處環境和用途，裂縫寬度的允許值取0.3mm為宜。

4.2裂縫危害性分析

從地下室混凝土裂縫調查結果可見，地下室負一層共抽查裂縫99條，其中頂板80條，墻面19條。超過上述規定值的裂縫有5條，占地下室負一層總裂縫數的5.05%，其中頂板2條，墻面3條。其余裂縫寬度均在允許范圍之內。頂板的裂縫較多，占81%，墻面裂縫只占19%。地下室負二層共抽查裂縫45條。其中頂板33條，墻面12條。裂縫寬度超過規定值者l條（頂板部位），占2.2%。與負一層一樣，頂板的裂縫數較多，占73%，墻面裂縫次之，占27%。根據裂縫調查結果、建筑物重要性、使用功能和裂縫控制標準看，地下室裂縫目前對結構的安全性影響還不大，但由于少量裂縫有輕微的進一步發展趨勢，而且裂縫數量多，因此現有的裂縫會影響結構的使用功能和外觀，應該按照規范或設計要求對裂縫進行相應的處理。

四、預防裂縫的措施及建議

（1）攪拌站應該加強原材料質量檢測和控制，特別是砂石含水量和含泥量的檢測和控制，以確保混凝土本身的質量穩定；進一步優化混凝土配比，提高混凝土抗裂能力；對一些必要的試驗檢測工作應予加強，如混凝土收縮試驗等。

（2）施工單位應該重視施工質量和加強質量管理，特別是要重視混凝土振搗、養護工作，保證模板的牢固，鋼筋保護層的準確等；作好日常的施工記錄，包括養護記錄、施工異常情況處理記錄、施工日志、質量檢查日志。嚴格按照設計圖紙進行施工，特別是要保證鋼筋位置和數量，否則會造成嚴重后果。

（3）設計單位在進行結構設計時，應該主動征求其他單位和技術人員的意見，特別是征求施工單位、科研單位的意見；征求材料研究人員、質檢人員的意見，以保證所設計的工程既安全、又便于施工。設計單位應該對地下室重要構件的承載力進行驗算，以便及早發現設計不足之處；對地基沉降情況進行驗算，以便采取對策。

總結

隨著社會經濟的快速發展，城市高層建筑和人民防空工程也在不斷最多，地下室空間得到廣泛的應用。目前，鋼筋混凝土地下室以其獨有的特性被廣泛采用，但是鋼筋混凝土地下室由于永久處于潮濕或地下水環境中，墻體裂縫而產生的滲水也屢見不鮮。裂縫是影響地下室鋼筋混凝土耐久性和使用功能的主要因素之一，因此，地下室工程的施工要加強質量控制，做好預控，從優化、細化施工方案做起，適當增加材料、人力投入，嚴格控制施工過程中的各個環節，確保一次性達到規定質量要求。