淺析地下室外剪力墻裂縫成因及防治措施

劉 生

（福建中巨建設工程有限公司 350000）

1 工程概況

某項目總建筑面積為83184.7m2，其中地下室建筑面積為8248.8m2，地上建筑面積為74935.9m2。1#-7#樓均為地上18層，8#樓為地上16層，地下室1層，結構形式為框剪結構。地下室外剪力墻的厚度為300mm，混凝土設計強度為C30P6，混凝土采用商品混凝土。剪力墻混凝土施工完成40d后對外剪力墻進行淋水檢查時發現其出現滲漏現象。在墻體的中部出現寬度0.2-0.4mm，垂直于地面的貫通裂縫，裂縫底部距離地面0.6m，頂部距離頂板0.55m，呈上大下小的形狀。

2 外剪力墻裂縫的分類及其成因分析

2.1 溫度裂縫

混凝土發生水化反應產生大量的熱量，熱量聚集在混凝土內部很難揮發出去，而表面混凝土的散發速度相對較快，那么混凝土內外溫差就會較大；再加上混凝土澆筑季節為夏季，晝夜的溫差又較大，這樣混凝土內部容易出現溫度應力，使得混凝土結構出現應力變形，由于熱脹冷縮的特性，當溫差產生的拉應力超過混凝土本身的極限抗拉應力時，混凝土就會出現裂縫現象。溫度裂縫大多數出現在受拉薄弱處或者約束力最大處。而地下室剪力墻中的柱子規格比剪力墻大，聚集的熱量較多，墻體面積大，散熱相對較快，兩者的較大的溫差變化使得其變形不協調，從而較為容易在柱子兩側的剪力墻上出現溫度裂縫；而對于整面剪力墻而言，中部的約束力較大，因此，墻體中部很容易出現豎向溫度裂縫。溫度裂縫一般為貫通性裂縫，寬度一般為0.1-0.8mm，外來水容易滲透進室內，危害性較大。

2.2 收縮裂縫

混凝土在凝結硬化過程中由于氣候變化加劇了水分的蒸發，混凝土會產生一定的收縮量，混凝土的收縮量的影響因素主要有水泥的用量和水灰比，水灰比越大，水泥用量越多，則混凝土的收縮量越大。混凝土的收縮變形使得混凝土表面出現拉應力，當收縮應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土表面會出現收縮裂縫，特別是大風或者干熱的天氣，混凝土收縮裂縫較為明顯。裂縫一般呈長短不一、不規則、兩端細中間寬的形狀，寬度一般在0.05-0.2mm，不貫通，為表面裂縫。

2.3 沉降裂縫

沉降裂縫是指由于結構設計不合理和施工不當等原因造成基礎沉降不均勻，從而出現裂縫。主要表現在以下幾個方面：在地下室設計時，由于后澆帶設計間距過大或者設計的部位不合理，導致剪力墻在薄弱處出現裂縫；在樓群設計時，由于基礎剛度設計不科學，導致每個基礎的變形不協調；樁基礎施工質量控制不嚴格，導致個別樁的承載力無法滿足設計要求；施工過程中直接將圍護結構當做模板使用，沒有采取有效的分隔措施，導致墻體受約束引起裂縫等。沉降裂縫一般為貫通性的斜裂縫，呈不規則性，一般會隨著樓層的增高而發展。

3 外剪力墻滲漏的防治措施

3.1 加強圖紙會審工作

本工程的地下室水平鋼筋的配筋率為0.28%，滿足結構設計規范的水平鋼筋配筋率≥0.2%的規定，但出于對泵送混凝土的收縮性較大的考慮，建議將水平鋼筋配筋率提高至0.4%；為了減少次梁對暗柱的約束力，建議在次梁底下設置吊筋；墻柱交接處的加強筋長度由原設計的1m建議加長為1.5m。

3.2 加強混凝土原材料選擇及配合比優化

地下室剪力墻混凝土采用泵送商品混凝土，選用的混凝土原材料主要性能指標如下:

(1)水泥

本工程選用P·O42.5R的“紅獅”牌普通硅酸鹽水泥，3d水化熱為220 kJ/kg，7d水化熱為246 kJ/kg，水泥的安定性合格。

(2)粗骨料

粗骨料選用當地石材廠生產的碎石，粒徑為16-31.5mm，碎石級配為二級，碎石針片狀顆粒含量為3.1%，含泥量為0.5%，碎石抗壓強度為96Mpa，壓碎指標為5.0%。

(3)細骨料

細骨料選用當地砂場的河砂，細度模數為2.5-3.0，含泥量為1%，中砂可以有效地減少水泥用量，從而降低水化熱。

(3)粉煤灰

粉煤灰選用福州華能有限公司生產的II級粉煤灰，細度為21.3%，需水量比96%，含水率為0.1%。

(3)外加劑

本工程外加劑選用福建建工建材科技開發有限公司生產的TW-JS型緩凝高效減水劑，該減水劑的PH值為7.2，減水率為21.2%，泌水率22.0%，收縮率比122%。

本工程的混凝土配合比優化設計采用60d的后期強度，結合本工程施工需要和商品混凝土公司多年的試配經驗來確定C30混凝土的配合比。要求到達工地的混凝土坍落度140-160mm，水膠比應≤0.55，泌水量＜10L/m3，砂率為38%-42%，水的用量應≤175 kg/m3。

3.3 加強外剪力墻混凝土施工質量控制

做好混凝土的施工部署，安排一臺汽車泵和6輛混凝土罐車。澆筑順序從后澆帶的一端往另一端不斷地推進，采取分層澆筑的方法，分層厚度為500mm；加強混凝土的振搗施工控制，配備2條振動棒，為避免漏振和過振，振搗時間一般控制在20-30s，對上層混凝土振搗時，應將振動棒插入下層混凝土約50mm，使得上下層混凝土能夠緊密地結合，避免施工冷縫的出現，這種振搗方法也稱為二次振搗方法；當混凝土澆筑高度大于2m時，應設置溜槽或者串桶，避免混凝土出現離析現象；由于混凝土施工時天氣較為炎熱，應及時與攪拌站做好溝通，對混凝土的出廠坍落度進行適當的調整，使得混凝土的坍落度損失得到有效控制；施工現場應采取在泵車位置搭設遮陽棚等措施來降低混凝土的入模溫度，使得混凝土入模溫度＜30℃。

3.4 加強混凝土保濕養護

剪力墻混凝土終凝后應及時進行澆水養護，養護工作應由專人負責，為了避免剪力墻由于內外溫差較大出現溫度裂縫，采取帶模保濕養護的方法，即等混凝土澆筑完成硬化后將模板松開但不拆除，繼續澆水養護，利用模板來給混凝土保溫。當混凝土內部的熱量釋放完成后，一般時間為7d，再拆除剪力墻模板，模板拆除后繼續澆水養護，養護時間應≥14d。養護期間注意對外墻進行保護，嚴禁在其上堆放重物，避免外力過早地作用于剪力墻而造成破壞。

4 裂縫的性質判斷及處理措施

根據本工程地下室外剪力墻出現裂縫的位置、形狀和結合基礎沉降觀測數據可以判斷該豎向裂縫為溫度裂縫，是由于內外溫差較大引起變形不一致造成的，經過項目部討論研究后決定采用灌漿法來處理該裂縫。順著豎向裂縫的走勢將剪力墻混凝土鑿出V形槽，槽口寬為60mm，將殘渣及粉塵清理干凈后將漿嘴設置在裂縫處，漿嘴的布置間距為500mm，剪力墻內外面交錯布置。然后采用堵漏靈將裂縫分段封堵，并注意養護，再用摻有UEA的水泥砂漿粉刷平整；封縫后淋水養護7d后進行壓水試驗，試驗時全面觀察剪力墻內外裂縫處是否有滲漏現象，如發現滲漏則應重新進行封縫，直至壓水檢查合格為止。在壓漿前將其他漿嘴和排水嘴的閥門打開，當達到一定的壓漿力時，應觀察漿嘴冒水情況，當發現環氧樹脂漿液從排水嘴冒出時，可將壓漿閥門關閉。灌漿的施工順序是由下往上進行壓漿，并循序漸進進行操作。如果進漿量不大于0.1L/min時，可保持壓漿力不變繼續壓漿數分鐘后再關閉閥門。當漿嘴內的環氧樹脂漿液完全凝固后，再用壓水法對灌漿效果進行檢查，當無發現滲漏時可將漿嘴上的閥門取下，用鋸子鋸掉漿嘴，再用摻有UEA的水泥砂漿粉平。

5 結束語

綜上所述，高層建筑地下室外剪力墻裂縫類型主要有溫度裂縫、收縮裂縫和沉降裂縫等，在地下室外剪力墻施工中，采取加強圖紙會審工作、加強混凝土原材料選擇及配合比優化、加強剪力墻混凝土施工質量控制和加強混凝土保濕養護等控制措施來預防外剪力墻出現裂縫現象，從而確保外剪力墻無滲漏現象。根據裂縫出現的部位、形狀、寬度和發展情況來判斷裂縫的性質，并研究決定采取灌漿法進行處理，取得良好的處理效果。

[1]董世明，劉興博.地下室剪力墻混凝土裂縫分析及控制措施[J].廣東建材.2017(06)

[2]蔡向榮，王敏權.地下室鋼筋混凝土剪力墻裂縫檢測與處理[J].建筑技術.2015(09)