淺談地下室外擋墻裂縫成因與防治措施

耿曉強， 李 想

(中國水利水電第十工程局有限公司， 四川成都 610072)

混凝土墻體容易受到溫度變化、混凝土收縮、施工原因和外力作用等因素，剪力墻結構時常會出現裂縫的現象，如不進行有效處理，不但會影響到建筑物地下室的使用功能及使用壽命，而且也會影響到建筑物整體結構質量安全。因此，如何澆筑地下室擋土墻混凝土有效控制裂縫形成就成為了建筑行業的施工難題。

1 工程概述

該工程位于西昌市小廟鄉袁家山村袁馬路，火車站到西昌煙廠路段中段位置，西昌為亞熱帶季風氣候(或亞熱帶高原季風氣候)，氣候特征是夏季高溫多雨，冬季溫和少雨，屬于熱帶高原季風氣候區，素有小“春城”之稱，日照充足、光熱資源豐富等特點。白天太陽輻射強，晝夜溫差大。項目占地面積約46 986.9m2，總建筑面積210 722.33m2，其中地下建筑面積51 777.41m2、地上建筑面積158 944.92m2，由10棟高層建筑以2棟酒店及商業裙房組成，地下設二層地下室，抗震設防烈度為9度。

2 墻體裂縫基本情況

剪力墻裂縫的形態一般分為橫、縱向、上寬、下窄和下寬上窄的、混凝土表面的、貫通的、斜向裂縫等。部分地下室外墻所產生的裂縫成因一般與所受的應力及混凝土材料、溫度條件、施工工藝有關。墻體鋼筋數量多、密度小、混凝土標號高，養護不到位都會產生裂縫，如果是力的作用點直接決定了墻體產生裂縫的去向以及形態。一般在0.2mm左右,少量在0.2mm以下，這些裂縫較有規律；形態比較豎直，而兩端尖細，在墻拆模時發現的裂縫，有外荷載引起的，還有施工工藝不正確產生的裂縫，混凝土溫度收縮時所引起的干縮裂縫及原材料本身所產生的裂縫等。

3 裂縫分類及原因分析

3.1 材料方面的分析

有的墻體設計厚度為400～450mm的屬于較厚的墻體時，為了降低混凝土水化熱，當缺少礦渣水泥的情況下，現場混凝土攪拌站用普通硅酸鹽水泥。還有混凝土選用的石子和沙子含泥量過大，石子強度不夠，最大粒徑偏大，且骨料級配和粒形較差，原材料干燥吸水率過大，含有堿活性骨料等。水泥品種、用量配比選用不當。而選用了礦渣硅酸鹽水泥、快硬水泥等收縮性較大的水泥。礦物摻合料比重偏大，超過膠凝材料的20 %以上，導致混凝土凝結力較低。外加劑的選擇不當，未考慮到外加劑對混凝土水化熱及收縮性的影響問題。

3.2 設計方面的分析

墻體鋼筋制安保護層厚度過厚，地下室外墻豎向鋼筋設計為φ20@200,水平筋大于φ14，位置在豎筋的內側時，地下室外墻外側豎向鋼筋保護層足有40mm，內側有25mm，這樣從墻體外表面到抗收縮的水平筋的尺寸稍大的情況下，墻體素混凝土表面的保護層厚度，如地下室消防水池的墻體，其豎向鋼筋保護層的厚度要求為50mm，即從墻體表面到抗開裂的水平筋素混凝土厚度達到76mm左右。造成墻體表面存在著一層厚厚的素混凝土。當混凝土澆筑完成后，水化熱在墻體內部和墻體表面由于散熱情況不一樣，溫度也不一樣，內部的溫度高、表面的溫度低、形成的溫度差，使混凝土墻體內部產生壓應力時，混凝土表面產生拉應力，拉應力超過混凝土的抗拉強度時，容易產生墻體裂縫的現象，而墻體的裂縫形成一般從表面向內部發展的。

3.3 溫度引起裂縫的分析

混凝土工程中一般內外溫差變形除大體積混凝土外，在早期施工的水泥水化溫升問題中，施工人士對引起裂縫的現象未普遍引起重視，實際上施工中混凝土墻體也存在早期水泥水化溫升的現象，其溫度升高一般為15～25 ℃,對于氣溫較高的地區，比如四川省西昌市的氣候干燥，日間午后氣溫高，日溫差大，日照時間長，午后自然風較大。晝夜溫差大，溫升隨時間變化的提升。當混凝土模板拆除后，混凝土迅速降溫，尤其是表面降溫現象明顯較大，混凝土發生了收縮現象，并產生了內外溫差應力，由于混凝土早期強度過低，當混凝土內外溫差應力大于混凝士的抗拉強度時，混凝土墻體表面容易出現裂縫現象。

3.4 施工影響因素

在施工過程中,現場工人操作工藝不正確、操作方法不正確的情況下,都會導致裂縫的產生。

(1)施工過程中措施控制不嚴格，質量控制不到位，施工時振搗不夠或過度情況。

(2)在混凝土澆筑前由于沒有對模板灑水濕潤就倒入模盒內，尤其是木模板混凝土澆筑中水份被模板吸收掉，容易造成混凝土水份損失引起收縮干裂。混凝土倒入模盒內時溫度過高，而混凝土澆筑時間長地區氣候條件白天和夜間溫差過大。

(3)澆筑完成后拆除模板過早，導致混凝土水分損失過快和降溫過快的情況，所以收縮應力就會增加。

(4)養護過程中不及時，不到位，沒有按照要求進行覆蓋，水分流失過快，風吹干裂，混凝土表面總處于干燥。這些都是施工原因導致的裂縫產生，所以,在混凝土進行施工的時候，必須按照規范要求及施工工藝和操作方法進行，盡量不要出現施工過程操作失誤的情況，這樣能夠避免混凝土裂縫的產生。

3.5 其他原因

雖然現場也對內、外墻和柱進行養護，但往往只淋在了板的頂面上，有時偶而也會對外墻外側模板淋一下，但水分很快順模板流下，對外墻的混凝土起不到養護作用，墻體工程施工時的氣溫較高，而外墻體澆筑混凝土后拆模時間較快，對墻體來說，養護完全不到位，模板拆除后，發現墻體2～3m之間就有一條收縮裂縫，這就是養護不到位造成的。

現場建有攪拌站，其操作人員業務水平不高，不夠專業，存在設備計量不正確、擅自加大砂率；砂、石的現場含水量發生變化時，未請示現場施工員擅自進行混凝土配合比調整。現場攪拌站場地管理不善，場內排水不暢，污染了砂石原材料，使得含泥量超標，導致混凝土配比不符合要求，粗細骨料比例不對，致使墻體產生裂縫。

4 裂縫的預防措施

4.1 加強混凝土原材料質量控制

混凝土是由水泥、砂、石、水組成，有的混凝土摻和摻合料及外加劑。項目物資部應對混凝土的原材料進行控制必須符合相應的質量標準。水泥在投入使用前，必須持有生產廠家的合格證外，還需做強度、凝結時間、安定性等常規檢測檢驗，必須檢驗合格后才能投入使用。不同品種的水泥分別存儲或堆放，不可以混用施工。在鋼筋混凝土主體結構施工中，嚴禁使用含氯化物的水泥。普通混凝土優先選用細度模數2.4～2.6之間的中砂，泵送混凝土用砂對0.315mm篩孔的通過量不宜小于15 %，且不大于30 %；對0.16mm篩孔的通過量不應小于5 %。石子一般選用粒徑4.75～40mm的碎石或卵石，泵送高度超過50m時，碎石最大粒徑不宜超過25mm；卵石最大粒徑不宜超過30mm。石子進場后應做強度壓碎值試驗、篩分試驗、針片狀含量試驗、含泥量試驗、視比重試驗。

4.2 加強混凝土施工質量控制

地下室混凝土澆筑施工應嚴格對泵送混凝土的坍落度進行測量及控制，一般控制在140～160mm之間。做好混凝土施工前準備，并對施工人員進行技術交底，和商品混凝土站實驗員取得聯系，確保混凝土坍落度，嚴禁往混凝土運輸車內注水。在高溫天氣采取降溫及相關質量控制措施，使得混凝土入模溫度低于30 ℃。對墻體高厚、混凝土量大的部位應采取分層澆筑方法，控制混凝土的振搗，振搗時間應控制在20～30s，避免漏振或者過振情況。上下層混凝土必須進行二次振搗，在振搗上層混凝土的同時，應將振動棒插入下層混凝土約50mm部位進行振搗，使得兩層混凝土經振搗后能夠緊密地咬合，從而避免施工冷縫的現象。

4.3 加強混凝土養護控制

地下室部位混凝土應帶模保濕養護，安排專人進行澆水養護。待混凝土完全硬化后可將模板松動，以保證養護水淋至混凝土表面，也充分利用了模板的保溫效果，使混凝土表面保持一定的溫度，防止因內外溫差過大而出現裂縫。待混凝土強度達到75 %時再拆除模板，模板拆除后應繼續進行保濕養護，養護時間不少于14d。

5 墻裂縫的處理措施

混凝土的微細裂縫是目前混凝土工程在施工中產生的基本質量通病現象,微細裂縫比較不易修復。當裂縫寬度小于0.3mm時,往裂縫里面進行灌漿處理不易，灌入高強度砂漿修復困難。其次,有一些裂縫已經被水浸泡過后，裂縫的內部產生碳酸鈣結晶體將裂縫封堵,無法進行灌注。因此,針對無法灌注修復的裂縫,需要采取封閉的辦法進行處理。

裂縫處理:對混凝土結構進行檢查,對于表面細小裂縫0.2mm以內的可不處理，裂縫寬度大于0.2mm的，將其鑿開左右各2.5cm,深1cm左右，再用清水沖洗干凈后保濕24h，用1∶2的水泥砂漿進行修補，并加強養護不少于7d。

滲水處理:先將滲水點鑿成“V”型口，清除雜物并用清水沖洗干凈后，采用“901速效堵漏劑”用水調和填滿“V”型口中，并灑水加強養護不少于7d。

6 結束語

混凝土施工裂縫影響了建筑的使用功能和結構耐久年限。采用了有效的措施防止裂縫的發生，從原材料選擇到施工設計、施工工藝進行細致的考慮，當裂縫發生時根據現場實際情況的裂縫嚴重程度進行及時處理措施，避免裂縫擴大發展，影響建筑物的質量和使用。