地下室混凝土地坪裂縫產生的原因及預防措施

鄒錢鐵

中國五冶集團有限公司 四川 成都 610000

隨著社會的發展及生活水平的提高，大型地下室停車場及商場非常常見。地下室地坪經常出現開裂的問題，嚴重地影響使用者的體驗。地坪裂縫甚至讓人們產生一種錯覺：認為建造的房屋不安全，出現不愿意將車停放在地下車庫，不愿意去商場購物的情況。地坪裂縫問題也造成施工方高昂的維修費用和經濟損失，造成開發商和使用者較大的經濟損失。

混凝土地坪出現裂縫是建筑地坪工程中常見的質量問題，影響地坪的使用功能及感官效果，破壞裝飾面層，造成較大的經濟損失。本文從混凝土的材料特性、設計、施工三個方面分析地下室地坪裂縫產生的原因并制定針對性的預防措施。

1 案例背景

XX項目位于XX市，其為地下一層，地上四棟六層框架，裙樓為二層框架結構，地下室面積17000m2。地下室為停車場，裙樓為商業，主樓為辦公。該項目地下室地坪完成后大約3個月的時間，開始出現明顯裂縫（見圖1）。

經過了解，其地坪構造做法為細石混凝土地坪（見表1），該項目基礎施工階段處于雨季后期，因地下室面積較大，且長度比較長（長度約330m），建筑北側原始地貌靠近河道，建筑南側為山丘。因南側基礎較好，采用原土地基受力；北側地質情況較差有淤泥存在，采用預制管樁基礎。

表1 地下室地坪做法

2 地下室地坪裂縫原因分析

本文將從以下三個方面分析該項目地下室混凝土地坪裂縫產生的原因。

2.1 混凝土材料特性產生的裂縫

從微觀上看，混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結合體，由于組成材料、微觀構造以及所受影響的不同，混凝土裂縫產生的原因也有很多種[1]。

混凝土塑性收縮形成的裂縫，由于混凝土在終凝前沒有強度，表面失水快，造成毛細管中產生較大的負壓力而使混凝土體積急劇收縮，此時混凝土強度低，而產生裂縫。對于厚度較薄的混凝土更容易因此產生裂縫。

干縮裂縫是不可逆的，主要由于水泥砂漿中水分蒸發程度不同而導致水泥砂漿變形不同導致的結果。

溫度變化引起的裂縫，混凝土澆筑后內外溫度變化不一致而產生裂。

2.2 設計的原因導致地坪產生裂縫

地坪混凝土設計為細石混凝土，材料本身就有開裂的特性，設計者對材料特性考慮不周全，缺少施工經驗，只考慮設置6m×6m的分隔縫，措施單一。

結構設計時考慮不周全，比如重點考慮地基的承載力而忽視基礎的變形協調，因地基不均勻沉降而引起上部面層產生裂縫。

混凝土配合比設計不當引起的裂縫。

2.3 實施的原因導致地坪混凝土開裂

2.3.1 混凝土原材料質量的原因

（1）組成混凝土原材料的砂、石含泥量大，導致混凝土開裂；（2）骨料級配不當，采用不連續的間斷級配；（3）骨料中的片狀材料含量大；（4）參入過量的粉煤灰；（5）水泥的質量不合格，比如使用安定性不合格的水泥。

2.3.2 實施方面的原因

（1）混凝土原材料的堆場不符合要求，容易導致砂、石材料被污染，含泥量增加等情況發生。

（2）混凝土攪拌的原因引起的裂縫。如混凝土攪拌時的投料順序不對，攪拌時間不夠，混凝土沒有混合均勻而成為不合格的混凝土，而形成裂縫。

（3）混凝土攪拌好后到澆筑時的等待時間過長引起混凝土的可操作性降低，導致混凝土出現裂縫。

（4）地坪基層（地下室筏板）保護層過大導致產生裂縫。

①筏板保護層過大就會出現開裂的情況從而裂縫反射到地坪面層。規范一般要求混凝土保護層大于5cm的時候，就要放置鋼筋網片，防治混凝土面層開裂。②在筏板施工，容易出現面層鋼筋保護層過大的情況，比如：馬鐙尺寸偏小，墊層標高太低，保護層標高低都容易導致筏板混凝土保護層過大的情況出現。

（5）樁基礎或者柱下墩部位，出現下沉的情況。

①樁基未完全進入持力層，或者樁基進入持力層后，預應力混凝土管樁樁芯進水導致持力層變軟；現澆灌注樁的沉渣清理不到位后期受力出現下沉的情況。②原狀土受力的部位，在施工的時候出現被水侵泡的情況，且未按照方案進行處理，導致變形不均勻。

（6）施工方案有缺陷導致地坪產生裂縫。

①對于大面積的地坪施工，未考慮“跳倉法”施工措施；②對于柱腳、墻角的部位，未設置隔離措施；③柱腳及后澆帶部位未采取預留地坪后澆措施導致開裂；④方案中對于界面劑的正確使用未做明確的要求，比如界面劑涂刷凝固后才進行地坪混凝土的澆筑，在基層和面層混凝土之間產生隔離層，導致面層大面的空鼓開裂；⑤對于切縫的布置圖及切縫的時間未做明確的規定；對于切縫的尺寸，設計中一般按照6*6m進行描述，方案中一般遵循設計的要求；

（7）混凝土地坪澆筑操作不當產生裂縫。

①在澆筑混凝土前，對基層抓毛后未清理干凈，同時在地坪混凝土澆筑前未對基層進行充分的潤濕導致混凝土的水分被基層吸收產生裂縫；②未在筏板基層和混凝土地坪面層之間設置界面劑；③在澆筑混凝土前，基層積存大量的水，增大水灰比，地坪容易產生開裂；④在澆筑混凝土前，工人為了施工方便，隨意加水，增大混凝土的水灰比，造成開裂；⑤在混凝土澆筑后，未及時按照方案對地坪混凝土進行切縫；⑥施工現場后期成品保護措施不到位引起的裂縫。

（8）地坪實施的時間不合適：地坪在還需要上較重的施工荷載前進行澆筑。應該在主電纜，設備安裝等的主要工作等完成后開始施工。

（9）人的因素：如施工管理人員專業技術能力不足，責任心不強。

（10）機械的原因：機械型號選擇不對或出現故障，計量不準導致混凝土配料沒有按照配合比進行等情況導致混凝土質量不合格產生裂縫。

3 預防措施

3.1 混凝土特性產生裂縫的預防措施

因混凝土特性引起的裂縫預防措施主要通過設計、施工的具體措施來預防。

3.2 設計的原因產生裂縫的預防措施

3.2.1 建筑設計有缺陷產生裂縫的預防措施

（1）配置抗裂鋼筋，比如配置D4150×150的鋼筋網片；（2）在混凝土中加入一定量的鋼纖維可以增加混凝土的抗裂性能；（3）分隔縫的尺寸越大，越容易開裂，減小混凝土分隔縫的尺寸可以讓混凝土的內部的應力得到充分的釋放，減少裂縫的產生。

3.2.2 建筑結構設計缺陷中產生裂縫的預防措施

結構設計中要充分考慮地基的承載能力和變形情況，采用合理的基礎構造形式，調整基礎各部位的剛度。根據工程實際情況，采用“放”、“抗”、“調”的方法，避免因基礎的開裂反射到地面混凝土面層上產生裂縫[2]。

（1）“放”的措施：就是讓導致混凝土裂縫的變形先發生。比如：設置后澆帶，在地基承載力不一致的地方，在地基變形差別大的地方，在上面傳來荷載差別太大的部位，在長度太大的部位設置后澆帶，讓變形先充分發展（結構設計中一般會明確后澆帶的澆筑時間），等變形穩定后再澆筑后澆帶混凝土的；（2）“抗”的措施：設置抗裂鋼筋，在轉角度部位設置放射鋼筋，在不便于設置后澆帶的部位（比如：人防口部等部位）設置膨脹加強帶等措施來提高混凝土的抗拉強度以抵抗混凝土內部的拉力，防止裂縫的產生；（3）“調”的措施：在結構設計的時候，根據地勘報告及上部受力情況，合理調節基礎的剛度，讓基礎的受力和變形相協調。

3.3 對于混凝土配合比的設計不當產生裂縫的預防措施

要考慮多用骨料，少用粉料，以減少裂縫產生；

嚴格控制摻合料的參量，混凝土參合量的比例要適中，以保證混凝土的早期強度，提高混凝土的抗拉性能；

嚴格控制水灰比例，在滿足混凝土強度和和易性的情況下，盡可能減少混凝土的水灰比，減小塌落度；

盡量減少收縮量大、需水量多的水泥使用，建議采用需水量小，與混凝土外加劑適應性好的水泥；

優先采用連續級配的粗骨料配置混凝土，因為此級配的混凝土具有較好的和易性、較少的用水量以及較高的混凝土強度；

采用級配良好的中砂，以減少水泥用量，減少裂縫。

3.4 實施原因產生裂縫的預防措施

3.4.1 原材料質量的控制措施

建筑材料的質量直接關系到混凝土的質量，對進場材料一定要嚴把質量關。在選擇水泥、砂子、石子、外加劑、參合料的時候，要求選擇符合規范要求的材料，材料到場后要按照規范要求取樣送檢，合格后才可以使用。

3.4.2 施工方面的控制措施

（1）混凝土原材料堆場要干凈，分類堆放，要有防雨措施。

（2）混凝土攪拌要選擇合適的攪拌機械；攪拌機的計量儀器要準確；混凝土攪拌時要按照規范的投料順序進行投料，并按照規定的攪拌時間進行攪拌，這樣攪拌出來的混凝土的質量才能滿足要求。

（3）混凝土從攪拌機出來后其運輸時間受到混凝土溫度影響，應采取措施減少混凝土的運輸時間，混凝土從出料到泵送完畢的時間不得超過規范要求，在運輸過程中可以采取降溫、防曬、保溫等措施降低環境對混凝土的影響。

（4）對于因筏板鋼筋保護層過大產生裂縫采取以下措施進行預防

①對于鋼筋保護層過大的情況，一般要求保護層大于5cm的時候，就要放置鋼筋網片，防治混凝土面層開裂；②對于在筏板實施時導致面層鋼筋保護層過大的情況，可以在筏板混凝土澆筑的時候鋪設跳板或者搭設馬道，防止混凝土被踩踏下去；在澆筑混凝土前要嚴格驗收標高，對于標高太低不符合要求的情況就要整改完成（更換高度合適的馬鐙或者在保護層大的部位增加抗裂鋼筋網片）才能驗收通過。

（5）對于因基礎導致下沉的情況的預防措施。

①對于預制管樁要嚴格控制收錘標準，對于端承灌注樁要嚴格控制入巖標準、入巖深度及沉渣厚度，對于摩擦樁要嚴格控制深度；預應力混凝土管樁收錘后，要在樁芯及時澆筑混凝土以防樁下巖層被水侵泡導致樁基下沉；②原槽受力的部位，在施工的時候如果出現被水侵泡的情況，要按照方案進行處理，確保承載力和變形滿足要求。

（6）對于施工方案缺陷的預防措施。

要嚴格審查方案，要嚴格進行方案交底和技術交底，確保有效交底到作業層。

①對于大面積的地坪施工，要考慮運輸通道及現場實際情況，采用“跳倉法”施工的措施；②對于柱腳、墻角的部位，因為地坪變形不一致，考慮采取隔離措施（粘貼彈性聚氨酯分割條）；③柱腳部位、后澆帶部位采取預留局部地坪后澆的措施，以防止開裂，比如在柱腳部位預留菱形后澆帶；④方案中要明確界面劑的使用標準，嚴禁界面劑涂層凝固后才進行地坪混凝土的澆筑；⑤對于切縫的布置圖及切縫的時間要在方案中詳細體現。對于切縫的尺寸，大多數方案中遵循設計的要求（設計中一般為6×6m），但是實際中對于切縫的布置要根據實際現場的具體尺寸盡量減小切縫的寬度，尺寸較小的情況下，混凝土產生裂縫應力釋放的效果越好，開裂的情況越少。

（7）混凝土地坪澆筑操作不當產生裂縫防止的措施。

①按照方案對基層進行抓毛后，對抓毛的基層要清洗干凈（一般采用高壓水槍沖洗），同時在地坪施工前一天對基層進行充分的潤濕；②在混凝土供應情況落實后，根據供應情況，在地坪混凝土澆筑前一到二個小時涂刷界面劑（界面劑可以采用水泥漿，最好用拌合混凝土用的同樣材質的水泥，也可以采用專用界面劑）。界面劑的涂刷范圍不能太寬，嚴禁出現界面劑凝固后澆筑地坪混凝土的情況發生；③在澆筑混凝土前，不能讓基層有大量的積水，如果存在積水，將會增大混凝土的水灰比，讓地坪容易開裂；④在澆筑地坪混凝土前，給工人交底的時候要重點強調：嚴禁隨意往混凝土里加生水，并制定處罰措施，在施工中加強針對性的巡查；⑤在地坪混凝土澆筑后，按照方案對地坪混凝土進行切縫，最佳的切割時機是：在能上人進行操作，且混凝土收縮裂縫未產生的情況下進行，讓產生裂縫的應力能夠及時得到釋放；⑥混凝土澆筑后，養護結束前要加強管控，防止地坪上出現重型機械及振動荷載。

（8）管理人員的責任心不強導致的混凝土地坪開裂的預防措施。

①加強員工培訓，加強管理人員的責任心及技術水平；②落實責任制，并制定明確的獎罰制度及標準，在過程中落實；③加強質量監督崗位的巡查力度。

（9）機械設備故障導致混凝土地坪開裂的預防措施。

施工機械和器具是施工的輔助工具，對保證工程質量有重要的作用。正確選擇和使用機械設備是保證施工質量和安全的重要條件。要求選擇合格的攪拌機械，對計量器具定時檢查和檢驗等，減小因施工機械和器具的問題而產生裂縫的概率。

4 結束語

混凝土地坪裂縫的產生原因是復雜的，是多種因素共同作用的結果。應針對裂縫產生的原因，貫徹預防為主的原則，采取相應的針對性預防措施，避免和減少裂縫的產生及不必要的損失。相信隨著科學技術的發展，混凝土裂縫的難題一定能夠被克服。