秦皇島市某工程地下室外墻裂縫防治措施

摘要：地下工程開發(fā)速度的加快,研究地下室外墻開裂具有十分重要的意義。本文主要以秦皇島市某工程為案例，在分析地下室外墻開裂的原因基礎(chǔ)上，總結(jié)了預(yù)防裂縫的基本對(duì)策，預(yù)控裂縫在設(shè)計(jì)方面的措施，在實(shí)際施工過程的具體措施。地下室外墻裂縫是施工中常見的質(zhì)量通病，但只要靈活地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)事前、事中外墻開裂的有效措施控制，確保建筑物使用安全。

關(guān)鍵詞：高層建筑  地下室外墻  裂縫   溫縮 設(shè)計(jì) 施工  控制  

隨著城市用地的緊張化，高層建筑的高速發(fā)展，地下工程開發(fā)速度的加快，地下室除作為停車場使用外，往往還被作為大型地下商場、大型娛樂活動(dòng)場所、設(shè)備用房（如配電、空調(diào)機(jī)房等），有的還要求具備完善的人防功能，因此，設(shè)計(jì)中除滿足外墻承載力計(jì)算外，還須滿足使用荷載作用下裂縫寬度[Wc，cr]≤0.2mm的要求及強(qiáng)烈震動(dòng)下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求。但地下室外墻受其自身和外界條件的約束影響十分復(fù)雜，而且結(jié)構(gòu)的長度一般超過鋼筋砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范允許的伸縮縫要求長度，因此研究地下室外墻開裂具有十分重要的意義。地下室外墻開裂的原因很多，如砼原材料的質(zhì)量、配合比、水灰比、自身的收縮特性、溫縮、熱脹冷縮、砼徐變等，我公司近年來施工的幾個(gè)鋼筋砼大型地下室，由于及時(shí)在設(shè)計(jì)和施工上采取措施，做到不裂縫、不滲漏、保證了工程質(zhì)量，滿足了使用要求。

一、預(yù)防裂縫的基本對(duì)策

秦皇島市某工程4幢地下車庫砼量共16000m³，冬季完成其全部土建結(jié)構(gòu)施工，在砼澆筑前，根據(jù)施工方案擬采取的施工方法，裂縫控制技術(shù)措施和已知施工條件，先計(jì)算砼的最大水化熱溫升值、收縮變形值，收縮當(dāng)量溫差和彈性模量，然后通過計(jì)算，估量砼澆筑后可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力，其結(jié)果大于砼的極限拉伸強(qiáng)度（1.0×10^-4N/mm²），地下車庫縱向設(shè)置了后澆帶，而橫向設(shè)計(jì)長度為44.3m，超過了規(guī)范允許的最大長度和計(jì)算允許的最大裂縫間距，容易出現(xiàn)裂縫，經(jīng)過跟設(shè)計(jì)人員溝通后，在橫向不設(shè)置后澆帶以方便施工，但為控制裂縫，采用了“放、防、抗”三項(xiàng)對(duì)策。

1、“放”：盡量減少約束之間的互相制約，允許結(jié)構(gòu)自由變化。如增設(shè)滑動(dòng)層和預(yù)留后澆帶（縱向），以適應(yīng)變形的要求，釋放和減小結(jié)構(gòu)的溫度和收縮應(yīng)力。

2、“防”：主要是采取防護(hù)措施，大幅度減少溫差，并使溫差及收縮盡量緩慢，以減小拉應(yīng)力。

3、“抗”：主要是用提高砼抗裂能力的辦法來抵抗溫度應(yīng)力和變形。如適當(dāng)提高含鋼率，在砼內(nèi)摻入PP纖維，提高施工質(zhì)量和砼的抗拉強(qiáng)度等。

采用上述對(duì)策，在實(shí)踐中取得了良好的效果。

二、預(yù)防溫縮干縮裂縫的設(shè)計(jì)措施

1、設(shè)置后澆帶，讓結(jié)構(gòu)在比較自由的狀態(tài)下完成大部分收縮。后澆帶宜設(shè)置在長度的中間和彎矩、剪力較小處，做法見圖1。鋼筋貫穿連續(xù)不斷，該部位在兩側(cè)澆筑60d后再澆筑，后澆帶澆筑用高一級(jí)的微膨脹砼。

2、設(shè)置滑動(dòng)層，以改善約束條件，減小墊層對(duì)底板的約束程度。我們?cè)趬|層和底板之間做PVC防水層，也作為滑動(dòng)層。

3、設(shè)置加強(qiáng)圈梁。墻壁厚300mm，水平分布筋為Φ12@200mm，多屬于一般的構(gòu)造配筋，未考慮抵抗溫度應(yīng)力的要求。而砼收縮及溫縮變化的影響是上端較大，一般最容易在施工縫頂部出現(xiàn)裂縫。為此，在施工縫頂部增配2Φ16~22mm鋼筋予以加強(qiáng)，和原配2Φ12mm一起構(gòu)成一道加強(qiáng)圈梁（圖2）。這樣處理后，使易裂的薄弱部位含鋼率增大，砼的極限拉伸值提高，結(jié)構(gòu)的抗裂性能得到增強(qiáng)。

4、合理的配置溫度應(yīng)力鋼筋，提高砼的極限拉伸值。溫度應(yīng)力的構(gòu)造配筋率（里、外層），光面鋼筋應(yīng)大于0.3%，非光面鋼筋應(yīng)大于0.25%。鋼筋要有數(shù)量要求，盡量采用直徑較細(xì)而間距較密的鋼筋，并在截面上對(duì)稱配置，以提高砼的極限拉伸值和抵抗貫穿性開裂的能力。

5、結(jié)構(gòu)布置要合理，盡量設(shè)法避免底板高低起伏和結(jié)構(gòu)斷面突變等應(yīng)力集中的薄弱部位。如不能避免時(shí)，要作局部處理，做成逐漸變化的過渡形式，同時(shí)配置鋼筋加強(qiáng)，以提高整體剛度。

6、配置洞口加強(qiáng)梁或鋼筋。砼降溫時(shí)，洞邊的收縮受到四周砼的約束，洞口四角因拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。為此在轉(zhuǎn)角或洞邊按圖3配置加強(qiáng)筋或鋼筋。

7、砼標(biāo)號(hào)以選用C30號(hào)為宜，最高不宜超過C40。標(biāo)號(hào)過高，砼的彈性模量增大，從而導(dǎo)致溫度內(nèi)力增大；砼標(biāo)號(hào)越高，水泥用量越大，收縮變形也越大，極易產(chǎn)生收縮裂縫。

三、預(yù)防溫縮干縮裂縫的施工措施

1、水泥宜采用普通硅酸鹽水泥為好，盡量減少水泥用量（摻入適量粉煤灰）。為降低水灰比，摻入適量的減水劑，將水灰比控制在0.38~0.4。

2、合理選擇施工季節(jié)，盡量選擇溫度低的季節(jié)施工。如某高層辦公樓地下室，總溫度差嚴(yán)格控制在30⁰C以內(nèi)，雖未設(shè)置后澆帶，砼亦未出現(xiàn)裂縫。

3、冬季施工用蒸汽養(yǎng)護(hù)或其它加熱方法時(shí)，要采用低正溫養(yǎng)護(hù)。嚴(yán)格控制升溫和降溫梯度，特別是降溫梯度，要緩慢的降溫，緩慢的收縮可有效地降低約束應(yīng)力。結(jié)構(gòu)各部要加熱均勻。

4、加強(qiáng)材料管理，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格。采用優(yōu)質(zhì)骨料，石子含泥量要小于1%。砂子采用中、粗砂，含泥量應(yīng)小于3%。砂石骨料應(yīng)級(jí)配良好。

5、合理安排施工程序，科學(xué)的分段、分塊、分層澆筑。澆筑時(shí)要均勻上升，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。機(jī)械振搗要適度、密實(shí)。養(yǎng)護(hù)要加強(qiáng)，特別在硬結(jié)初期應(yīng)保持在潮濕的環(huán)境中，盡量延長養(yǎng)護(hù)和拆模時(shí)間，最好為30~40天，不得少于14晝夜。

6、施工縫、后澆帶要精心施工。盡量連續(xù)澆筑，不留施工縫。對(duì)設(shè)計(jì)預(yù)留的施工縫、后澆帶，在澆筑前須經(jīng)鑿毛處理，清除浮粒，確保接縫嚴(yán)密。采用P.0 32.5R水泥，用量405kg/m³，實(shí)際凈漿膨脹率約0.05。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d，避免了因收縮而開裂。

7、為防止因溫差過大，降溫過速而引起結(jié)構(gòu)的早期或中期開裂，當(dāng)砼主體施工完畢，其同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度在10Mpa以上即可拆外墻模板。拆模后應(yīng)立即作壁面維護(hù)（如抹面、防水、護(hù)磚等）和外線安裝，竣工后及時(shí)覆蓋，以免其被風(fēng)吹干縮和造受寒流襲擊。

在外墻模板拆除后，經(jīng)現(xiàn)場檢查，除在剪力墻頂部因過振導(dǎo)致砂漿過多，引起極個(gè)別細(xì)微裂縫外，其它部位未發(fā)現(xiàn)裂縫。對(duì)容易出現(xiàn)裂縫的部位檢查結(jié)果如下：

通過設(shè)計(jì)及施工方面采取的一系列措施，很好的控制了地下室外墻裂縫，監(jiān)理單位、建設(shè)單位及質(zhì)檢站對(duì)檢查結(jié)果相當(dāng)滿意，并組織兄弟單位參觀學(xué)習(xí)，提高了企業(yè)的知名度，為在今后激烈的競爭中擴(kuò)大市場份額打下良好的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

⒈顧曉魯，錢鴻縉，劉志珊，汪時(shí)敏主編.地基與基礎(chǔ).北京：中國工業(yè)出版社，2003

⒉張忠，曾繁鋒主編.主體結(jié)構(gòu)工程施工.武漢.中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2006

⒊霍曼琳主編.建筑材料學(xué).重慶:重慶大學(xué)出版社

⒋江見鯨、陸新征、江波. 鋼筋混凝土基本構(gòu)件設(shè)計(jì)（第2版）.北京清華大學(xué)出版社2006

⒌第三版編寫組.建筑施工手冊(cè).北京:中國工業(yè)出版社,1999

⒍江蘇鴻佳公司秦皇島分公司.金夢(mèng)海灣項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì).2010

⒎王輝.建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收.武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社