提要：介紹廈門某高層地下室墻體裂縫原因及預(yù)防和處理

   關(guān)鍵詞：裂縫原因 ；預(yù)防 ；處理


        隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，高層建筑越來越多，地下室鋼筋混凝土外墻施工中裂縫現(xiàn)象較為普遍，下面結(jié)合一工程實(shí)例談?wù)劦叵率?a href='http://onlinefundstransfer.com' target='_blank' title='鋼筋混凝土'>鋼筋混凝土外墻裂縫的成因及防治措施。

1   工程概況

        某工程位于廈門市嘉禾路蓮花路段，工程總建筑面積52893m2，建筑總高度94.9m，工程地基結(jié)構(gòu)為片筏基礎(chǔ)加輔助樁，上部結(jié)構(gòu)質(zhì)式為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

    該工程地下室為長方形平面，平面尺寸為84.4×40.2m，其長向靠中間設(shè)有一條后澆帶。地下室層高4.2m，外墻厚350mm。鋼筋混凝土柱為1×1m，柱網(wǎng)6900×7200mm，地下室外墻采用木模板，廈門市二建混凝土公司供應(yīng)的C50P8泵送商品混凝土，石子粒徑16-31.5mm，砂為中粗砂，坍落度為120±30mm，混凝土初凝時(shí)間≥6h，終凝時(shí)間≤12h。

2   施工概況

        地下室外墻以后澆帶為界嚴(yán)格按施工方案分兩次澆筑完成，澆倒順序、線路、方法正確，澆倒過程順利。其間氣溫：最高38℃，最低21℃。

3   裂縫情況

        地下室外墻拆模后發(fā)現(xiàn)裂縫較多，第一次澆筑區(qū)域有52條，第二次澆筑區(qū)域有26條，裂縫位于兩柱距之間的墻上，分布較為均勻，間距在1-2m內(nèi)，裂縫方向基本上垂直分布，裂縫長度：下部從地下室底板面約50-300mm起，上部直到外墻混凝土澆筑高度，全長3-3.5m，裂縫寬度采用40倍帶光源讀數(shù)顯微鏡觀測大部分在0.2-0.5mm間，部分為貫通裂縫。

4   裂縫原因分析

        眾所周知，混凝土材料是一種非勻質(zhì)非連續(xù)的彈塑性材料，混凝土材料的裂縫是由于混凝土凝固成形后內(nèi)部的初始缺陷、微裂縫，由于應(yīng)力的作用使之?dāng)U展引起的。引起混凝土自身變形的主要因素有：溫度變化和混凝土凝固過程中由于體積變化而產(chǎn)生的收縮。

        由于本工程裂縫產(chǎn)生時(shí)，結(jié)構(gòu)尚未受荷載作用（或僅受自重作用），且通過沉降觀測結(jié)果地基并未變形，基本上可以確定該裂縫不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，因此可判定該裂縫屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫。

        如前所述，混凝土產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)性裂縫的起因是混凝土自身的變形。而本工程使混凝土產(chǎn)生自身變形導(dǎo)至裂縫產(chǎn)生的原因如下：

        (1)地下室外墻混凝土在水化及凝固過程產(chǎn)生體積變形的收縮。

混凝土在空氣中水化及凝固過程中體積會(huì)收縮，結(jié)硬初期收縮變形發(fā)展較快�；炷�土的收縮與下列因素有關(guān)：

        ①水泥品種：高標(biāo)號(hào)水泥制成的混凝土收縮較大（或高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土收縮較大）。②水泥的用量：水泥用量越大、水灰比越大混凝土收縮就越大。③骨料的級(jí)配性質(zhì)：骨料的彈性模量越大，收縮越小。④養(yǎng)護(hù)條件：在結(jié)硬過程中周圍環(huán)境濕度大，收縮小。⑤混凝土的成型：混凝土越密實(shí)，收縮越小。⑥使用環(huán)境溫度：溫度高，易失水，收縮大。⑦混凝土構(gòu)件的（體積/表面積）比值：比值大，收縮小。

        本工程地下室外墻使用C50P8泵送商品混凝土，采用普通水泥，設(shè)計(jì)配合比中水灰比為0.46，水泥用量為440kg/m2。采用泵送商品混凝土，為追求可泵性，一般水灰比都偏大且骨料粒徑偏小。而骨料粒徑偏小又不利于制約混凝土的收縮。

        加之施工期間正值7月盛夏季節(jié)，氣溫較高，容易使混凝土失水收縮。

        (2)收縮過程中所受到的約束是對(duì)構(gòu)件活動(dòng)和變形的制約，本工程的約束又分為內(nèi)部約束和外部約束：

        ①內(nèi)部約束：首先是地下室外墻的配筋對(duì)混凝土的約束這是由于混凝土的收縮對(duì)鋼筋產(chǎn)生壓應(yīng)力而鋼筋握裹力的作用對(duì)混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，制約了混凝土的變形。其次地下室外墻中柱與墻等構(gòu)件在收縮量的差異產(chǎn)生的約束，這是由于柱的（體積/表面積）比值大收縮小而墻的（體積/表面積）比值小收縮大，這樣變形不協(xié)調(diào)，形成收縮變形小的部分對(duì)收縮變形大的部分的約束。

        ②外部約束：墻體以下的基礎(chǔ)底板對(duì)地下室外墻的下部約束和墻體以上的梁或頂板對(duì)地下室外墻的上部約束，由于裂縫產(chǎn)生時(shí)地下室頂板尚未施工，因此上部約束尚未形成。

        由上可知混凝土的裂縫是由于混凝土的收縮，使混凝土處于一種受壓狀態(tài)，由于約束的作用，反而使混凝土處于收拉狀態(tài)，當(dāng)對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就出現(xiàn)裂縫，這種現(xiàn)象在混凝土的結(jié)硬初期尤其明顯，這是由于混凝土的結(jié)硬初期收縮量較大，且其抗拉強(qiáng)度又較低。

        上述地下室外墻收縮變形以及受到的約束主要是指水平方向的。當(dāng)然在垂直方向也有，但因墻體高度不大（相對(duì)于水平長度而言），混凝土的收縮變形較小，且上部無約束作用，僅為豎向配置的鋼筋對(duì)其有約束，由于變形及約束較小，故不會(huì)在水平方向出現(xiàn)裂縫。

        綜上所述的原因使該工程地下室外墻混凝土出現(xiàn)如前所述的垂直裂縫。


5   裂縫的預(yù)防措施

        (1)設(shè)計(jì)方面：

        ①按混凝土最大澆筑長度的要求，增設(shè)后澆帶。

        ②提高混凝土的抗拉強(qiáng)度：如在混凝土中摻入適量纖維，提高混凝土自身的抗拉強(qiáng)度。

        (2)施工方面：

        ①合理調(diào)整混凝土的配合比：盡量采用水化熱低收縮性小的早期高強(qiáng)水泥，降低水泥用量；降低水灰比（控制好混凝土的坍落度）；調(diào)整骨料級(jí)配；在混凝土中摻入適量微膨脹劑，補(bǔ)償混凝土的收縮。

        ②混凝土要分層分段澆筑，加強(qiáng)振搗確�；炷�土的密實(shí)性，增強(qiáng)混凝土的連續(xù)性和整體性，以提高混凝土的強(qiáng)度，尤其提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

        ③加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。避免過早拆模，防止外力作用損傷混凝土，尤其要注意做好混凝土保濕保溫的工作。

6   裂縫的處理

        由于裂縫是由變形引起的，為非結(jié)構(gòu)性裂縫，故無承載力危險(xiǎn)。但是會(huì)對(duì)地下室防水、鋼筋的保護(hù)造成危害。因此必須對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)處理。

        由于該工程貫通裂縫較多，因此采用高壓化學(xué)灌漿法較為合適。采用YJ—自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)，具體做法如下：

        施工工藝流程：裂縫檢查→清潔裂縫→安設(shè)底座→封閉裂縫→漿液注入→拆除灌漿器→拆除底座→結(jié)束

        (1)根據(jù)現(xiàn)場裂縫的檢查情況確定具體施工方案；在施工前，對(duì)擬實(shí)施灌漿的裂縫寬度、長度、深度、走向進(jìn)行認(rèn)真的檢查，并做好具體的標(biāo)記。

        (2)基層處理：采用鋼刷將裂縫兩側(cè)表面的灰塵、浮渣清理干凈，縫寬≤0.5mm。

        (3)確定注入口及安設(shè)底座：灌漿底座的設(shè)置間距是根據(jù)裂縫大小、走向及結(jié)構(gòu)形式而定，一般縫寬≥0.5mm者為15-25cm，一般縫寬≤0.5mm者為10-20mm。原則上縫窄因密，縫寬可稀，但每條裂縫至少需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的底座。底座的安設(shè)采用原子灰進(jìn)行固定。對(duì)于貫通裂縫，應(yīng)在墻兩側(cè)均安設(shè)灌漿底座，一側(cè)灌漿時(shí)另一側(cè)裂縫必須封閉。

        (4)封閉裂縫：其目的在于使裂縫成為一個(gè)封閉的空腔。采用原子灰沿裂縫表面涂刮，封縫寬度以注漿時(shí)不能漏漿為原則。

        (5)配制漿液：環(huán)氧樹脂、塑化劑和稀釋劑組成的主劑在試驗(yàn)室預(yù)先配制好。主劑和固化劑現(xiàn)場配制混合后必須攪拌均勻，待反應(yīng)熱量降低后方可注入軟管。

        (6)安設(shè)灌漿器：將配好的灌漿樹脂注入軟管中，把裝有樹脂的灌漿器旋緊于底座上。

        (7)灌漿：

        ①確定樹脂的注入量，可根據(jù)裂縫的寬度、深度、長度計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際需要樹脂約為理論計(jì)算量的1.3倍以上。②灌漿順序應(yīng)從裂縫下端依次向上灌注。③灌漿時(shí)，鄰近的底座必須用堵頭封死，以防漏漿。④灌漿壓力穩(wěn)定后應(yīng)保持一定時(shí)間，以滿足灌漿要求，保證灌漿質(zhì)量。⑤松開灌漿器彈簧，確定注入狀態(tài)，如樹脂不足可補(bǔ)充再繼續(xù)注入。

        (8)注入完畢拆除灌漿器：待注入速度降低確認(rèn)不再進(jìn)漿后，可拆除灌漿器，再用堵頭將底座堵死。

        (9)樹脂固化后敲掉底座及堵頭，修補(bǔ)好表面封縫膠。

        (10)修補(bǔ)質(zhì)量檢查：灌漿結(jié)束后，隨機(jī)選取三點(diǎn)通入壓縮空氣檢查灌漿是否密實(shí)。

7   結(jié)束語

        通過對(duì)該工程產(chǎn)生裂縫原因的分析，采取適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ�取得了較好的預(yù)期效果。

        (1)高層建筑地下室墻體的裂縫，雖然對(duì)結(jié)構(gòu)安全無影響，但也要引起我們的重視，因?yàn)樗�可能�?duì)地下室的使用功能及結(jié)構(gòu)的耐久性造成影響。

        (2)控制裂縫的出現(xiàn)要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、施工、環(huán)境等諸多因素的影響。