地下室外墙混凝土裂缝分析及控制措施 地下室外墙混凝土裂缝分析及控制措施
郭国华
[华润置地（厦门）有限公司]
【摘 要】在第一段地下室外墙浇筑完成后，进行裂缝观察，发现不同程度的开裂，针对此情况，进行原因分析、防治措施的制定及现有裂缝的修补措施。按照此方案执行，后期裂缝减少约 83%，对地下室外墙裂缝、渗水的控制起到了很好的作用。
【关键词】地下室外墙；裂缝；设计优化；过程控制
1 工程概况
本工程地下拟建 3 层地下室（局部 4 层地下室），东侧总高度约 18.2m，外墙厚度大多数为 800mm。南一段负三层人防区结构于 年 12 月 2 日浇筑完成，混凝土浇筑完成 7 天后对墙柱模板进行拆除，经检查，发现外墙出现了渗水裂纹，裂纹宽度较细、形态呈两头细中间粗。
后续施工中在负二层外墙施工前埋置了测温点对单边支模区域外墙进行了温度监测，混凝土进场后对配合比设计报告、开盘鉴定、原材料检测报告、混凝土坍落度进行检查并对搅拌站粗细骨料原材料进行突击取样送检，混凝土施工过程中采取了分层浇筑、均匀布料、均匀振捣的做法进行了全程旁站监控，并在混凝土浇筑完成后进行带模养护 7 天，浇水养护 14 天。后经检查，发现外墙在混凝土温差满足规范要求、原材料满足要求、过程施工及养护均满足要求的情况下，依然有渗水裂缝存在。
图1
2 混凝土裂缝产生原因分析
混凝土开裂的原因较多，对混凝土生产、施工及设计等多个方面进行研究与分析，本工程混凝土裂缝可能产生的原因包括：
2.1 混凝土原材料及配合比
2.1.1 细骨料比重
混凝土砂率指标，对混凝土的和易性和可泵性具有重要贡献，本工程所用混凝土砂率均为 42%，符合国家和福建省混凝土生产规定。
但细骨料的强度偏低，细骨料偏多，对混凝土抗裂性能也有一定的影响，因此，可适度调整砂率，以提高混凝土抗裂性能。
2.1.2 砂石的含泥量
混凝土中粗细骨料的含泥量对抗裂性能影响巨大，本工程混凝土含泥量指标均进行过检测且符合规范规定。
2.1.3 混凝土坍落度
混凝土净浆收缩远大于混凝土的收缩，混凝土坍落度偏大、净浆偏多也影响抗裂性能，本工程外墙混凝土强度等级为 C35P8（60 天强度指标），坍落度为 140± 20mm。
2.1.4 水泥含量偏高
水泥含量是混凝土强度控制的基本保证，但水泥用量过多，强度过高，混凝土干缩性较大，易产生裂缝。因此，在保证混凝土强度的前提下，可考虑适当降低水泥用量。
2.2 施工工艺
2.2.1 混凝土振捣
⑴集中布料：若混凝土不能均匀布料，在一个部位集中下料，造成墙体局部骨料堆料，其邻近部位骨料偏少、净浆过多，易影响混凝土墙体的抗裂性能。
⑵振捣不均匀：混凝土漏振或过振均会造成骨料和浆体结合不均匀，影响抗裂性能。
2.2.2 养护
混凝土浇筑完成后，若未及时对混凝土表面覆盖、洒水养护，易造成混凝土表面失水、开裂。
2.3 设计原因分析
2.3.1 墙体分缝过长
根据 JGJ3-《高层建筑混凝土结构技术规程》中所述，每隔 30～40m 留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带。
2.3.2 外墙钢筋配筋
若外墙钢筋的配筋率不足会对混凝土收缩开裂有影响，若外墙钢筋的间距过大，也会对外墙抗裂有影响。
根据厦门市住宅工程质量常见问题防治若干技术措施第 3.3.1 条，地下室外墙水平钢筋配筋率内外二层合计不得小于 0.5%，钢筋间距不应大于 150mm，且水平钢筋宜布置在竖向钢筋外侧；根据混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-）第 8.4.2 条，墙体易出现竖向收缩裂缝，其水平构造筋的配筋率宜大于 0.4%，水平筋间距宜小于 150mm，墙体中部或顶端 300～400 范围内水平筋间距宜为 50～100mm。
3 控制措施
3.1 严格施工过程控制
3.1.1 均匀布料及加强振捣
⑴均匀布料，避免在一个点位集中下料，其它点位起浆，现场按照 3～5m 一个布料点进行均匀布料。
⑵加强振捣控制，做好交底和施工过程监控，浇筑时振动棒插点布设要均匀，振捣过程应快插慢拔，使得上、下层震动均匀，每点振捣时间控制在 30s 之内，严防漏震和过振。
⑶混凝土浇筑前先检测坍落度，坍落度每个工作台班检测不少于 2次，坍落度不满足配合比要求的做退场处理。
⑷混凝土浇筑分层下料，分层下料厚度不得大于1m。
3.1.2 混凝土养护及测温
⑴混凝土浇筑完 48h 后松动模板，带模养护时间为7 天，模板拆除后安排专人进行浇水养护，养护累计时间不少于14天。
⑵对单边支模区域外墙埋设温点进行温度监控，并做好养护措施。
3.2 加强对搅拌站的监控
3.2.1 加强混凝土原材料控制及配合比调整
⑴配制混凝土的粉煤灰必须为Ⅱ级及以上优质粉煤灰；
⑵混凝土的砂率必须控制在 42%以下；
⑶混凝土中砂应采用干净的中、粗砂，严格控制砂中含泥量不得超过 2%；石子应采用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大于 l%的碎石；
⑷适当降低混凝土中的水泥用量。
3.2.2 加强混凝土生产过程的控制
派专人对混凝土搅拌站进行监控，加强对搅拌站原材料的抽检，加强对其生产过程的检查与控制。
3.3 设计优化调整
⑴依照相关规范要求，对外墙配筋进行优化，使得地下室外墙水平钢筋配筋率内外二层合计不小于0.5%，墙体中部或顶端 300～400 范围内水平筋间距为50～100mm。
⑵外墙单边支模区域对加厚墙体配置抗裂钢筋，加强抗裂性能，避免加厚层素混凝土开裂而引发外墙开裂。
4 裂缝处理措施
4.1 处理原则
根据裂缝的形态以及对结构的影响程度，主要分为以下三种处理方法：
⑴针对裂缝宽度小于 0.2mm 且不贯通的裂缝，其对结构没有本质影响，只需进行表面修复即可；
⑵针对裂缝宽度大于 0.2mm 且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝，为保证结构强度及性能要求，需对其进行灌浆补强处理；
⑶针对渗水裂缝，考虑到本工程为地下结构，均需进行高压灌浆补强和封堵。
4.2 裂缝处理措施
4.2.1 表面修复
该法适用于裂缝宽度小于 0.2mm 且不贯通的裂缝，用以恢复构件表面的观感质量。将裂缝表面清理干净，采用黑、白相掺配的水泥净浆多层涂刷，靠液体的毛细吸力挤进裂缝，堵塞裂缝。
4.2.2 “壁可”法灌浆补强
对裂缝宽度大于 0.2mm 且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝进行灌浆补强，采用“壁可”法进行化学灌浆补强处理。基本原理为：先封闭裂缝，在每隔 30～50cm 处设置环氧胶体注入座，然后用注射器通过注入座往裂缝内注入环氧胶体，最后拆除注入座，再封闭其表面。环氧胶体具有极强的渗透力和粘结力，良好的柔韧性、耐久性和抗收缩性，能满足修补的需要。根据对裂缝情况原因的分析，以及对北京地铁裂缝施工的调查，裂缝补强主要采用改性环氧灌浆材料。
4.2.3 高压灌浆补强和封堵
对渗水裂缝进行高压灌浆补强和封堵，于裂缝最低处左或右 5～10cm 处倾斜钻孔至结构厚度之一半深，循序由低处往高处钻孔，钻孔至最高处后再一次埋设止水针头，然后使用单液 SL-999 高压堵漏灌注机将改性环氧灌浆材料注入结构，以达到强化和封堵效果。●
