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摘要:随着带地下室建筑的增多，地下室连续墙的裂缝发生也较为普遍。裂缝的产生将导致地下室发生渗漏，大大降低混凝土墙体的耐久性。本文在设计、施工、环境因素上分析了地下室外围混凝土连续墙裂缝产生的原因，并介绍了相应的裂缝防治措施，可供参考。
关键词:地下室；外围混凝土；裂缝；防治
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
近年来，城市土地资源越来越短缺，城市建设用地相对紧张。因此，地下室的建设也就越来越多。地下室的建设虽然在一定程度上解决了土地资源短缺的难题，但是地下室工程质量问题不断涌现出来。尤其是地下室连续墙的裂缝问题，而其中又以外围混凝土连续墙裂缝为主要代表之一，这已成为一个较为普遍的质量问题。地下室连续墙的裂缝不仅会影响建筑使用功能，而且还存在安全隐患。因此，本文就地下室外围混凝土连续墙裂缝的成因和防治措施进行探讨。
1 地下室外围混凝土连续墙裂缝分析
1.1 设计因素
设计因素主要体现于：
①地质。地质原因很容易使高层柱形成沉降缝，这是因为建筑物的建造场地地质情况不理想时设计人员未采取适当措施所形成的；
②桩基。在高层建筑物中，当其桩基布置不合理(即与上部荷载不对称)时，高层柱很容易形成沉降缝；
③配筋。地下室环境较为特殊，其对钢筋保护层的要求也较大，即要求外围连续墙钢筋保护层在50mm左右，不可过厚或过薄，若墙体某处保护层过厚将使该处混凝土在收缩时得不到钢筋的约束，从而该部位将形成裂缝，且将继续扩大。同时，若部分配筋间设计时间距偏大或者竖向钢筋放在水平向钢筋外侧，都有极大的产生裂缝的几率；
④伸缩缝。根据现行的GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中的相关规范内容，地下室钢筋混凝土墙体伸缩缝的距离应设置在20～30m之间，然而，在这样的设计使得施工缝在施工时处理伸缩缝不方便，且很容易形成渗水的现象，因而一般工程的大多数设计师都不会特意留设伸缩缝或者伸缩缝留设数量较少，以致工程伸缩缝的设置间距大大超过了规范中的要求。
同时，混凝土在硬化干燥时本身就具有一定的收缩率，约0.05%～0.06%，且其在长、宽、厚三方向都会产生收缩(宽度和厚度两方向的收缩量要小于长度方向很多)，墙体累计收缩的量将随着墙体长度的增大而增大，且由此产生的相应力也会更加大，而当墙体的强度被墙体产生的力超过时，该部位就会形成裂缝。本项目中边长墙分为207.8、113.18、93.44、110.26、55.48、54.74m6种。
1.2 施工因素
施工因素主要体现于：
①混凝土的泵送。混凝土泵送技术是混凝土施工过程中较常采用的一种技术，因混凝土需达到泵送要求，因而施工中一般都要求其坍落度在14cm左右，然后在施工过程中，这个坍落度是较难控制的。同时，当泵送混凝土与传统的半干硬性混凝土的强度相同时，前者的水泥掺量要比后者多，水泥中的随时粒比后者小，以致前者在水化过程中凝缩和自收缩量较大，因而，泵送混凝土产生裂缝的可能性较大，本项目设计为16m；
②原材料质量不良；
③膨胀剂使用不当，比如说使用了过期的UEA微膨胀剂等；
④配合比设计不当；
⑤底板对墙体的约束。该裂缝的产生主要是因为一般墙体的混凝土浇筑要晚于底板浇筑，而当墙体混凝土收缩时，墙体将会受到底板的压应力和墙体的相应力两种侧应力叠加的作用，当墙体混凝土抵抗强度不敌两侧应力时，裂缝变形成了；
⑥柱对墙体的约束。由于与墙体相连的柱子内部钢筋的配设要比墙体钢筋大很多，因而墙体钢筋对墙体混凝土的约束要远远不足于柱子内部钢筋对混凝土的约束。同时，由于柱子对混凝土的约束过大以致墙中的应力不断提高，进而该部位就产生了裂缝；
⑦施工温差。地下室墙是一种薄而长的结构，其对周围温度与湿度变化较为敏感，其产生裂缝的原因大多都是因为混凝土内外温差或昼夜温差较大、拆模过早、气候突变、日照下阴阳面、长期暴露等温度收缩应力；⑧养护不到位。养护到位主要是指施工方未按要求有效保持墙体混凝土表面温度，未有效保证混凝土水化所需的正常水分，等等。
1.3 环境因素
浇筑后的地下室外墙内外两侧处于不同的环境中，其中外侧与大气相连，表面温度与湿度所受天气变化影响较大，如反复冷热变化等，而内侧是在一个室内环境中，受大气变化影响较小。由于地下室外墙内、外两侧所有的大气影响差异较大，以致连续墙内外变化不一致，而差异的大小随着墙体的增厚而增大，从而更易形成裂缝。
2 地下室外围混凝土连续墙裂缝防治措施
2.1 设计方面
(1)合理配筋。墙体配筋的原则是小而密，配筋时应尽可能按100mm间距来布置墙体的水平和立筋，以保证墙体配筋的合理性。为尽可能减少混凝土表面出现裂缝的几率，除了要提高配筋率，在选择钢筋时应根据计算来定钢筋截面的大小，并将水平钢筋由内部改为外侧。此外，为了更进一步降低墙体裂缝的发生，施工方可结合自身条件在50mm厚的钢筋保护层内加设一层细铁丝网。
(2)合理设计并完善混凝土配合比。一般情况下，为降低混凝土内部的水化热，施工方可在满足混凝土和易性与强度等相关性能的基础上适当将水泥用量、矿粉和粉煤灰等掺合料的用量增加。为了将水化热的初期集中出现次数降低或延迟其出现时间，从而减少裂缝的产生，可在混凝土中适当增加减水剂的缓凝成分和用量，并将混凝土的凝结时间适当往后延长，从而延缓混凝土水化反应速率。对于C60以上混凝土可采用60d标养抗压强度作为强度评定。表1、2近几年较为典型的C60配合比案例。
表1 C60混凝土配合比 kg/m3
2.2 材料方面
砂石尽量选用含泥量小级配良好的中粗砂，石子尽可能选用粒径大、连续级配且含泥量小于1%的碎石或卵石。选择水泥时应尽可能选用水化热低、矿渣含量少、细度中等，不过细及低铝酸三钙含量的品种。砂石和水泥采购时应尽可能选择正规的厂家或砂石厂，且应经相关部门检测且合格的。使用减水剂的目的是减少混凝土用水量，而微膨胀剂的掺入是为了将混凝土配制成补偿收缩混凝土。减水剂和微膨胀剂选用时应注意其生产日期，已过保质期的不应考虑，应摒弃。目前国内采用较多的微膨胀剂是掺有10%～15%的UEA或10%左右的AEA。
2.3 施工方面
(1)合理安排施工段。混凝土浇筑初期是大部分混凝土收缩集中的阶段，因而，为了使墙体两边可自由收缩，减少裂缝产生可能性，施工方应根据相关规范要求合理安排施工阶段，留设后浇带，待大部分混凝土浇筑完成后再封闭后浇带。另外，施工时还可采取每段施工20m左右的跳段施工方法来代替后浇带施工方法。
(2)加强薄弱部位的处理。薄弱部位主要是指存在墙高突变、墙厚、大空洞等现象的部位，为了避免这些部位形成应力集中部位，进而产生裂缝，施工时可对这些部位采用加设钢筋或留设后浇带等方法。
(3)改进施工方法。①为了减少初期楼板对墙体的约束作用和尽可能保持墙体内外环境，施工时应尽量分别对墙体和楼板的混凝土进行浇筑；②对于竖向墙结构的振捣必须做到分层下料、分层振捣、快插慢拔，其中快插的目的是防止混凝土表面已被振实但下面却存在分层、离析现象的发生，而慢拔的目的则是振动棒抽出时可能形成的孔洞能被混凝土填满。混凝土振捣时间距宜在30cm左右，时间最好在30～35s，振捣效果以表面翻浆为宜，应严格要求工人保證混凝土振捣到位；③为了防止柱、墙浇筑时出现烂根现象，在浇筑柱、墙时可先采用砂浆来润润底，砂浆最好与混凝土配合比相同。浇筑混凝土时应分层浇筑，合理安排浇筑施工顺序，控制浇筑速度；④为了防止混凝土出现内外温差大的现象，应在墙体混凝土浇筑完毕后通过保温模板的作用来保持混凝土表面适当的温度，只有在混凝土内部水化热基本释放后才能将模板拆除，一般拆模时间为5d左右。
(4)改善养护方法。①应尽可能提前4d来加强混凝土前期养护工作，对混凝土进行温度监测以随时对其进行保湿养护；②为保持混凝土表面的湿润可将麻袋等保水性的物件铺挂在地下室混凝土连续外墙内侧；③为了保持混凝土连续外墙外侧的温度和湿度，可将接通自来水且表面有小孔的塑料水管挂在外侧墙上，形成水幕养护。
(5)减少混凝土连续墙外露时间。为了防止混凝土墙长时间暴露在大自然中进而产生裂缝，应尽可能在地下室外墙混凝土施工完毕后短时间内进行防水施工和基坑回填土。
3 地下室外围混凝土连续墙裂缝的治理方法
3.1 表面涂抹法
涂抹法对防止渗漏有较好的效果。在采用涂抹法之前通过混凝土表面清理、酒精清洗等方法来保证混凝土表面坚实、清洁、干燥。目前我国常用的涂抹材料有聚氨酯类、氰凝、环氧树脂类等，其中环氧浆液涂抹时其能渗入混凝土80mm左右。
3.2 表面涂刷加玻璃丝布法
聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布的涂抹方法是目前我國较为常用的材料。其中环氧树脂胶料加玻璃丝布方法采用之前应将被处理表面清理干净，保证其坚实、清洁、干燥，对于凹陷不平的部位应用腻子进行修补填平，在腻子自然固化后再用玻璃丝布黏帖在该部位，玻璃丝布黏帖时以1～3层为宜，涂刷环氧打底料时应确保均匀，同时，使用的环氧树脂胶结料必须是经试配且合格的。
3.3 充填法
填充法主要是指通过切割机、钢钎或风镐等工具的使用将裂缝扩大成梯形槽或V形槽，并对扩大后的裂缝进行清洗，待其干燥后采用分层压抹的方式用材料封闭裂缝。封闭材料可以是由环氧砂浆、水泥砂浆、高分子密封材料、沥青油膏或各种成品堵漏剂等。其中环氧砂浆最宜用于有结构强度要求的裂缝填充。
4 工程实例
某工程由地上A、B、C3座18层高楼、5层裙房和地下4层构成，建筑总面积约33.5万m2。地下室外墙总长度为636.5m，墙厚588m，深为23.9m，外墙混凝土为C60的高强预拌混凝土。地下室外墙在第一流水段混凝土浇筑完毕后的4d左右出现了宽度在0.1～0.5mm之间的裂缝，沿墙长每3～4m一条均匀排列，尤以柱与墙相交部位居多，大部分裂缝形状均呈垂直状，且长度多为从墙顶至墙底，这些裂缝虽有个别渗水严重且影响使用，但它们并不影响结构安全。在本项目中，工程人员先对工程的原防排水设计、施工记录和验收资料等进行了深层次的了解，对于该混凝土裂缝处理方法是先将外墙面沿裂缝两边剔成八字形槽，并对该处用环氧树脂进行灌缝密缝；其次将墙面压实补平，材料选用与防水材料相适应的裂缝处理材料；最后，在表面加一道防水层和无纺纤维布。该地下室连续外墙裂缝经处理后，在使用的两年多以来，并未发现贯穿的混凝土裂缝、气泡等现象，达到了预期目标并符合相关规范要求。
5 结论
总之，地下室外围混凝土连续墙裂缝是常见的质量通病，裂缝产生原因也是复杂多样的，涉及到设计、施工及环境等方面。因而，施工时应从设计、选材、施工等方面着手，制定出相应的防治裂缝的措施，抓住细节，严把质量关，地下室外围混凝土连续墙裂缝是可以预防和减少的。
参考文献
[1] 吴娟.地下室连续墙裂缝成因与防治措施[J].考试周刊,2012年57期
[2] 徐清雄.地下室外围混凝土连续墙裂缝的成因与防治[J].山西建筑,2005年08期
关键词:地下室；外围混凝土；裂缝；防治
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
近年来，城市土地资源越来越短缺，城市建设用地相对紧张。因此，地下室的建设也就越来越多。地下室的建设虽然在一定程度上解决了土地资源短缺的难题，但是地下室工程质量问题不断涌现出来。尤其是地下室连续墙的裂缝问题，而其中又以外围混凝土连续墙裂缝为主要代表之一，这已成为一个较为普遍的质量问题。地下室连续墙的裂缝不仅会影响建筑使用功能，而且还存在安全隐患。因此，本文就地下室外围混凝土连续墙裂缝的成因和防治措施进行探讨。
1 地下室外围混凝土连续墙裂缝分析
1.1 设计因素
设计因素主要体现于：
①地质。地质原因很容易使高层柱形成沉降缝，这是因为建筑物的建造场地地质情况不理想时设计人员未采取适当措施所形成的；
②桩基。在高层建筑物中，当其桩基布置不合理(即与上部荷载不对称)时，高层柱很容易形成沉降缝；
③配筋。地下室环境较为特殊，其对钢筋保护层的要求也较大，即要求外围连续墙钢筋保护层在50mm左右，不可过厚或过薄，若墙体某处保护层过厚将使该处混凝土在收缩时得不到钢筋的约束，从而该部位将形成裂缝，且将继续扩大。同时，若部分配筋间设计时间距偏大或者竖向钢筋放在水平向钢筋外侧，都有极大的产生裂缝的几率；
④伸缩缝。根据现行的GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中的相关规范内容，地下室钢筋混凝土墙体伸缩缝的距离应设置在20～30m之间，然而，在这样的设计使得施工缝在施工时处理伸缩缝不方便，且很容易形成渗水的现象，因而一般工程的大多数设计师都不会特意留设伸缩缝或者伸缩缝留设数量较少，以致工程伸缩缝的设置间距大大超过了规范中的要求。
同时，混凝土在硬化干燥时本身就具有一定的收缩率，约0.05%～0.06%，且其在长、宽、厚三方向都会产生收缩(宽度和厚度两方向的收缩量要小于长度方向很多)，墙体累计收缩的量将随着墙体长度的增大而增大，且由此产生的相应力也会更加大，而当墙体的强度被墙体产生的力超过时，该部位就会形成裂缝。本项目中边长墙分为207.8、113.18、93.44、110.26、55.48、54.74m6种。
1.2 施工因素
施工因素主要体现于：
①混凝土的泵送。混凝土泵送技术是混凝土施工过程中较常采用的一种技术，因混凝土需达到泵送要求，因而施工中一般都要求其坍落度在14cm左右，然后在施工过程中，这个坍落度是较难控制的。同时，当泵送混凝土与传统的半干硬性混凝土的强度相同时，前者的水泥掺量要比后者多，水泥中的随时粒比后者小，以致前者在水化过程中凝缩和自收缩量较大，因而，泵送混凝土产生裂缝的可能性较大，本项目设计为16m；
②原材料质量不良；
③膨胀剂使用不当，比如说使用了过期的UEA微膨胀剂等；
④配合比设计不当；
⑤底板对墙体的约束。该裂缝的产生主要是因为一般墙体的混凝土浇筑要晚于底板浇筑，而当墙体混凝土收缩时，墙体将会受到底板的压应力和墙体的相应力两种侧应力叠加的作用，当墙体混凝土抵抗强度不敌两侧应力时，裂缝变形成了；
⑥柱对墙体的约束。由于与墙体相连的柱子内部钢筋的配设要比墙体钢筋大很多，因而墙体钢筋对墙体混凝土的约束要远远不足于柱子内部钢筋对混凝土的约束。同时，由于柱子对混凝土的约束过大以致墙中的应力不断提高，进而该部位就产生了裂缝；
⑦施工温差。地下室墙是一种薄而长的结构，其对周围温度与湿度变化较为敏感，其产生裂缝的原因大多都是因为混凝土内外温差或昼夜温差较大、拆模过早、气候突变、日照下阴阳面、长期暴露等温度收缩应力；⑧养护不到位。养护到位主要是指施工方未按要求有效保持墙体混凝土表面温度，未有效保证混凝土水化所需的正常水分，等等。
1.3 环境因素
浇筑后的地下室外墙内外两侧处于不同的环境中，其中外侧与大气相连，表面温度与湿度所受天气变化影响较大，如反复冷热变化等，而内侧是在一个室内环境中，受大气变化影响较小。由于地下室外墙内、外两侧所有的大气影响差异较大，以致连续墙内外变化不一致，而差异的大小随着墙体的增厚而增大，从而更易形成裂缝。
2 地下室外围混凝土连续墙裂缝防治措施
2.1 设计方面
(1)合理配筋。墙体配筋的原则是小而密，配筋时应尽可能按100mm间距来布置墙体的水平和立筋，以保证墙体配筋的合理性。为尽可能减少混凝土表面出现裂缝的几率，除了要提高配筋率，在选择钢筋时应根据计算来定钢筋截面的大小，并将水平钢筋由内部改为外侧。此外，为了更进一步降低墙体裂缝的发生，施工方可结合自身条件在50mm厚的钢筋保护层内加设一层细铁丝网。
(2)合理设计并完善混凝土配合比。一般情况下，为降低混凝土内部的水化热，施工方可在满足混凝土和易性与强度等相关性能的基础上适当将水泥用量、矿粉和粉煤灰等掺合料的用量增加。为了将水化热的初期集中出现次数降低或延迟其出现时间，从而减少裂缝的产生，可在混凝土中适当增加减水剂的缓凝成分和用量，并将混凝土的凝结时间适当往后延长，从而延缓混凝土水化反应速率。对于C60以上混凝土可采用60d标养抗压强度作为强度评定。表1、2近几年较为典型的C60配合比案例。
表1 C60混凝土配合比 kg/m3
2.2 材料方面
砂石尽量选用含泥量小级配良好的中粗砂，石子尽可能选用粒径大、连续级配且含泥量小于1%的碎石或卵石。选择水泥时应尽可能选用水化热低、矿渣含量少、细度中等，不过细及低铝酸三钙含量的品种。砂石和水泥采购时应尽可能选择正规的厂家或砂石厂，且应经相关部门检测且合格的。使用减水剂的目的是减少混凝土用水量，而微膨胀剂的掺入是为了将混凝土配制成补偿收缩混凝土。减水剂和微膨胀剂选用时应注意其生产日期，已过保质期的不应考虑，应摒弃。目前国内采用较多的微膨胀剂是掺有10%～15%的UEA或10%左右的AEA。
2.3 施工方面
(1)合理安排施工段。混凝土浇筑初期是大部分混凝土收缩集中的阶段，因而，为了使墙体两边可自由收缩，减少裂缝产生可能性，施工方应根据相关规范要求合理安排施工阶段，留设后浇带，待大部分混凝土浇筑完成后再封闭后浇带。另外，施工时还可采取每段施工20m左右的跳段施工方法来代替后浇带施工方法。
(2)加强薄弱部位的处理。薄弱部位主要是指存在墙高突变、墙厚、大空洞等现象的部位，为了避免这些部位形成应力集中部位，进而产生裂缝，施工时可对这些部位采用加设钢筋或留设后浇带等方法。
(3)改进施工方法。①为了减少初期楼板对墙体的约束作用和尽可能保持墙体内外环境，施工时应尽量分别对墙体和楼板的混凝土进行浇筑；②对于竖向墙结构的振捣必须做到分层下料、分层振捣、快插慢拔，其中快插的目的是防止混凝土表面已被振实但下面却存在分层、离析现象的发生，而慢拔的目的则是振动棒抽出时可能形成的孔洞能被混凝土填满。混凝土振捣时间距宜在30cm左右，时间最好在30～35s，振捣效果以表面翻浆为宜，应严格要求工人保證混凝土振捣到位；③为了防止柱、墙浇筑时出现烂根现象，在浇筑柱、墙时可先采用砂浆来润润底，砂浆最好与混凝土配合比相同。浇筑混凝土时应分层浇筑，合理安排浇筑施工顺序，控制浇筑速度；④为了防止混凝土出现内外温差大的现象，应在墙体混凝土浇筑完毕后通过保温模板的作用来保持混凝土表面适当的温度，只有在混凝土内部水化热基本释放后才能将模板拆除，一般拆模时间为5d左右。
(4)改善养护方法。①应尽可能提前4d来加强混凝土前期养护工作，对混凝土进行温度监测以随时对其进行保湿养护；②为保持混凝土表面的湿润可将麻袋等保水性的物件铺挂在地下室混凝土连续外墙内侧；③为了保持混凝土连续外墙外侧的温度和湿度，可将接通自来水且表面有小孔的塑料水管挂在外侧墙上，形成水幕养护。
(5)减少混凝土连续墙外露时间。为了防止混凝土墙长时间暴露在大自然中进而产生裂缝，应尽可能在地下室外墙混凝土施工完毕后短时间内进行防水施工和基坑回填土。
3 地下室外围混凝土连续墙裂缝的治理方法
3.1 表面涂抹法
涂抹法对防止渗漏有较好的效果。在采用涂抹法之前通过混凝土表面清理、酒精清洗等方法来保证混凝土表面坚实、清洁、干燥。目前我国常用的涂抹材料有聚氨酯类、氰凝、环氧树脂类等，其中环氧浆液涂抹时其能渗入混凝土80mm左右。
3.2 表面涂刷加玻璃丝布法
聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布的涂抹方法是目前我國较为常用的材料。其中环氧树脂胶料加玻璃丝布方法采用之前应将被处理表面清理干净，保证其坚实、清洁、干燥，对于凹陷不平的部位应用腻子进行修补填平，在腻子自然固化后再用玻璃丝布黏帖在该部位，玻璃丝布黏帖时以1～3层为宜，涂刷环氧打底料时应确保均匀，同时，使用的环氧树脂胶结料必须是经试配且合格的。
3.3 充填法
填充法主要是指通过切割机、钢钎或风镐等工具的使用将裂缝扩大成梯形槽或V形槽，并对扩大后的裂缝进行清洗，待其干燥后采用分层压抹的方式用材料封闭裂缝。封闭材料可以是由环氧砂浆、水泥砂浆、高分子密封材料、沥青油膏或各种成品堵漏剂等。其中环氧砂浆最宜用于有结构强度要求的裂缝填充。
4 工程实例
某工程由地上A、B、C3座18层高楼、5层裙房和地下4层构成，建筑总面积约33.5万m2。地下室外墙总长度为636.5m，墙厚588m，深为23.9m，外墙混凝土为C60的高强预拌混凝土。地下室外墙在第一流水段混凝土浇筑完毕后的4d左右出现了宽度在0.1～0.5mm之间的裂缝，沿墙长每3～4m一条均匀排列，尤以柱与墙相交部位居多，大部分裂缝形状均呈垂直状，且长度多为从墙顶至墙底，这些裂缝虽有个别渗水严重且影响使用，但它们并不影响结构安全。在本项目中，工程人员先对工程的原防排水设计、施工记录和验收资料等进行了深层次的了解，对于该混凝土裂缝处理方法是先将外墙面沿裂缝两边剔成八字形槽，并对该处用环氧树脂进行灌缝密缝；其次将墙面压实补平，材料选用与防水材料相适应的裂缝处理材料；最后，在表面加一道防水层和无纺纤维布。该地下室连续外墙裂缝经处理后，在使用的两年多以来，并未发现贯穿的混凝土裂缝、气泡等现象，达到了预期目标并符合相关规范要求。
5 结论
总之，地下室外围混凝土连续墙裂缝是常见的质量通病，裂缝产生原因也是复杂多样的，涉及到设计、施工及环境等方面。因而，施工时应从设计、选材、施工等方面着手，制定出相应的防治裂缝的措施，抓住细节，严把质量关，地下室外围混凝土连续墙裂缝是可以预防和减少的。
参考文献
[1] 吴娟.地下室连续墙裂缝成因与防治措施[J].考试周刊,2012年57期
[2] 徐清雄.地下室外围混凝土连续墙裂缝的成因与防治[J].山西建筑,2005年08期