论文部分内容阅读
摘要：以某房地产集团旗下多个建设项目大型地下室工程裂缝调查分析结果为基础，本文总结了其裂缝现象形成原因。结合理论研究和工程经验成果，提出针对当前地下室裂缝通病的“抗”、“放”、“防”、“治”四位一体的解决思路。
关键词：大型地下室；钢筋混凝土；裂缝预防；裂缝处理
引 言
随着国家经济的高速发展，房地产开发公司建设规模不断扩大，为国家经济建设注入活力，但与此同时，部分大型地下室建设项目中的裂缝等问题给建筑产业提出了难题[[1]-[2]]。裂缝专家王铁梦教授认为大体积混凝土结构裂缝必须采取“抗”和“放”相结合的控制方法[[3]]。本文依据工程实践经验，认为控制裂缝必须做到设计和施工的共同协作，以“抗”、“放”、“防”、“治”四位一体方法确保无缝工程的实现。
1 大型地下室裂缝状况调查及成因分析
经过调查研究组采样分析总结发现，某开发商多个大型地下室项目出现裂缝，图1所示是较为严重的裂缝裂缝状况，裂缝宽度达到1mm，严重影响外观和使用耐久性要求。经过理化实验结果分析，排除了工程材料的质量问题、不均匀沉降和设计荷载不当等可能原因。本文分析认为项目裂缝产生原因主要受到温度应力、收缩应力以及施工管理处理环节上的不当。
图1 某项目地下室顶板出现较为严重裂缝现场图
混凝土完成浇筑之后的凝固阶段，材料温度受到内部水泥水化反应和外部环境影响而形成较大的内外部温度差，大型地下室在浇筑过程中，由于结构长度过大，温度应力呈非线性发展，即会引发裂缝。某酒店项目地下室顶板由于长期维持于极端温度范围内，温度变化引起应力差，继而形成了此类裂缝。收缩应力形成原因较多，工程中较多见的大致可分为结构形式、平面尺寸和养护条件。惠州某项目由于平面尺寸非常复杂，各方向收缩量差距很大，但又缺乏限制收缩的约束，致使地下室底板复杂段生成裂缝。施工管理方面原因导致地下室裂缝的实例较多，惠州某酒店地下室顶板因后期为了工期需要而減少了养护时间，覆土过早形成了大量裂缝。
2 工程中裂缝处理现状及存在问题
当前很多工程中对于裂缝的处理缺乏科学性，有些很难起到很好地改良效果。从惠州某项目在处理地下室顶板裂缝和地下车库顶板的部分裂缝实践中可以总结出三个方面的不足。
首先，为深入分析裂缝形成原因，也没有观察测量裂缝宽度、形态和发展趋势，统一按照规范以未贯通情况处理，灌入填充材料予以解决。这种情况对于已经成形且较小的裂缝可以适用，但对于仍在发展的裂缝起不到效果，浪费资源的同时可能加剧了裂缝开展。其次，对于已经开展的裂缝没有针对不同的类别制定与之相适应的处理方案。对于裂缝处理缺乏整体规划性，不能够系统解决问题，该项目完成后部分裂缝由于类型不同，没有得到处置。另外，目前很多项目中对于裂缝处理都采取边发现边处理的方法，仅考虑眼前提交任务，不考虑裂缝还在持续发展，很多都只是无用工作，浪费资源的同时，也损坏了建设方的企业信誉。
3 裂缝处理方法和细节分析
经大量工程经验总结发现处理地下室裂缝必须查明发生原因，针对不同成因、形态和环境条件，采用适当的技术手段，制定详实的处理方案，遵照规范和技术大纲处置，才能起到良好的处理效果。图2所示为广州某项目中在混凝土浇筑完成养护过程中，持续观察裂缝发展情况，由项目技术负责人制定处理方案，通过打锚处理技术完成的裂缝处理，达到很好地效果，实现“治”的目标。
首先，观察裂缝是否贯通并量测裂缝宽度。对于非贯通且宽度小于0.3mm的裂缝，通常不需要处理或者仅进行环氧树脂胶泥表面密封；对于贯通的小宽度裂缝，结合环境温湿度条件选择亲水或者普通改性环氧树脂材料使用压力注浆修补法修补；对于非贯通且宽度大于0.3mm裂缝，除采用环氧树脂胶泥表面密封外还必须在其达到强度后灌浆处理；对于贯通且宽度较大裂缝，当不会引起钢筋锈蚀前提下可参照非贯通大宽度裂缝处理，当有引起钢筋锈蚀可能是必须专门制定处理方案。其次，专人通过观测、测量和实验等方法查明裂缝类型。普通处理方法未考虑应力的作用，对于有应力存在的裂缝在按照普通方法处理之外必须沿裂缝方向，用碳纤维布限制垂直向裂缝的持续开展。再次，对于不同的环境和不同的部位，要有针对性的提出处理方案。对于伸缩缝处出现的裂缝通常先灌注水泥浆，在水泥完成固结之后，用环界面剂处理封口，保证处理的平整效果；对于地下室底板裂缝通常需要综合处理，针对不同部位分别采用排水和堵水的处理思路，确保地下室的防渗要求。另外，在处理大型地下室裂缝过程中必须遵从保证长期效果的原则，要求处理时间在裂缝稳定之后进行，并确保效果后才给予隐蔽工程验收。
图2 加固处理裂缝方法实际效果
4 预防地下室裂缝出现的方法总结
大型地下室工程预防裂缝的发生，必须优化设计措施、选择优质适用的材料和控制施工中的关键技术，协调保证参与建设的各方工作质量。
4.1优化设计措施
大型地下室工程受混凝土材料性能、环境温湿度和施工条件影响，出现裂缝已经成为工程界的质量通病，预防和控制裂缝出现的首要策略是在设计上即进行考虑，采取优化措施，实现“防”止裂缝出现的工程要求。
从此次裂缝观测分析结果发现，设计中对伸缩缝的处理和构造措施的使用对于预防裂缝出现效果显著。设置后浇带必须控制间距，大型地下室设计要控制比规范的要求更为严格，通常在30m至40m效果较好。钢筋的构造用量合理选择、微膨胀剂的使用和构造做法的改进都是实践中较为重要的裂缝控制方法。
目前应用较为广泛的后浇膨胀加强带技术配合限制温度收缩钢筋设置方法是结构设计较为有效的方法之一。设置后浇膨胀加强带在疏散大型地下室结构中温度应力，以“放”的方式缓解不同结构温度差导致裂缝出现的可能，另外其还能避免荷载不同结构和地基基础不同结构之间沉降差引发的板上裂缝出现。设置温度控制钢筋可以进一步抵消温度应力和材料收缩应力，以“抗”的理念降低裂缝出现的几率。
4.2材料优选
混凝土材料是较为复杂的非线性混合材料，其性能受到所用水泥、砂、石子、外加剂、减水剂和多种掺加料的影响。尽管在此次工程调查研究中未发现有因材料质量引起裂缝的情况，但引起裂缝的温度应力和收缩应力等间接受到材料性能的影响。大型地下室浇筑过程中，水泥的水化热是其内部温度应力过大的主要原因，也是温度应力引起裂缝形成的重要原因之一，在选用水泥时必须控制其颗粒细度，通常C40混凝土使用的水泥要求低于320kg/m3。原材料的质量标准和技术指标控制工作必须严格掌控，例如：细骨料含泥量要求小于1%，使用中粗砂，骨料集配必须良好，粗骨料粒径保证在8mm至40mm之间等。
4.3施工关键技术控制
施工过程中要求制定科学详实的进度计划，并对可能遇到的情况制定应变方案，重点掌控混凝土的运送、振捣和养护等环节。工程经验表明，地泵振动会影响周边混凝土质量，为了减少内部微裂缝出现，尽量避免采用地泵运输，需要使用地泵时也必须采用外墙脚手架固定等方法加以限制。混凝土均匀性很大程度上受到振捣效果影响，施工中要严格先平仓再振捣，减少混凝土局部收缩，避免裂缝产生。
5 结语
大型地下室裂缝影响建筑美观和结构耐久性，必须采取措施予以处理，并总结经验教训，在新建项目中通过综合方法，从设计、材料和施工方法入手，防治裂缝出现。
参考文献：
[1]贾淑明.某工程地下室底板大体积混凝土施工技术[J].施工技术，2012，（41）：29-31.
[2]李凯文.地下室结构渗漏原因分析及防治措施[J].建筑结构，2012，42（1）：120-123.
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2000：332-341.
关键词：大型地下室；钢筋混凝土；裂缝预防；裂缝处理
引 言
随着国家经济的高速发展，房地产开发公司建设规模不断扩大，为国家经济建设注入活力，但与此同时，部分大型地下室建设项目中的裂缝等问题给建筑产业提出了难题[[1]-[2]]。裂缝专家王铁梦教授认为大体积混凝土结构裂缝必须采取“抗”和“放”相结合的控制方法[[3]]。本文依据工程实践经验，认为控制裂缝必须做到设计和施工的共同协作，以“抗”、“放”、“防”、“治”四位一体方法确保无缝工程的实现。
1 大型地下室裂缝状况调查及成因分析
经过调查研究组采样分析总结发现，某开发商多个大型地下室项目出现裂缝，图1所示是较为严重的裂缝裂缝状况，裂缝宽度达到1mm，严重影响外观和使用耐久性要求。经过理化实验结果分析，排除了工程材料的质量问题、不均匀沉降和设计荷载不当等可能原因。本文分析认为项目裂缝产生原因主要受到温度应力、收缩应力以及施工管理处理环节上的不当。
图1 某项目地下室顶板出现较为严重裂缝现场图
混凝土完成浇筑之后的凝固阶段，材料温度受到内部水泥水化反应和外部环境影响而形成较大的内外部温度差，大型地下室在浇筑过程中，由于结构长度过大，温度应力呈非线性发展，即会引发裂缝。某酒店项目地下室顶板由于长期维持于极端温度范围内，温度变化引起应力差，继而形成了此类裂缝。收缩应力形成原因较多，工程中较多见的大致可分为结构形式、平面尺寸和养护条件。惠州某项目由于平面尺寸非常复杂，各方向收缩量差距很大，但又缺乏限制收缩的约束，致使地下室底板复杂段生成裂缝。施工管理方面原因导致地下室裂缝的实例较多，惠州某酒店地下室顶板因后期为了工期需要而減少了养护时间，覆土过早形成了大量裂缝。
2 工程中裂缝处理现状及存在问题
当前很多工程中对于裂缝的处理缺乏科学性，有些很难起到很好地改良效果。从惠州某项目在处理地下室顶板裂缝和地下车库顶板的部分裂缝实践中可以总结出三个方面的不足。
首先，为深入分析裂缝形成原因，也没有观察测量裂缝宽度、形态和发展趋势，统一按照规范以未贯通情况处理，灌入填充材料予以解决。这种情况对于已经成形且较小的裂缝可以适用，但对于仍在发展的裂缝起不到效果，浪费资源的同时可能加剧了裂缝开展。其次，对于已经开展的裂缝没有针对不同的类别制定与之相适应的处理方案。对于裂缝处理缺乏整体规划性，不能够系统解决问题，该项目完成后部分裂缝由于类型不同，没有得到处置。另外，目前很多项目中对于裂缝处理都采取边发现边处理的方法，仅考虑眼前提交任务，不考虑裂缝还在持续发展，很多都只是无用工作，浪费资源的同时，也损坏了建设方的企业信誉。
3 裂缝处理方法和细节分析
经大量工程经验总结发现处理地下室裂缝必须查明发生原因，针对不同成因、形态和环境条件，采用适当的技术手段，制定详实的处理方案，遵照规范和技术大纲处置，才能起到良好的处理效果。图2所示为广州某项目中在混凝土浇筑完成养护过程中，持续观察裂缝发展情况，由项目技术负责人制定处理方案，通过打锚处理技术完成的裂缝处理，达到很好地效果，实现“治”的目标。
首先，观察裂缝是否贯通并量测裂缝宽度。对于非贯通且宽度小于0.3mm的裂缝，通常不需要处理或者仅进行环氧树脂胶泥表面密封；对于贯通的小宽度裂缝，结合环境温湿度条件选择亲水或者普通改性环氧树脂材料使用压力注浆修补法修补；对于非贯通且宽度大于0.3mm裂缝，除采用环氧树脂胶泥表面密封外还必须在其达到强度后灌浆处理；对于贯通且宽度较大裂缝，当不会引起钢筋锈蚀前提下可参照非贯通大宽度裂缝处理，当有引起钢筋锈蚀可能是必须专门制定处理方案。其次，专人通过观测、测量和实验等方法查明裂缝类型。普通处理方法未考虑应力的作用，对于有应力存在的裂缝在按照普通方法处理之外必须沿裂缝方向，用碳纤维布限制垂直向裂缝的持续开展。再次，对于不同的环境和不同的部位，要有针对性的提出处理方案。对于伸缩缝处出现的裂缝通常先灌注水泥浆，在水泥完成固结之后，用环界面剂处理封口，保证处理的平整效果；对于地下室底板裂缝通常需要综合处理，针对不同部位分别采用排水和堵水的处理思路，确保地下室的防渗要求。另外，在处理大型地下室裂缝过程中必须遵从保证长期效果的原则，要求处理时间在裂缝稳定之后进行，并确保效果后才给予隐蔽工程验收。
图2 加固处理裂缝方法实际效果
4 预防地下室裂缝出现的方法总结
大型地下室工程预防裂缝的发生，必须优化设计措施、选择优质适用的材料和控制施工中的关键技术，协调保证参与建设的各方工作质量。
4.1优化设计措施
大型地下室工程受混凝土材料性能、环境温湿度和施工条件影响，出现裂缝已经成为工程界的质量通病，预防和控制裂缝出现的首要策略是在设计上即进行考虑，采取优化措施，实现“防”止裂缝出现的工程要求。
从此次裂缝观测分析结果发现，设计中对伸缩缝的处理和构造措施的使用对于预防裂缝出现效果显著。设置后浇带必须控制间距，大型地下室设计要控制比规范的要求更为严格，通常在30m至40m效果较好。钢筋的构造用量合理选择、微膨胀剂的使用和构造做法的改进都是实践中较为重要的裂缝控制方法。
目前应用较为广泛的后浇膨胀加强带技术配合限制温度收缩钢筋设置方法是结构设计较为有效的方法之一。设置后浇膨胀加强带在疏散大型地下室结构中温度应力，以“放”的方式缓解不同结构温度差导致裂缝出现的可能，另外其还能避免荷载不同结构和地基基础不同结构之间沉降差引发的板上裂缝出现。设置温度控制钢筋可以进一步抵消温度应力和材料收缩应力，以“抗”的理念降低裂缝出现的几率。
4.2材料优选
混凝土材料是较为复杂的非线性混合材料，其性能受到所用水泥、砂、石子、外加剂、减水剂和多种掺加料的影响。尽管在此次工程调查研究中未发现有因材料质量引起裂缝的情况，但引起裂缝的温度应力和收缩应力等间接受到材料性能的影响。大型地下室浇筑过程中，水泥的水化热是其内部温度应力过大的主要原因，也是温度应力引起裂缝形成的重要原因之一，在选用水泥时必须控制其颗粒细度，通常C40混凝土使用的水泥要求低于320kg/m3。原材料的质量标准和技术指标控制工作必须严格掌控，例如：细骨料含泥量要求小于1%，使用中粗砂，骨料集配必须良好，粗骨料粒径保证在8mm至40mm之间等。
4.3施工关键技术控制
施工过程中要求制定科学详实的进度计划，并对可能遇到的情况制定应变方案，重点掌控混凝土的运送、振捣和养护等环节。工程经验表明，地泵振动会影响周边混凝土质量，为了减少内部微裂缝出现，尽量避免采用地泵运输，需要使用地泵时也必须采用外墙脚手架固定等方法加以限制。混凝土均匀性很大程度上受到振捣效果影响，施工中要严格先平仓再振捣，减少混凝土局部收缩，避免裂缝产生。
5 结语
大型地下室裂缝影响建筑美观和结构耐久性，必须采取措施予以处理，并总结经验教训，在新建项目中通过综合方法，从设计、材料和施工方法入手，防治裂缝出现。
参考文献：
[1]贾淑明.某工程地下室底板大体积混凝土施工技术[J].施工技术，2012，（41）：29-31.
[2]李凯文.地下室结构渗漏原因分析及防治措施[J].建筑结构，2012，42（1）：120-123.
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2000：332-341.