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摘要：实践证明，多种原因都可能导致地下室砼的裂缝，进而因裂缝导致渗漏水的现象，有的甚至影响到建筑物的使用功能和安全，如何在不留伸缩缝的情况下解决砼裂缝的问题已成为新的课题，本文主要从地下室砼裂缝产生的机理、原因、防治及施工运用作出分析。
关健词：地下室 裂缝 后浇带 膨胀带 收缩 补偿性砼
通过对大量地下室工程的实地调查，发现地下室的裂缝主要表现为墙板和顶板部位，它们具有以下的一些特点：顶板裂缝大多数与跨度方向呈45度左右的斜角，个别裂缝穿过两块以上的顶板，如果地下室上部有塔楼，则顶板的裂缝大多数集中于塔楼和地下室交界处的两侧；墙面裂缝多数垂直于地面且相互平行，宽度自下而上逐渐变窄，有的贯通墙壁全高，墙面两端附近裂缝较少，中间部位较多。裂缝一般在砼浇筑的60天之内出现，随着时间的推移，裂缝数量增多，部分裂缝加宽，在进入秋冬季节、气温骤变的时候表现尤为明显。
一、裂缝原因
（一）混凝土硬化性能导致裂缝
一般情况下，砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝，构件表面温度和周围空气温差超过25℃，就引起构件表面裂缝。砼在浇筑后，由于水泥的水化作用，释放大量的水化热，浇筑后的砼温度提高，砼初期体积有微膨胀作用，以后温度下降，体积急剧收缩。砼除了温度收缩外，还有较大的化学收缩和干燥收缩，砼早期（10天-15天）极限拉伸很低，这易造成砼的早期裂缝。因砼的收缩，较高的弹性模量和早期低徐变，会使砼内部产生较大的拉应力，超过砼的极限拉伸，则是造成砼后期裂缝的主要原因。砼在浇筑一个月左右，完成收缩40%，60天内完成收缩65%，20年后完砼收缩的98%，砼的收缩变形是一个初期大，以后逐渐减少的过程。
（二）结构的约束作用导致裂缝
边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用，加上砼构件的刚度差异，使砼变形不协调。侧壁砼浇捣时地板刚度大，受到地板的刚度约束，早期形成压应力，后期砼温度下降，产生拉应力，当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时，地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀，侧壁和地板相互约束，在侧壁的外侧形成垂直裂缝，当地板和顶板受冷收缩时，侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大，同时纵横侧壁的相互约束，因而侧壁两端附近裂缝小，中部附近裂缝多。侧壁内有柱时，由于截面突变，刚度有差异，侧壁的变形受到柱的约束，往往产生应力集中，在离柱子1--2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。现代结构规模日趋增大，超长超厚及超静定结构成为普遍采用的结构形式。这种结构形式有显著的约束作用，对于各种变形必然产生较大约束应力。
（三）基础沉降导致裂缝
在有主楼和裙房的建筑中，地下室的上部荷载和结构刚度差异很大，在不同的静荷载和施工荷载作用下，其沉降位移将很难协调一致，不均匀沉降导致主楼与地下室交界处大梁两侧的楼板在支座处产生负弯矩，造成45度裂缝。
二、抗裂措施
（一）采用补偿收缩砼
在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂，利用其膨胀性能补偿砼凝结收缩。例如用UEA膨胀剂，以10-20%等量取代水泥，制成补偿收缩砼，控制其膨胀率εc=0.02-0.05%，按公式бl=?Ecεc，可在砼中建立0.2-0.7MPa的预压应力，从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力，以砼的收缩值减去砼的膨胀值，其差值在砼的极限拉应变内，则可使砼结构不裂。
（二）设置砼膨胀带
由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿，为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。
膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位，以及一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构，要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。其作用主要表现为：①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa，从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度，防止砼在此部位开裂。② 膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点，产生较大膨胀，而两侧砼的膨胀率较小，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使任意长度可以不设伸缩缝。
膨胀带做法：膨胀加强带宽2-3m，带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网，将带内砼和带外砼分开，为的是不让砼中石子通过，钢丝网垂直布置在上下层（或内外层）钢筋之间，网两端分别绑扎在钢筋上。膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m各与上下层（内外层）钢筋固定，配筋直径减小，间距加密。由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形，故膨胀带的保留时间可为10—15天，这比传统后浇带缩短30天的工期。
（三）后浇带
后浇带和膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约束力的一种技术措施，与比较长久的变形缝相比，已有很大的改进并广泛地运用。后浇带的设计做法各不相同。尤其是带内钢筋是否断开，有的不但钢筋连续，还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同，笔者认为应有以下几点值得注意：
① 尽量减少穿越后浇带钢筋的总量，以尽可能释放砼的收缩应力。
② 后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EsAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EcAc小，拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供，对于钢筋全部截断的后浇带，理论上宽度仅有100mm就可以了，为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带，尽可能增大后浇带的宽度。
③ 后浇带保留时间为42-60d，一般为60d，这样早期温差和砼收缩完成30—50% 。
④ 材料：用高一等级的微膨胀砼封闭，并进行不少于15d的砼养护。
⑤ 位置：设在梁墙内力较小位置，后浇带间距为30-40m。后浇带可做成企口式，在浇砼前，必须凿毛清理干净。
⑥注意保护后浇带，不得合后浇带内钢筋长期暴露在湿气中或浸泡在水中，造成钢筋锈蚀而影响其粘结度和有效截面。
⑦为避免造成构件上部出现裂缝乃至坍塌，后浇带梁板，底部模板支撑必须待后浇带砼浇筑完成并达到规定强度后方可拆除，不得把后浇带部位的构件当作悬臂梁那样，其强度达到100％后就将其底部模板支撑拆除，甚至还在其上部搭设模板支撑或堆放材料，为方便起见，建议将后浇带部位的模板支撑搭设为与周边脱开的独立支撑体系。
（四）提高钢筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值，根据有关资料：混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此，砼应考虑增加抗变形钢筋，即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁，增加水平温度筋，在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋，明显增强砼的抗裂能力。在墙柱连接处设水平附加筋，附加筋的长度为1500--2000mm, 配筋率提高10%--15%。钢筋在保持总面积不变的情况下，根据直经小，钢筋布置间距密的方式选择钢筋，能减少裂缝的最大宽度，同时也要考虑砼易于振捣密实。《砼规》规定：地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2 mm。当裂缝宽度为0.1-0.2mm，水进入砼与水泥产生反应，砼具有自愈能力。裂缝若控制在0.1mm以内时，则所配钢筋数量增多而不经济。
为避免侧壁受底板和顶板的约束，使得砼胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，水平构造筋放在竖筋的外侧，有利于控制墙体裂缝的发生。
关健词：地下室 裂缝 后浇带 膨胀带 收缩 补偿性砼
通过对大量地下室工程的实地调查，发现地下室的裂缝主要表现为墙板和顶板部位，它们具有以下的一些特点：顶板裂缝大多数与跨度方向呈45度左右的斜角，个别裂缝穿过两块以上的顶板，如果地下室上部有塔楼，则顶板的裂缝大多数集中于塔楼和地下室交界处的两侧；墙面裂缝多数垂直于地面且相互平行，宽度自下而上逐渐变窄，有的贯通墙壁全高，墙面两端附近裂缝较少，中间部位较多。裂缝一般在砼浇筑的60天之内出现，随着时间的推移，裂缝数量增多，部分裂缝加宽，在进入秋冬季节、气温骤变的时候表现尤为明显。
一、裂缝原因
（一）混凝土硬化性能导致裂缝
一般情况下，砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝，构件表面温度和周围空气温差超过25℃，就引起构件表面裂缝。砼在浇筑后，由于水泥的水化作用，释放大量的水化热，浇筑后的砼温度提高，砼初期体积有微膨胀作用，以后温度下降，体积急剧收缩。砼除了温度收缩外，还有较大的化学收缩和干燥收缩，砼早期（10天-15天）极限拉伸很低，这易造成砼的早期裂缝。因砼的收缩，较高的弹性模量和早期低徐变，会使砼内部产生较大的拉应力，超过砼的极限拉伸，则是造成砼后期裂缝的主要原因。砼在浇筑一个月左右，完成收缩40%，60天内完成收缩65%，20年后完砼收缩的98%，砼的收缩变形是一个初期大，以后逐渐减少的过程。
（二）结构的约束作用导致裂缝
边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用，加上砼构件的刚度差异，使砼变形不协调。侧壁砼浇捣时地板刚度大，受到地板的刚度约束，早期形成压应力，后期砼温度下降，产生拉应力，当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时，地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀，侧壁和地板相互约束，在侧壁的外侧形成垂直裂缝，当地板和顶板受冷收缩时，侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大，同时纵横侧壁的相互约束，因而侧壁两端附近裂缝小，中部附近裂缝多。侧壁内有柱时，由于截面突变，刚度有差异，侧壁的变形受到柱的约束，往往产生应力集中，在离柱子1--2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。现代结构规模日趋增大，超长超厚及超静定结构成为普遍采用的结构形式。这种结构形式有显著的约束作用，对于各种变形必然产生较大约束应力。
（三）基础沉降导致裂缝
在有主楼和裙房的建筑中，地下室的上部荷载和结构刚度差异很大，在不同的静荷载和施工荷载作用下，其沉降位移将很难协调一致，不均匀沉降导致主楼与地下室交界处大梁两侧的楼板在支座处产生负弯矩，造成45度裂缝。
二、抗裂措施
（一）采用补偿收缩砼
在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂，利用其膨胀性能补偿砼凝结收缩。例如用UEA膨胀剂，以10-20%等量取代水泥，制成补偿收缩砼，控制其膨胀率εc=0.02-0.05%，按公式бl=?Ecεc，可在砼中建立0.2-0.7MPa的预压应力，从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力，以砼的收缩值减去砼的膨胀值，其差值在砼的极限拉应变内，则可使砼结构不裂。
（二）设置砼膨胀带
由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿，为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。
膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位，以及一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构，要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。其作用主要表现为：①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa，从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度，防止砼在此部位开裂。② 膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点，产生较大膨胀，而两侧砼的膨胀率较小，形成中部大两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使任意长度可以不设伸缩缝。
膨胀带做法：膨胀加强带宽2-3m，带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网，将带内砼和带外砼分开，为的是不让砼中石子通过，钢丝网垂直布置在上下层（或内外层）钢筋之间，网两端分别绑扎在钢筋上。膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m各与上下层（内外层）钢筋固定，配筋直径减小，间距加密。由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形，故膨胀带的保留时间可为10—15天，这比传统后浇带缩短30天的工期。
（三）后浇带
后浇带和膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约束力的一种技术措施，与比较长久的变形缝相比，已有很大的改进并广泛地运用。后浇带的设计做法各不相同。尤其是带内钢筋是否断开，有的不但钢筋连续，还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同，笔者认为应有以下几点值得注意：
① 尽量减少穿越后浇带钢筋的总量，以尽可能释放砼的收缩应力。
② 后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EsAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EcAc小，拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供，对于钢筋全部截断的后浇带，理论上宽度仅有100mm就可以了，为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带，尽可能增大后浇带的宽度。
③ 后浇带保留时间为42-60d，一般为60d，这样早期温差和砼收缩完成30—50% 。
④ 材料：用高一等级的微膨胀砼封闭，并进行不少于15d的砼养护。
⑤ 位置：设在梁墙内力较小位置，后浇带间距为30-40m。后浇带可做成企口式，在浇砼前，必须凿毛清理干净。
⑥注意保护后浇带，不得合后浇带内钢筋长期暴露在湿气中或浸泡在水中，造成钢筋锈蚀而影响其粘结度和有效截面。
⑦为避免造成构件上部出现裂缝乃至坍塌，后浇带梁板，底部模板支撑必须待后浇带砼浇筑完成并达到规定强度后方可拆除，不得把后浇带部位的构件当作悬臂梁那样，其强度达到100％后就将其底部模板支撑拆除，甚至还在其上部搭设模板支撑或堆放材料，为方便起见，建议将后浇带部位的模板支撑搭设为与周边脱开的独立支撑体系。
（四）提高钢筋砼的抗拉能力
砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值，根据有关资料：混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此，砼应考虑增加抗变形钢筋，即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁，增加水平温度筋，在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋，明显增强砼的抗裂能力。在墙柱连接处设水平附加筋，附加筋的长度为1500--2000mm, 配筋率提高10%--15%。钢筋在保持总面积不变的情况下，根据直经小，钢筋布置间距密的方式选择钢筋，能减少裂缝的最大宽度，同时也要考虑砼易于振捣密实。《砼规》规定：地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2 mm。当裂缝宽度为0.1-0.2mm，水进入砼与水泥产生反应，砼具有自愈能力。裂缝若控制在0.1mm以内时，则所配钢筋数量增多而不经济。
为避免侧壁受底板和顶板的约束，使得砼胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，水平构造筋放在竖筋的外侧，有利于控制墙体裂缝的发生。