浅析地下室工程常见裂缝及预防

刘 翀 （宿州市建筑工程质量监督站，安徽 宿州 234000）

1 地下室工程裂缝分布、成因

1.1 地下室工程裂缝分布

1.1.1 地下室顶板

顶板面因温度、湿度、外部环境条件的变化，会产生一些不规则裂缝，顶板与墙板交接处会出现水平缝，顶板的角部也会出现有规律的斜裂缝。

1.1.2 地下室墙板

①地下室外墙中间会出现竖向裂缝；

②地下室外墙横向会出现斜裂缝；

③地下室外墙，有窗处、窗下角会出现斜裂缝；

④地下室外墙，在墙板与顶板、底板施工缝处会出现水平缝。

1.1.3 地下室底板

由于地下室的底板都比较厚，即使是防水板也在300mm~400mm厚，绝大部项目是筏基，特别是无梁厚板，就更厚了，其板上部会出现不规则裂缝。

1.2 地下室工程裂缝的成因

现浇钢筋混凝土结构出现裂缝的原因是多方面的，但80%的裂缝是混凝土自身材料、水灰比、加上外加剂的使用、施工不当等原因造成的；结构构件的温度、湿度，环境条件的改变；初期的混凝土不均匀沉陷、收缩，硬化过程中的干缩；因温度、湿度变化产生的收缩应力等产生的变形裂缝，这些裂缝是非荷载裂缝，裂缝深浅不一，甚至是贯穿裂缝。因设计漏计荷载而产生的裂缝比较少，结构构件因设计考虑不周，配筋构造不妥，地基不均匀沉降、模板支拆、过早承载或施工、使用超载是产生荷载裂缝的主要原因。裂缝与结构构件受力状态有直接关系，然而荷载裂缝仅占裂缝总数的5%～10%；因碱骨料、冻融引起的裂缝约占1%。

1.2.1 地下室工程顶板

地下室工程顶板上出现的不规则裂缝、板角呈45°的斜裂缝，主要原因是温度变化产生温度应力而形成的；由于板的两个方向长度一般都不等，两方向上的温度应力就不等，从而产生呈45°的斜裂缝；顶板与墙、梁的交接处，由于构件高度相差过大，浇筑振捣不密实，而产生的不均匀沉陷裂缝；顶板的施工缝留置不当、施工措施不到位、板面过早加载等因素都是地下室顶板产生裂缝的重要原因。

1.2.2 地下室工程外墙板

①地下室墙外中间的竖向裂缝，除了温度、湿度、外部环境的变化外;外墙周边的梁、柱配筋率远远大于墙板，钢筋对混凝土收缩应力的影响，也是地下室外墙中间出现竖向裂缝的一个重要原因。

②地下室外墙板的横向斜裂缝，因浇筑混凝土时没有分层浇筑，而是沿墙水平推进从下至上，造成混凝土因局部自重而产生的不均匀沉陷，这种浇筑方式很容易造成钢筋位移,也是使墙体产生斜裂缝的原因。

③地下室外墙设窗处，因支模、浇捣不到位，窗间墙、窗台墙的墙高不同，再加上窗台墙下的混凝土很难浇筑密实，又未认真处理，窗间墙的自重大，密实程度要比窗台墙好，窗台墙的沉陷比窗间墙大，这种不均匀的沉陷就会造成在窗下口角部产生裂缝。

④地下室外墙板与顶、底板交接处附近产生水平缝，由于地下室外墙的配筋设计中一般是以抗裂控制的，其配筋率也不是很高，而顶、底板的暗梁（或加筋）钢筋的收缩应力也远大于板，再加上施工中施工缝处理不到位等原因而产生水平缝。

2 预防地下室工程裂缝的措施

地下室工程现浇钢筋混凝土结构构件，在结构构件上不同时期出现裂缝的原因是十分复杂的，大量的工程实践表明，混凝土自身是由不同材料组成的非均质体，内部存在固、液、气体；随时间、环境温度、湿度变化以及外荷载的作用变化，产生裂缝是不可避免的。因裂缝使得外部的水分、二氧化碳及有害成份的渗入，使钢筋生锈、造成钢筋的体积局部膨胀，使混凝土与钢筋的握裹力降低、甚至保护层脱落，使得结构构件的强度、刚度降低、变形增大，直接影响地下室工程的耐久性；地下室工程的裂缝，对地下工程的危害更大，所以抓好地下室工程施工阶段的各项预防措施就显得尤为重要了。

①首先要控制好混凝土自身的质量，水泥、粗骨料、细骨料都应控制好其质量，水泥应采用硅酸盐水泥，有抗冻和高强要求的混凝土采用普通硅酸盐水泥，为防止碱骨料反应采用碱含量低于0.6%的水泥，地下室工程的基础工程的混凝土用量都比较大，一般都属于大体积混凝土工程，应采用低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥（其3d的水化热不宜大于240kJ/kg,7d的水化热不宜大于270 kJ/kg），对水泥凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化碳和氯离子含量，防水混凝土水泥中的铝酸三钙含量不宜大于8%，使用时水泥的温度不宜超过60℃……等都要严格控制，每立方混凝土用量不宜超过350kg，水胶比不应大于0.6。

②地下室工程的钢筋混凝土结构构件中所用的粗骨料，不仅要有颗粒级配，针状颗粒含量不宜大于5%～8%，对抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨等都有要求，其含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%。

③地下室工程的钢筋混凝土结构构件中所用的细骨料其颗粒级配、细度、模数、含量、坚固性、氯离子含量及有害物质含量等都有要求，含泥量不大于1%，泥块含量不得大于0.5%，坚固性检验的质量损失，砂子不应大于8%，钢筋混凝土用砂子的最大氯离子含量不应大于0.06%；为确保地下室工程现浇钢筋混凝土的质量，建议不用人工砂或海砂。

④地下室工程的钢筋混凝土结构构件中，外加剂的使用应符合《混凝土外加剂应用技术规程》（GB50119—2003）要求，应根据地下室工程设计和施工要求选择，对工程实际用料进行适应性试验，由试验确定相应配合比，必要时需做收缩试验；结合经济比较来确定外加剂的采用。使用的外加剂必需对人体无害，不污染环境；选用不当，不仅有可能影响耐久性，而且还有可能因为搅拌过程中不充分，导致混凝土中的外加剂不均，而使混凝土开裂。

⑤地下室工程的支模要求相对较高，特别是人防工程，地下室中的预留、预埋、洞孔件较多，位置、标高必须准确，预埋件还必须固定好，确保在混凝土浇筑过程中不位移。地下室工程处于建筑的最下层，往往上部结构施工时的梁、板支模就直接支承在已建的地下室工程结构构件上：一是施工中过早的使已建结构构件承载，轻则会使已建结构构件出现裂缝，重则会使已建结构构件产生破坏；二是在已建结构构件上直接支模，必须按实际工况进行复核，看看已建结构构件是否能承担上部结构构件的自重和施工荷载，如不满足必须采取有效措施，避免已建结构构件超载、失稳。实际施工中的荷载、支承条件必须与复核计算的条件一致，杜绝不按复核计算施工，否则会造成已建结构构件产生破坏，使模板产生连续倒塌。

⑥地下室工程现浇钢筋混凝土结构构件的混凝土浇筑，对于混凝土浇筑的密实程度是确保混凝土质量的关键，这在业界已形成共识。混凝土浇筑之前，首先应检查模板、支架、钢筋位置、保护层、预留洞孔、预埋件位置、标高是否准确，清除模板内杂物，模板是润水。浇筑竖向结构构件混凝土时，布料设备的出口，离模板内侧面不应小于50mm，不向模板内侧面直冲布料，不得直冲钢筋骨架，避免钢筋位移、变形；浇筑水平结构构件混凝土时，不得在同一处连续布料，应在2m～3m范围内水平移动布料，宜垂直于模板，混凝土浇筑分层厚度，一般为300mm～500mm时，可按1∶6～1∶10坡度分层浇筑，并且上层混凝土应超前覆盖下层混凝土500mm以上，应控制在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇完，振捣棒必须插入至下一层混凝土50mm左右，使上下层混凝土一体化；振动泵送混凝土时，振动棒插入的间距一般为400mm左右，振捣时间一般为15s～30s，使混凝土均匀充满构件的端部、角落，并在20min～30mim后对其进行二次复振，特别是梁板交接构件高度相差较大时，在相交处必须进行二次复振，预防产生沉陷裂缝。对于预留洞、预埋件和钢筋密集的部位，应预先制定好相应措施，确保顺利布料和振捣密实。在浇筑过程中应细心观察，发现混凝土存在不密实、空、胀等现象时，应立即采取措施予以解决。水平结构构件的混凝土表面，应适时用木抹子水平槎两遍以上；楼、屋面还应用铁滚筒压两遍以上，以防止产生收缩裂缝。

混凝土输送泵管出口处的最大堆料厚度应控制在12cm以内，以保证浇筑安全。

多高层建筑的地下室工程的基础厚度都较厚，即使是防水板一般厚度也大于400mm，因此一般均属大体积混凝土。由于水泥水化热，内部温度会迅速升高，会产生内外温差，一般在入模温度基础上的升值不宜大于50℃，混凝土内外温差不宜大于25℃，经采取不同的降温方法，混凝土结构浇筑时的降温速率不宜大于2℃/d；一般5d～7d才能使其内部的温度同周围环境的气温相同。为了避免采用的高强度等级泵送混凝土产生因温度收缩而产生裂缝，应针对其水泥用量大。水灰比大的混凝土自身收缩、沉陷、水分蒸发等原因产生裂缝，对超长大体积混凝土一般采用“跳仓法”施工较为方便，跳仓时间间隔为5d～7d，就可以减少因上述原因而产生的裂缝，但必须把“仓与仓”之间的钢筋支架和“快易收口网”做好，在板厚中间设遇水膨胀橡胶条或钢板止水带防止底板渗漏。

⑦地下室工程的后浇带的浇筑，为避免在基础设置变形缝，在沿基础长度每隔30m～40m留一道贯通顶板、底板及墙板的后浇带，其宽度不宜小于800mm～1000mm，且宜设置在现浇混凝土梁、板剪力较小处的跨度中间1/3跨度范围之内。设置后浇带一是为了释放混凝土硬化过程中的收缩力，减少、控制混凝土结构构件的初始裂缝；二是为解决多高层塔楼与裙房基础之间的不均匀沉降而设置的沉降后浇带，目的是控制塔楼与裙房的差异沉降，当多高层塔楼边的裙房或地下室工程基础距塔楼基础小于20m，可以不设沉降后浇带，而以加强构造来加以解决。

后浇带施工，后浇带处的钢筋完全断开，通过钢筋搭接实现应力传递，但要做好钢筋的保护，浇筑之前应清理杂物、整理钢筋；后浇带两边应设置钢筋支架和“快易收口网”，在板缝中间设置遇水膨胀的橡胶带或钢板止水带，二次浇捣时混凝土应加入膨胀剂，充分浇水饱和养护2周以上，避免接头处产生裂缝。另外地下室工程变形缝处的混凝土结构构件的厚度不应小于300mm，防止因采用中埋式止水带对此处的混凝土造成不利影响。

⑧地下室工程的钢筋混凝土结构的底板、墙、柱、梁、顶板等各种构件浇筑完成处应立即进行养护，混凝土之所以能逐渐凝结硬化，是因水泥水化作用的结果，而水化作用需要适当的温度、湿度。为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，就必须对混凝土结构构件进行养护，创造水泥可以充分水化的条件，加速混凝土的硬化，还应防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥，周围气温过高或过于寒冷等自然因素影响而出现超出正常范围较大的收缩变形，出现干缩裂缝直接影响钢筋混凝土结构构件的整体性、耐久性。虽然钢筋混凝土养护的方法很多，但目前地下工程的钢筋混凝土工程的底板、墙、柱、梁、顶板等构件一般仍然采用自然养护的方法，标准养护在实际工程中无法实现，只有根据工程结构浇筑时的不同环境气温、湿度及其它条件，采用不同的切实可行的保温、保湿方法。如采用塑料薄膜、麻袋、草帘用水浇透覆盖在包裹在结构构件上避免水分过快蒸发，温度急剧变化，防止水分流失，保持混凝土结构的湿度；避免因养护不到位使构件产生裂缝。养护时间应结合实际的气候条件和各种环境因素以及不同的养护方法而定，一般对采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥的混凝土不应少于7d，对掺用缓凝剂、外加剂以及抗渗混凝土其养护时间不应少于14d。对于墙、柱等不易保水的结构构件，拆模时间不宜少于3d，拆模后宜用湿麻袋贴墙、柱覆盖，保持混凝土表面潮湿养护不宜少于14d，冬季施工墙、柱带模养护不应少于7d。

以上所述的是在地下室工程施工中预防裂缝的一些具体措施；加上设计阶段的预防措施，切实用好“防、放、抗”综合治理的原则，实践证明对预防地下室工程现浇混凝土结构构件产生裂缝及控制是十分有效的。