浅谈地下室防渗混凝土质量控制办法

梁朝武

身份证号码：452131198305153318 广西省南宁市 530021

摘要：地下室施工中一定要高度重视防渗混凝土的质量问题，力求使其符合规定的标准。本文以某建筑工程实例，浅谈泵送混凝土的裂缝控制技术措施，列举了框架-剪力墙结构地下室防渗混凝土防裂的做法，对地下室防渗混凝土质量控制的进行了探讨，希望能为地下室的混凝土防裂防渗施工给出一点有用的建议。

关键词：地下室防渗混凝土；质量；抗裂措施

前言

随着高层建筑的日益增多，在公共建筑、高层住宅等工程中混凝土地下室也被广泛采用。但由于工程的工期、规模、工程的重要程度以及业主、设计、施工等诸多方面的原因，使地下室混凝土结构，尤其是外墙部位，屡屡出现裂缝、渗漏等危害工程安全和使用的问题。而泵送混凝土等新材料、新技术的发展和应用，带来混凝土结构裂缝出现较为多见的现象。混凝土结构裂缝分为直接裂缝（受力裂缝）和间接裂缝（非荷载作用裂缝），虽然间接裂缝不影响结构安全，但影响正常使用和结构的耐久性。需以预防为主，采取综合措施进行有效地控制，防止建筑工程结构裂缝。

某工程建筑面积37840m2，地下1层，地上21层，框架-剪力墙结构。地下室混凝土防渗等级P8，设计混凝土强度柱、剪力墙C45，梁板C35，层高6.3m。为了达到地下室混凝土的防渗防裂要求，采取多方面的措施，有效控制了地下室防渗混凝土的有害裂缝和渗漏现象。在地下室外墙未做防水施工前，整个地下室混凝土未发现一条贯穿性裂缝和八字裂缝，地下室无一处渗漏，也无一处湿渍。如何控制外墙有害裂缝的产生，也是国内建筑界一直以来需要研究解决和不断探索的技术难题。

一、建筑和结构设计措施

1.1建筑工程的平立面布置整齐规则，纵横向构件均匀对称，电梯井中间布置，楼梯两侧布置，避免了平面突变导致的应力集中，而造成的混凝土结构裂缝。

1.2地下室纵横向设计宽1000、厚度同结构墙板厚的水平与竖向后浇带，且纵向后浇带布置在群楼与地下室体量突变处，避免了泵送混凝土引起的收缩裂缝和体量突变处的间接裂缝。

1.3地下室外墙迎水面保护层50，在混凝土外墙受力钢筋外侧布置ф6.5@200单层双向抗裂钢筋网片，避免混凝土表面的裂缝形成，构造钢筋网片起到遏制裂缝的作用。

1.4混凝土中掺加聚丙烯抗裂纤维，降低混凝土的塑性收缩，使混凝土裂缝减少，提高混凝土的抗冲击韧性。

1.5在满足结构受力要求的情况下，采用较小强度等级的混凝土，本工程现浇混凝土楼板强度为C35。现浇连续板周边框架梁或墙交界处，板边的上部设置负弯矩筋，控制嵌固处及板周边出现板面裂缝；转角处钢筋沿两个垂直方向布置上部构造钢筋，控制45°斜向裂缝的出现。

1.6厚度大于160的混凝土墙体，沿墙的两个侧面配置双排分布钢筋网，且采用φ6@350拉筋连系梅花式布置。在满足受力要求的前提下，双排钢筋网细而密，可改变裂缝间距及形态，从而控制裂缝宽度。水平构造钢筋布置在外侧，控制混凝土竖向裂缝的形成。

二、控制地基不均匀沉降的措施

2.1嵌岩桩基经抗浮验算，纯地下室部分采用抗拔锚杆设计，防止地下室整体上浮引起的结构裂缝；

2.2人工挖孔桩端承中风化岩层，满堂筏板基础整体刚度加强；上部采用刚度较好的框架—剪力墙结构，提高砼基础和主体结构抵御不均匀沉降的能力；

2.3地下室的设计，减少基底的附加压力，减少沉降量；

2.4甲级地基设计除进行持力层承载力验算外，还进行了软弱下卧层及地基变形验算。建筑物的沉降值和局部倾斜值均符合规范要求。经沉降验算并在施工中建立沉降观测，符合体型简单的高层建筑基础平均沉降允许值200的规定。委托具有相应资质的专业机构，拟定沉降观测方案，并经设计和质量监督站认可，确保沉降观测能真实施工过程中的地基变形情况，及时提供数据指导施工，合理安排施工进度。

三、控制泵送防渗混凝土的质量措施

3.1原材料及混凝土配合比主要参数的选择

3.2.1水泥

水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，其强度、生产厂家和水泥碱含量均会对水泥的开裂性能产生影响。规范要求最小水泥用量宜为300kg/m3，本工程砼配合比设计京阳P042.5普通硅酸盐水泥，试验水泥用量为325kg/m3.

3.2.2骨料

骨料是混凝土的又一主要组成材料，在混凝土中起骨架作用。级配越好，混凝土骨架稳定，抗变形能力越好，水泥用量越少，二者共同作用，使混凝土的抗裂性能越好。骨料颗粒的优化是将不同粒径的骨料进行级配，选择其紧密密度最大的级配为最佳级配。处于潮湿环境的混凝土，碎石最大粒径不宜大于40mm，其针片状颗粒含量不宜大于10%，最大粒径与输送管径之比宜1：3，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%。本工程碎石采用5-31.5连续级配，泥含量0.3%。黄砂采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%，含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。本工程提高含泥量和泥块含量的要求，采用细度模数Uf=2.6，级配二区的中砂，含泥量0.4%。

3.2.3粉煤灰

据有关资料说明，随着粉煤灰的增加，混凝土的抗裂性能提高，但达到一定掺量后，随着粉煤灰量的增加，抗裂性能的提高已不明显，并且如果掺量过大，还会对强度和耐久性等产生不利影响，粉煤灰的掺量不宜超过基准混凝土水泥用量的30%，且粉煤灰代水泥率不宜超过20%。混凝土中掺入一定量的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，不仅可以改善和易性，而且减少了水泥用量，延长了混凝土的凝結时间，降低了水化热，还可以提高混凝土的体积稳定性，从而提高混凝土的抗裂性能，而且可很好地克服外加剂对开裂性能的不利影响。Ⅰ级粉煤灰对提高混凝土抗裂性能优于Ⅱ级粉煤灰。本工程采用Ⅰ级粉煤灰，掺量为45kg/m3.

3.2.4外加剂

外加剂品种和掺量根据混凝土性能要求、施工及气候条件，以及结合南京市场常用且性能稳定的外加剂。本工程采用江苏博特新材料有限公司，研发生产的SBTJM—Ⅲ改进型（抗裂、防渗）混凝土高效增强剂。外加剂的一般掺量为总胶凝材料的8-10%，本工程试验确定为32kg/m3.

3.2.5抗裂纤维

混凝土中掺加纤维，可提高混凝土塑性抗裂性能，纤维分布良好的情况下，混凝土抗裂性能随着纤维掺量的提高而提高。一般掺量为0.4—3kg/m3，具体根据工程试验及施工经验确定。本工程采用南京派尼尔工程有限公司生产的聚丙烯抗裂纤维，束状单丝，长度12mm.，试验掺量0.8kg/m3.

3.2.6砂率

混凝土配合比是基于各种原材料在混凝土所占的绝对体积来设计的，也即粗骨料间的空隙由细骨料填充，细骨料间的空隙由水泥浆填充。如果粗骨料的颗粒级配较好，如果细骨料的比例（砂率）适当，那么混凝土抵抗变形的能力就越好，并且水泥用量也较少，混凝土的强度和抗裂性能就较好。在满足泵送要求的情况下，尽量降低防渗混凝土的砂率，一般宜为35%—45%，但不宜过小，以避免缺浆而影响混凝土的密实性。本工程砂率为42%。

3.2.7水灰比

水灰比过大或过小对混凝土的抗裂性能不利，C30以上的防渗混凝土（P8）最大水灰比为0.5.本工程水灰比为0.41.

3.2商品混凝土的抗裂性能控制的管理

3.2.1为了控制好商品混凝土的半成品质量，监理机构认真编写了交底文件，组织了集甲方、设计、施工及混凝土供应商参加的质量要求交底会议。在混凝土施工前，监理组织甲方、施工单位去混凝土供应厂家考察，现场对原材料、外加剂质量进行抽查并取样检测，有效控制了商品混凝土的原材料质量。

3.2.2要求厂家对混凝土配合比按设计原则：最小水泥用量原则、最大骨料堆积密度原则和适当水胶比原则进行优化设计。

四、施工质量控制措施

4.1事前控制

4.1.1审查施工单位建立的质量管理机构、质量管理制度和质保体系，要求施工单位根据建筑结构的类型、建筑结构采用的材料特性和施工环境等实际情况，在施工组织设计中制定切实可行的裂缝控制的措施。

4.1.2要求施工单位根据地基土的层状特点、地下水位及周围环境状况，制定防止地基不均匀沉降和影响周围建筑工程地基开裂的专项技术方案。为保证地基土的原状结构，基坑快见底时，沿纵横向后浇带分四段开挖，为避免人为破坏持力层原状结构，在基底保留20cm左右原状土人工铲挖，经验收的持力层及时浇筑混凝土垫层。由于施工正值雨季，为防止雨水浸泡基底，在基坑周边砌600mm高的挡土砖墙并用水泥砂浆粉好，在挡土墙外侧四周设计贯通排水沟和集水井，利用纵横后浇带下沉部位设置碎石盲沟并与周边排水沟相通，使基坑内的雨水有组织排水，一旦雨水进入基坑，及时能抽出坑外。

4.1.3规定合理工期，避免施工速度不当造成的结构裂缝，并根据建筑工程地区气候特点和施工季节，制定控制裂缝的季节性措施。

4.1.4模板支撑方案须经设计人员和专家论证，确保具有足够的承载力、刚度和稳定性。

4.2事中控制

4.2.1混凝土浇筑前要充分润湿模板，但模板内不能有积水。后浇带两侧的梁板支撑予以加强，并形成独立的支撑体系并有足够刚度。并在后浇带补偿收缩混凝土达设计强度后拆除。

4.2.2采取控制钢筋的位置措施，防止混凝土浇筑时结构中受力钢筋移位。

4.2.3要求施工单位施工前对班组进行技术交底，选择经验丰富、责任心强的振捣手，签订责任状。保证全面细致的振捣，防止漏振、欠振和过振。严禁振动钢筋和模板，对钢筋密集部位采用体外振捣方法振捣；先浇筑梁再浇筑楼板；离后浇带一定距离下料，边振边向后浇带推进，振动棒不要触碰后浇带模板；初凝前对混凝土进行二次振捣，终凝前对表面进行二次搓毛和抹压，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，增强混凝土的密实性和均匀性，避免出现早期失水裂缝。

4.2.4运至现场的商品混凝土严禁加水，并要求施工单位派专人对每一车混凝土进行坍落度测量，监理每10车抽测一次，不合格的混凝土不允许使用。

4.2.5严格控制现浇混凝土楼板上人和上料时间，必须根据结构设计、混凝土强度增长和支撑的具体情况确定楼板施工荷载，且应均匀堆放或沿周边堆放。

4.2.6施工缝的处理：地下室外墙预留在底板面以上50cm处，预埋300mm宽，δ=3mm钢板止水。立模前，应将混凝土表面的浮浆凿除和杂物清除；混凝土浇筑前，先铺30-50mm厚的1：1水泥砂浆，并及时浇筑。

4.2.7后浇带：按设计要求留设，后浇带混凝土浇筑时间应该待混凝土自身收缩大部分完成后，且距离后浇带两侧混凝土浇筑完成时间不宜小于60d，浇筑高一强度等级的补偿收缩混凝土并充分养护28天。

4.2.8避免雨中浇筑混凝土，高温干燥季节楼板面立即覆盖塑料薄膜保湿养护，初凝2h后洒水保护。地下室底板面积较大，采用蓄水养护静置7天，杜绝任何荷载对混凝土的不利影响。

4.3事后控制：地下室外墙和顶板在冬季来临之前，做好保温和防水，并及时覆盖回填土，避免墙体室内外温差过大引起的后期混凝土的温度裂缝。

五、结束语

地下室外墙裂缝的原因错综复杂，但是只要能够做到技术先行、管理到位、采取综合治理的方式加以解决，设计、建材、监理、就可以基本解决地下室的墙体裂缝问题。现行混凝土设计规范要求，只在受力裂缝的控制（抗裂或裂缝宽度验算）、伸缩缝间距及一些构造措施中考虑问题，而未对其他原因（非受力荷载作用）造成的结构裂缝宽度给予明确限制。实际上，设计还可以在结构布局和构造缝的设置方面作更深入的思考，以便更有效地控制裂缝。

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

[2]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000

[3]中国建筑工程总公司.建筑防水工程施工工藝标准[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[4]栗书宁.地下室混凝土外墙防水堵漏[J].山西建筑，2009，（06）.

[5]贲勇.自防水混凝土抗渗性能的探讨[J].山西建筑，2009，（06）.