地下工程混凝土裂缝的产生及治理技术

程黎爽

（山西四建集团有限公司， 山西 太原 030012）

1 工程概况

某工程位于太原市小店区未来核心地段的高层公共办公楼，总建筑面积115268.9m2，其中地上建筑面积84075.69m2，地下建筑面积31193.21m2。框架剪力墙结构，地上9层，建筑高度40m，地下2层，埋深13.3m。地下室外墙周长约480m，外墙厚度600mm、500mm、400mm，后浇带间距30～40m，设两道变形缝，缝宽250mm。后浇带分隔后单次浇筑外墙最长70m，地下水位-1.6m。混凝土强度等级C45，抗渗等级P8。地下室局部墙体有渗漏现象。

2 地下室外墙渗漏表现形式

2.1 外墙结构渗漏主要表现在五个方面

（1）外墙裂缝引起渗漏；（2）墙体穿墙止水螺杆处渗漏；（3）施工缝、后浇带接茬处渗漏；（4）主楼与附属结构相交处渗漏；（5）混凝土振捣不密实渗漏。

2.2 外墙裂缝主要特征

（1）墙体产生裂缝大多数呈竖向分布，裂缝高度接近于单层墙高，两端逐渐变细而消失，且裂缝间大致呈平行线。离基础底板约0.5～0.8m。

（2）地下室墙长两端裂缝少，中间裂缝多，墙柱交接部位两侧裂缝较多。第一条裂缝距柱边1～2m；其余裂缝跨内分布均匀，间距3～5m。

（3）裂缝数量较多，宽度不大，除变形缝处有0.3mm宽裂缝外，其他裂缝宽度≤0.2mm。

（4）外墙拐角及后浇带两侧未见裂缝，第一条距墙拐角或后浇带边3～4m。

（5）裂缝出现时间多在拆模后15d左右。

（6）随时间裂缝数量增多，但裂缝宽度加大有限，与混凝土在大气中暴露时间长短有关。

3 裂缝原因及防治措施

3.1 混凝土配合比

地下室外墙裂缝大多数为混凝土收缩裂缝，主要与水泥、砂石、掺合料、外加剂选择及掺量、水灰比、砂率等有关，混凝土和易性不好，浇筑后产生分层、离析、泌水，坍落度大，造成混凝土收缩，出现裂缝。商品混凝土选用缓凝型高效减水剂，并掺入粉煤灰，影响混凝土的早期抗拉强度与弹性模量，混凝土早期出现裂缝。采用人工砂石粉含量多，颗粒级配不合理，石粉含量过高时，降低混凝土抗渗性能。

配合比材料选用：水泥宜选用低水化热、铝酸三钙含量不大于8%的水泥。砂宜采用中粗砂，严禁采用细砂，细度模数宜大于2.3，含泥量不大于2%；石子选用粒径5～31.5mm，连续级配，含泥量不大于1%的碎石或卵石。采用减水率高、分散性能好，对混凝土收缩影响较小的外加剂，减水率不应低于12%。掺加膨胀剂或纤维膨胀抗裂防水剂配制成补偿收缩混凝土，掺量应经过试验确定。掺加Ⅱ级粉煤灰、S95粒化高炉矿渣粉代替水泥。在混凝土中掺加化学纤维、钢纤维等阻止混凝土干缩开裂。

配合比试配人员应与现场作业人员就现场的浇筑工艺、施工顺序、构件截面尺寸、养护方法等进行沟通，对混凝土坍落度、水灰比、砂率重点设计，根据现场材料情况及时调整配合比，特别是砂石的含水量。

3.2 施工方法

（1）混凝土未按规范要求间距及振捣方法进行振捣，存在过振、漏振现象，造成混凝土不密实。混凝土施工时未按拟定的浇筑顺序进行浇筑，布料点多，混凝土供应不及时，施工缝随意留设。混凝土到达现场后，为操作方便随意加水，改变混凝土配合比和坍落度。

施工时应根据混凝土搅拌站供应情况、现场劳动力、施工条件等合理划分施工段，做到分段、分块、分层浇筑。应按施工方案及规范要求间距进行振捣，振捣应适度、密实。施工缝、后浇带部位应先进行凿毛，清除表面浮浆及松动石子，特别是分隔钢丝网，应采用微膨胀混凝土进行浇筑，振捣应密实。

（2）拆模过早，拆模后对混凝土未及时进行养护，使混凝土早期脱水收缩和温度应力产生裂缝。

超过300mm墙体应按大体积混凝土要求做好测温工作，保证混凝土内外温差不超过25℃，应根据测温记录及大气温度确定拆模时间，混凝土拆模后应及时采取覆盖、浇水、涂刷养护液方式养护，养护期间应保证混凝土表面湿润，养护时间不少于14d，应适当延长拆模时间，养护时间最好在30天以上。

3.3 设计问题

一般地下室外墙设计钢筋直径16～22mm，间距200mm；钢筋直径及间距较大时易引起裂缝。图纸会审时应和设计院沟通采用等强代换原则，将墙体竖向钢筋变细，间距变密起抗裂钢筋作用。设计时结构断面尺寸尽可能一致，避免断面突变应力集中产生构件裂缝。外墙保护层厚度为50mm，为防止开裂，设置抗裂钢筋网，直径¢6、¢8，间距100mm。考虑温度收缩应力的变化，需配置温度筋。

3.4 后浇带留设

结构设计时地下室基础、外墙、顶板变形缝处未断开设置，应按规范要求间距设后浇带，避免变形缝两侧墙体过长产生开裂。地下室外墙拆模后暴露时间较长，设计时应按混凝土结构设计规范露天的地下室剪力墙伸缩缝间距不超过20m考虑；厚长的剪力墙对温度变化较敏感，极易因温度应力产生裂缝。

地基不均匀沉降，致使结构在变形缝墙体部位产生裂缝。

4 高压注浆堵漏技术

裂缝、施工缝、变形缝、管道根部渗漏且水压作用时宜选用钻孔注浆法，采用聚氨酯灌浆材料。注浆孔斜向打入交叉布置在裂缝两侧，垂直深度为外墙厚度的1/3，钻孔与裂缝水平距离为100mm，竖向孔间距根据渗漏情况为100～300mm，孔径10mm。斜孔倾角为45°60°，注浆孔伸入钻孔的深度为钻孔长度的1/3。高压注浆完在结构表面先刷500mm宽水泥基渗透结晶型防水涂料，再抹压聚合物水泥防水砂浆两遍。

工艺流程：确定裂缝位置并标记→按间距钻孔→安装注浆针头→高压注浆→二次补注清理墙面→渗漏墙面防水处理→验收。

注浆时应根据渗漏的情况区分对待。点漏从渗漏较小的位置先渗漏较大位置逐个进行；竖向裂缝大面积渗水在结构上布设注浆孔，一字型或梅花形布置进行注浆处理；注浆时注浆嘴应与孔壁紧贴，无缝隙。注浆压力应从低到高，控制在1.5MPa～2.0MPa，由第一个注浆嘴逐个进行注浆，裂缝中的水被挤出流出浆液并到达相邻注浆孔时停止注浆。最后一个注浆孔注完浆后再从第一个注浆孔进行二次补注浆。注浆完成并在地下水位下浸泡48h后观察其注浆部位渗漏情况，如仍有渗漏，应再次钻孔注浆，直至无渗漏为止。

也可采用注浆辅助盲管导流法，在外墙内侧开挖250mm宽300mm深沟槽，沟槽与地面排水地漏连通，沟槽底抹20mm厚1:2水泥砂浆垫层。查找到剪力墙渗漏点后沿墙对渗漏部位进行注浆，完成后进行两天观察，发现新漏点继续注浆，直至无明显渗漏。随后沿内侧铺过滤布一层，将外径100mm导流盲管（盲管外包过滤布）放入沟槽内（根据与集水井距离呈1～3%排水坡度），在盲管四周铺设60mm厚20～30mm河卵石，盲管上部铺设卷材防水一道。盲管埋设完成，观察48小时达到导流效果后，施工面层。

5 结束语

在地下室外墙施工中，由于诸多方面的原因，屡屡出现裂缝、渗漏等危害结构安全和使用的问题。需要我们根据工程现场施工条件及构件的特性做好配合比设计，确保混凝土浇筑密实，养护到位；必要时在设计方面采取措施，考虑现在纤维膨胀抗裂剂等防水外加剂对混凝土的组成材料及养护要求较高，在图纸会审时应提出改为掺化学纤维等。通过施工前的预控，过程中的监管，减少地下室外墙裂缝发生。

防水工程要遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则，施工时要明确切实可行的施工方法，要考虑当前效果更要预测使用后的效果，避免采取措施，使用了新技术、新工艺后还出现问题，施工时要符合现场施工条件，注意气候变化影响。

[1]中华人民共和国行业标准 JGJ/T212-2010地下工程渗漏治理技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2010

[2]孙恒兴.地下室外墙裂缝分析与控制[J].中华民居，2011，（1）：401-402