高层建筑物地下室裂缝成因及防治

林树洪

(福建沈榕建设有限公司，福建 三明 365000)

1 工程概况

三明市沙县新城广场工程位于福建省三明市沙县海西生态工贸区生态新城金港路西侧，交通十分便捷。共3栋，其中1#、2#楼总建筑面积为9 552.94 m2，地上2～3层，建筑高度为18.15 m建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。框架抗震等级四级。耐火等级二级。3#楼总建筑面积为24 707.8 m2，地下1层、地上12层，建筑高度46.4 m。设计使用年限50年。建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。框架抗震等级四级。地上12层耐火等级二级，地下室耐火等级一级。

3#楼地下室为人防及车库，净高为4.85 m，顶板厚0.3 m，底板厚0.6 m，垫层厚100 mm，场地地下水对混凝土结构无腐蚀。地下室工程完工后即进行上部结构的施工，发现地下室墙及顶板出现裂缝，引起渗漏。

2 混凝土裂缝情况调查及成因分析

为保证工程质量，项目经理部组织召开了“地下室裂缝质量问题专题会议”，决定先对地下室混凝土结构存在的裂缝数量、分布、走向、长度、深度进行分析，然后结合裂缝的实际特征制定修补对策，采用恰当的施工技术与施工材料解决混凝土裂缝的修补加固问题。

2.1 裂缝调查

工程技术人员对现场裂缝的实际位置与长度值进行测量，对于裂缝宽度，则通过目测估量，深度则是选取有代表性的裂缝采用现场凿开裂缝部位进行观察。2018年6月3日对地下室顶板及墙裂缝进行了普查，发现墙体渗水点均在支模时穿墙螺杆附近，可以肯定是由于穿墙螺杆止水片破损引起渗水。顶板裂缝宽度均在0.2～0.4 mm，裂缝总共有6条，其中，表面近似贯穿缝有2条，表面横向裂缝有2条，剩下的裂缝中1条长度是1 m，1条是5 m，板面裂缝的分布极不均匀。

2.2 裂缝成因分析

在地下室施工现场，技术人员对原材料及混凝土强度等进行了检测，均符合设计要求，并且施工图纸也经过审图部门审查通过，设计不存在问题。另外，根据沉降观测结果分析并结合地质勘察报告书，本工程也不存在不均匀沉降问题。为此， 经过对各方面的比照，总结出混凝土裂缝的主要产生原因如下。

1)混凝土公司提供的试验室配合比中，粉煤灰掺入比例过高，达到50 kg/m3,占重量比的15%；粉煤灰掺量多，则相应的水泥用量减少，虽然提高了商品混凝土的和易性，但也极易造成混凝土早期强度的下降。

2)施工操作班组在施工中出现漏振问题，结合现场调研情况，顶板凝土会出现一定的漏振问题，而硬化的面板混凝土内有大量溶蚀点，顶板的施工缝位置存在空腔问题，局部混凝土匀质性不良，造成顶板内有许多裂缝。

3)顶板模板钢管支撑未按监理工程师审查的方案实施，顶板凝土施工时采用铺管泵送，在管道铺设接头等部位钢管撑未进行加固，未考虑泵送混凝土的冲击力，局部顶板模板下沉，造成顶板产生裂缝。

4)后浇带部位是悬挑结构，现场管理人员未经批准(未满60日)擅自作主把下面的钢管顶撑拆除，虽经发现予以恢复，但此时混凝土内部已有暗伤。

3 混凝土裂缝的预防及治理措施

3.1 混凝土裂缝的预防措施

1)在配制混凝土的过程中，应严把水泥用量与水灰比关，采用级配合理的石子，尽可能地降低砂率与空隙率。与此同时，要将浇捣工作做到位，提升混凝土抗裂度，降低收缩量。

2)在对混凝土进行浇筑之前，首先应采取浇水的方式提高模板与基层的湿润度，及时以潮湿材料覆盖到裸露表层，进行系统而又全面地养护。

3)在温度低、气温高抑或是风速大的环境下开展施工工作，浇筑完混凝土之后，要在第一时间做好喷水养护工作，增加混凝土的湿润度。对于大体积混凝土，应分段浇筑，并紧接着进行养护。同时，必须做好表面的养护与抹压工作。

4)采取覆盖塑料布以及湿草袋或选用表面喷氯-偏乳液养护剂等方法进行混凝土养护。在表面产生微细裂缝的情况下，应在第一时间进行抹压，然后进行覆盖养护。

5)设置挡风设施。

6)在寒冷季节，必须对混凝土表面进行保暖处理，以免寒潮袭击，拆模过程中，块体的表面与中部之间的温差宜控制在20℃以下，避免由于骤冷引起表面产生裂缝。而基础混凝土拆模之后，必须进行及时回填。

3.2 混凝土裂缝的治理

针对无法避免或者已经出现混凝土裂缝的建筑物地下室，应合理做好补救治理措施。首先，要对地下室混凝土裂缝状况进行认真的观察研究，重视裂缝的发展规律。倘若经过时间的洗礼之后裂缝不再变大，那么可判定其不会对结构的安全使用产生影响，局部宽缝处，应使用砂浆堵抹。倘若裂缝会影响到结构的使用安全，那么应予以加固处理。若裂缝是由于墙体原材料强度不满足要求而形成的，此时可考虑将钢筋网片敷贴到墙面上，采取穿墙壁拉筋的方式进行固定，紧接着分层抹水泥砂浆或者灌细石混凝土实施加固。

考虑到采取温度裂缝治理的方式会在一定程度上影响到钢筋碳化、锈蚀、抗冻融等，因此，可考虑采取贴环氧玻璃布或者涂两遍环氧胶泥、喷水泥砂浆等诸多措施实施表面封闭处理。针对有抗渗、防水要求的结构以及缝宽超过0.1 mm的贯穿性或者深裂缝，应结合裂缝可灌水平，以灌化学浆液抑或是水泥砂浆的方式修补裂缝，抑或是同步使用表面封闭和灌浆法。对深度不足0.1 mm的裂缝，因为后期水泥水化会产生硫酸铝钙与氢氧化钙等诸多有利于促进裂缝愈合的物质，所以只需实施表面处理甚至可以不进行处理。

应结合新城广场工程地下室顶板混凝土裂缝的具体情况，坚持标本兼治、治表为辅、治本为主、综合治理的行为准则妥善地处理裂缝。其中，治本为主指的是在处理混凝土裂缝的过程中尽量选用恰当的防水工艺与防水材料，将混凝土中的渗水通道与孔隙封闭起来，起到保护混凝土免受侵蚀、防水的作用。治标为辅是指在混凝土的渗水通道与空隙相当小且很难封闭的情况下，运用嵌、堵、涂等施工工艺针对混凝土缝面实施防渗处理。

最后，对该地下室的工程特点进行研究，确定采用化学灌浆和表面封堵相结合进行裂缝处理。化学灌浆采用水溶性聚氨脂化学灌浆材料，而表面封堵则采用原设计的无机渗透型结晶防水涂料。化学灌浆处理工艺流程：检查→布孔→埋设灌浆嘴→配料封缝→试漏检查→配料灌浆→先后对灌浆压力、灌浆效果进行检查→将灌浆止水针头清除→均匀涂刷两道粘结剂→将玻璃丝布粘贴上去→将两道粘结剂涂刷于表层。

修补技术要求：①用钢丝刷沿每条裂缝(顶板蓄水则裂缝处会有渗水痕迹)两侧3～5 cm宽的范围内，刷去裂缝表面的浮浆、水泥浆及杂物；②用高压风吹净裂缝内及表面刷下来的残物和粉尘；③沿裂缝间距20～50 cm范围内缝隙较宽处画上标记，作为灌浆嘴布孔位置；④灌浆孔钻孔时须与破裂面交叉，注射才会有效果；⑤灌浆嘴(止水针头)设置完成后，把DF108水溶性聚氨脂化学灌浆材料按施工配合比配制。以高压灌注机插入第一个灌浆嘴(止水针头)，打开进浆管阀门及高压风阀门，让压浆桶内压力缓慢提高(最大压力不超0.4 MPa)，待第二个灌浆嘴有浆液排出，再稳1～2 min压力或压力不再减小，维持5 min后，拔下进浆管进行第二个嘴的灌浆，这时，可把第一个注浆止水针头去除，如此反复直至最后一处浆液于结构体表面渗出；⑥用HJ-1配制的胶泥把缝隙及要贴玻璃丝布的范围不平处抹平，在其上粘贴两道60 cm宽的玻璃丝布，最后再刷两道HJ-1材料。

DF108水溶性聚氨脂化学灌浆材料灌入混凝土裂缝结构延伸到将全部缝隙填满，碰见水之后会发生交联反应，有许多二氧化碳气体被释放出来，形成二次渗压，二次渗压和高压推力把弹性体压入，使缝隙均被填充满，以起到止漏的效果。

4 结 语

三明市沙县新城广场工程地下室处理裂缝共6条，共20余m，经灌喷处理后，地下室裂缝无明显渗漏，混凝土表面干燥，取得了令人满意的裂缝处理效果。