浅谈地下室外挡墙裂缝成因与防治措施

耿晓强， 李 想

(中国水利水电第十工程局有限公司， 四川成都 610072)

混凝土墙体容易受到温度变化、混凝土收缩、施工原因和外力作用等因素，剪力墙结构时常会出现裂缝的现象，如不进行有效处理，不但会影响到建筑物地下室的使用功能及使用寿命，而且也会影响到建筑物整体结构质量安全。因此，如何浇筑地下室挡土墙混凝土有效控制裂缝形成就成为了建筑行业的施工难题。

1 工程概述

该工程位于西昌市小庙乡袁家山村袁马路，火车站到西昌烟厂路段中段位置，西昌为亚热带季风气候(或亚热带高原季风气候)，气候特征是夏季高温多雨，冬季温和少雨，属于热带高原季风气候区，素有小“春城”之称，日照充足、光热资源丰富等特点。白天太阳辐射强，昼夜温差大。项目占地面积约46 986.9m2，总建筑面积210 722.33m2，其中地下建筑面积51 777.41m2、地上建筑面积158 944.92m2，由10栋高层建筑以2栋酒店及商业裙房组成，地下设二层地下室，抗震设防烈度为9度。

2 墙体裂缝基本情况

剪力墙裂缝的形态一般分为横、纵向、上宽、下窄和下宽上窄的、混凝土表面的、贯通的、斜向裂缝等。部分地下室外墙所产生的裂缝成因一般与所受的应力及混凝土材料、温度条件、施工工艺有关。墙体钢筋数量多、密度小、混凝土标号高，养护不到位都会产生裂缝，如果是力的作用点直接决定了墙体产生裂缝的去向以及形态。一般在0.2mm左右,少量在0.2mm以下，这些裂缝较有规律；形态比较竖直，而两端尖细，在墙拆模时发现的裂缝，有外荷载引起的，还有施工工艺不正确产生的裂缝，混凝土温度收缩时所引起的干缩裂缝及原材料本身所产生的裂缝等。

3 裂缝分类及原因分析

3.1 材料方面的分析

有的墙体设计厚度为400～450mm的属于较厚的墙体时，为了降低混凝土水化热，当缺少矿渣水泥的情况下，现场混凝土搅拌站用普通硅酸盐水泥。还有混凝土选用的石子和沙子含泥量过大，石子强度不够，最大粒径偏大，且骨料级配和粒形较差，原材料干燥吸水率过大，含有碱活性骨料等。水泥品种、用量配比选用不当。而选用了矿渣硅酸盐水泥、快硬水泥等收缩性较大的水泥。矿物掺合料比重偏大，超过胶凝材料的20 %以上，导致混凝土凝结力较低。外加剂的选择不当，未考虑到外加剂对混凝土水化热及收缩性的影响问题。

3.2 设计方面的分析

墙体钢筋制安保护层厚度过厚，地下室外墙竖向钢筋设计为φ20@200,水平筋大于φ14，位置在竖筋的内侧时，地下室外墙外侧竖向钢筋保护层足有40mm，内侧有25mm，这样从墙体外表面到抗收缩的水平筋的尺寸稍大的情况下，墙体素混凝土表面的保护层厚度，如地下室消防水池的墙体，其竖向钢筋保护层的厚度要求为50mm，即从墙体表面到抗开裂的水平筋素混凝土厚度达到76mm左右。造成墙体表面存在着一层厚厚的素混凝土。当混凝土浇筑完成后，水化热在墙体内部和墙体表面由于散热情况不一样，温度也不一样，内部的温度高、表面的温度低、形成的温度差，使混凝土墙体内部产生压应力时，混凝土表面产生拉应力，拉应力超过混凝土的抗拉强度时，容易产生墙体裂缝的现象，而墙体的裂缝形成一般从表面向内部发展的。

3.3 温度引起裂缝的分析

混凝土工程中一般内外温差变形除大体积混凝土外，在早期施工的水泥水化温升问题中，施工人士对引起裂缝的现象未普遍引起重视，实际上施工中混凝土墙体也存在早期水泥水化温升的现象，其温度升高一般为15～25 ℃,对于气温较高的地区，比如四川省西昌市的气候干燥，日间午后气温高，日温差大，日照时间长，午后自然风较大。昼夜温差大，温升随时间变化的提升。当混凝土模板拆除后，混凝土迅速降温，尤其是表面降温现象明显较大，混凝土发生了收缩现象，并产生了内外温差应力，由于混凝土早期强度过低，当混凝土内外温差应力大于混凝士的抗拉强度时，混凝土墙体表面容易出现裂缝现象。

3.4 施工影响因素

在施工过程中,现场工人操作工艺不正确、操作方法不正确的情况下,都会导致裂缝的产生。

(1)施工过程中措施控制不严格，质量控制不到位，施工时振捣不够或过度情况。

(2)在混凝土浇筑前由于没有对模板洒水湿润就倒入模盒内，尤其是木模板混凝土浇筑中水份被模板吸收掉，容易造成混凝土水份损失引起收缩干裂。混凝土倒入模盒内时温度过高，而混凝土浇筑时间长地区气候条件白天和夜间温差过大。

(3)浇筑完成后拆除模板过早，导致混凝土水分损失过快和降温过快的情况，所以收缩应力就会增加。

(4)养护过程中不及时，不到位，没有按照要求进行覆盖，水分流失过快，风吹干裂，混凝土表面总处于干燥。这些都是施工原因导致的裂缝产生，所以,在混凝土进行施工的时候，必须按照规范要求及施工工艺和操作方法进行，尽量不要出现施工过程操作失误的情况，这样能够避免混凝土裂缝的产生。

3.5 其他原因

虽然现场也对内、外墙和柱进行养护，但往往只淋在了板的顶面上，有时偶而也会对外墙外侧模板淋一下，但水分很快顺模板流下，对外墙的混凝土起不到养护作用，墙体工程施工时的气温较高，而外墙体浇筑混凝土后拆模时间较快，对墙体来说，养护完全不到位，模板拆除后，发现墙体2～3m之间就有一条收缩裂缝，这就是养护不到位造成的。

现场建有搅拌站，其操作人员业务水平不高，不够专业，存在设备计量不正确、擅自加大砂率；砂、石的现场含水量发生变化时，未请示现场施工员擅自进行混凝土配合比调整。现场搅拌站场地管理不善，场内排水不畅，污染了砂石原材料，使得含泥量超标，导致混凝土配比不符合要求，粗细骨料比例不对，致使墙体产生裂缝。

4 裂缝的预防措施

4.1 加强混凝土原材料质量控制

混凝土是由水泥、砂、石、水组成，有的混凝土掺和掺合料及外加剂。项目物资部应对混凝土的原材料进行控制必须符合相应的质量标准。水泥在投入使用前，必须持有生产厂家的合格证外，还需做强度、凝结时间、安定性等常规检测检验，必须检验合格后才能投入使用。不同品种的水泥分别存储或堆放，不可以混用施工。在钢筋混凝土主体结构施工中，严禁使用含氯化物的水泥。普通混凝土优先选用细度模数2.4～2.6之间的中砂，泵送混凝土用砂对0.315mm筛孔的通过量不宜小于15 %，且不大于30 %；对0.16mm筛孔的通过量不应小于5 %。石子一般选用粒径4.75～40mm的碎石或卵石，泵送高度超过50m时，碎石最大粒径不宜超过25mm；卵石最大粒径不宜超过30mm。石子进场后应做强度压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。

4.2 加强混凝土施工质量控制

地下室混凝土浇筑施工应严格对泵送混凝土的坍落度进行测量及控制，一般控制在140～160mm之间。做好混凝土施工前准备，并对施工人员进行技术交底，和商品混凝土站实验员取得联系，确保混凝土坍落度，严禁往混凝土运输车内注水。在高温天气采取降温及相关质量控制措施，使得混凝土入模温度低于30 ℃。对墙体高厚、混凝土量大的部位应采取分层浇筑方法，控制混凝土的振捣，振捣时间应控制在20～30s，避免漏振或者过振情况。上下层混凝土必须进行二次振捣，在振捣上层混凝土的同时，应将振动棒插入下层混凝土约50mm部位进行振捣，使得两层混凝土经振捣后能够紧密地咬合，从而避免施工冷缝的现象。

4.3 加强混凝土养护控制

地下室部位混凝土应带模保湿养护，安排专人进行浇水养护。待混凝土完全硬化后可将模板松动，以保证养护水淋至混凝土表面，也充分利用了模板的保温效果，使混凝土表面保持一定的温度，防止因内外温差过大而出现裂缝。待混凝土强度达到75 %时再拆除模板，模板拆除后应继续进行保湿养护，养护时间不少于14d。

5 墙裂缝的处理措施

混凝土的微细裂缝是目前混凝土工程在施工中产生的基本质量通病现象,微细裂缝比较不易修复。当裂缝宽度小于0.3mm时,往裂缝里面进行灌浆处理不易，灌入高强度砂浆修复困难。其次,有一些裂缝已经被水浸泡过后，裂缝的内部产生碳酸钙结晶体将裂缝封堵,无法进行灌注。因此,针对无法灌注修复的裂缝,需要采取封闭的办法进行处理。

裂缝处理:对混凝土结构进行检查,对于表面细小裂缝0.2mm以内的可不处理，裂缝宽度大于0.2mm的，将其凿开左右各2.5cm,深1cm左右，再用清水冲洗干净后保湿24h，用1∶2的水泥砂浆进行修补，并加强养护不少于7d。

渗水处理:先将渗水点凿成“V”型口，清除杂物并用清水冲洗干净后，采用“901速效堵漏剂”用水调和填满“V”型口中，并洒水加强养护不少于7d。

6 结束语

混凝土施工裂缝影响了建筑的使用功能和结构耐久年限。采用了有效的措施防止裂缝的发生，从原材料选择到施工设计、施工工艺进行细致的考虑，当裂缝发生时根据现场实际情况的裂缝严重程度进行及时处理措施，避免裂缝扩大发展，影响建筑物的质量和使用。