地下室混凝土地坪裂缝产生的原因及预防措施

邹钱铁

中国五冶集团有限公司 四川 成都 610000

随着社会的发展及生活水平的提高，大型地下室停车场及商场非常常见。地下室地坪经常出现开裂的问题，严重地影响使用者的体验。地坪裂缝甚至让人们产生一种错觉：认为建造的房屋不安全，出现不愿意将车停放在地下车库，不愿意去商场购物的情况。地坪裂缝问题也造成施工方高昂的维修费用和经济损失，造成开发商和使用者较大的经济损失。

混凝土地坪出现裂缝是建筑地坪工程中常见的质量问题，影响地坪的使用功能及感官效果，破坏装饰面层，造成较大的经济损失。本文从混凝土的材料特性、设计、施工三个方面分析地下室地坪裂缝产生的原因并制定针对性的预防措施。

1 案例背景

XX项目位于XX市，其为地下一层，地上四栋六层框架，裙楼为二层框架结构，地下室面积17000m2。地下室为停车场，裙楼为商业，主楼为办公。该项目地下室地坪完成后大约3个月的时间，开始出现明显裂缝（见图1）。

经过了解，其地坪构造做法为细石混凝土地坪（见表1），该项目基础施工阶段处于雨季后期，因地下室面积较大，且长度比较长（长度约330m），建筑北侧原始地貌靠近河道，建筑南侧为山丘。因南侧基础较好，采用原土地基受力；北侧地质情况较差有淤泥存在，采用预制管桩基础。

表1 地下室地坪做法

2 地下室地坪裂缝原因分析

本文将从以下三个方面分析该项目地下室混凝土地坪裂缝产生的原因。

2.1 混凝土材料特性产生的裂缝

从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于组成材料、微观构造以及所受影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种[1]。

混凝土塑性收缩形成的裂缝，由于混凝土在终凝前没有强度，表面失水快，造成毛细管中产生较大的负压力而使混凝土体积急剧收缩，此时混凝土强度低，而产生裂缝。对于厚度较薄的混凝土更容易因此产生裂缝。

干缩裂缝是不可逆的，主要由于水泥砂浆中水分蒸发程度不同而导致水泥砂浆变形不同导致的结果。

温度变化引起的裂缝，混凝土浇筑后内外温度变化不一致而产生裂。

2.2 设计的原因导致地坪产生裂缝

地坪混凝土设计为细石混凝土，材料本身就有开裂的特性，设计者对材料特性考虑不周全，缺少施工经验，只考虑设置6m×6m的分隔缝，措施单一。

结构设计时考虑不周全，比如重点考虑地基的承载力而忽视基础的变形协调，因地基不均匀沉降而引起上部面层产生裂缝。

混凝土配合比设计不当引起的裂缝。

2.3 实施的原因导致地坪混凝土开裂

2.3.1 混凝土原材料质量的原因

（1）组成混凝土原材料的砂、石含泥量大，导致混凝土开裂；（2）骨料级配不当，采用不连续的间断级配；（3）骨料中的片状材料含量大；（4）参入过量的粉煤灰；（5）水泥的质量不合格，比如使用安定性不合格的水泥。

2.3.2 实施方面的原因

（1）混凝土原材料的堆场不符合要求，容易导致砂、石材料被污染，含泥量增加等情况发生。

（2）混凝土搅拌的原因引起的裂缝。如混凝土搅拌时的投料顺序不对，搅拌时间不够，混凝土没有混合均匀而成为不合格的混凝土，而形成裂缝。

（3）混凝土搅拌好后到浇筑时的等待时间过长引起混凝土的可操作性降低，导致混凝土出现裂缝。

（4）地坪基层（地下室筏板）保护层过大导致产生裂缝。

①筏板保护层过大就会出现开裂的情况从而裂缝反射到地坪面层。规范一般要求混凝土保护层大于5cm的时候，就要放置钢筋网片，防治混凝土面层开裂。②在筏板施工，容易出现面层钢筋保护层过大的情况，比如：马镫尺寸偏小，垫层标高太低，保护层标高低都容易导致筏板混凝土保护层过大的情况出现。

（5）桩基础或者柱下墩部位，出现下沉的情况。

①桩基未完全进入持力层，或者桩基进入持力层后，预应力混凝土管桩桩芯进水导致持力层变软；现浇灌注桩的沉渣清理不到位后期受力出现下沉的情况。②原状土受力的部位，在施工的时候出现被水侵泡的情况，且未按照方案进行处理，导致变形不均匀。

（6）施工方案有缺陷导致地坪产生裂缝。

①对于大面积的地坪施工，未考虑“跳仓法”施工措施；②对于柱脚、墙角的部位，未设置隔离措施；③柱脚及后浇带部位未采取预留地坪后浇措施导致开裂；④方案中对于界面剂的正确使用未做明确的要求，比如界面剂涂刷凝固后才进行地坪混凝土的浇筑，在基层和面层混凝土之间产生隔离层，导致面层大面的空鼓开裂；⑤对于切缝的布置图及切缝的时间未做明确的规定；对于切缝的尺寸，设计中一般按照6*6m进行描述，方案中一般遵循设计的要求；

（7）混凝土地坪浇筑操作不当产生裂缝。

①在浇筑混凝土前，对基层抓毛后未清理干净，同时在地坪混凝土浇筑前未对基层进行充分的润湿导致混凝土的水分被基层吸收产生裂缝；②未在筏板基层和混凝土地坪面层之间设置界面剂；③在浇筑混凝土前，基层积存大量的水，增大水灰比，地坪容易产生开裂；④在浇筑混凝土前，工人为了施工方便，随意加水，增大混凝土的水灰比，造成开裂；⑤在混凝土浇筑后，未及时按照方案对地坪混凝土进行切缝；⑥施工现场后期成品保护措施不到位引起的裂缝。

（8）地坪实施的时间不合适：地坪在还需要上较重的施工荷载前进行浇筑。应该在主电缆，设备安装等的主要工作等完成后开始施工。

（9）人的因素：如施工管理人员专业技术能力不足，责任心不强。

（10）机械的原因：机械型号选择不对或出现故障，计量不准导致混凝土配料没有按照配合比进行等情况导致混凝土质量不合格产生裂缝。

3 预防措施

3.1 混凝土特性产生裂缝的预防措施

因混凝土特性引起的裂缝预防措施主要通过设计、施工的具体措施来预防。

3.2 设计的原因产生裂缝的预防措施

3.2.1 建筑设计有缺陷产生裂缝的预防措施

（1）配置抗裂钢筋，比如配置D4150×150的钢筋网片；（2）在混凝土中加入一定量的钢纤维可以增加混凝土的抗裂性能；（3）分隔缝的尺寸越大，越容易开裂，减小混凝土分隔缝的尺寸可以让混凝土的内部的应力得到充分的释放，减少裂缝的产生。

3.2.2 建筑结构设计缺陷中产生裂缝的预防措施

结构设计中要充分考虑地基的承载能力和变形情况，采用合理的基础构造形式，调整基础各部位的刚度。根据工程实际情况，采用“放”、“抗”、“调”的方法，避免因基础的开裂反射到地面混凝土面层上产生裂缝[2]。

（1）“放”的措施：就是让导致混凝土裂缝的变形先发生。比如：设置后浇带，在地基承载力不一致的地方，在地基变形差别大的地方，在上面传来荷载差别太大的部位，在长度太大的部位设置后浇带，让变形先充分发展（结构设计中一般会明确后浇带的浇筑时间），等变形稳定后再浇筑后浇带混凝土的；（2）“抗”的措施：设置抗裂钢筋，在转角度部位设置放射钢筋，在不便于设置后浇带的部位（比如：人防口部等部位）设置膨胀加强带等措施来提高混凝土的抗拉强度以抵抗混凝土内部的拉力，防止裂缝的产生；（3）“调”的措施：在结构设计的时候，根据地勘报告及上部受力情况，合理调节基础的刚度，让基础的受力和变形相协调。

3.3 对于混凝土配合比的设计不当产生裂缝的预防措施

要考虑多用骨料，少用粉料，以减少裂缝产生；

严格控制掺合料的参量，混凝土参合量的比例要适中，以保证混凝土的早期强度，提高混凝土的抗拉性能；

严格控制水灰比例，在满足混凝土强度和和易性的情况下，尽可能减少混凝土的水灰比，减小塌落度；

尽量减少收缩量大、需水量多的水泥使用，建议采用需水量小，与混凝土外加剂适应性好的水泥；

优先采用连续级配的粗骨料配置混凝土，因为此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的混凝土强度；

采用级配良好的中砂，以减少水泥用量，减少裂缝。

3.4 实施原因产生裂缝的预防措施

3.4.1 原材料质量的控制措施

建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量，对进场材料一定要严把质量关。在选择水泥、砂子、石子、外加剂、参合料的时候，要求选择符合规范要求的材料，材料到场后要按照规范要求取样送检，合格后才可以使用。

3.4.2 施工方面的控制措施

（1）混凝土原材料堆场要干净，分类堆放，要有防雨措施。

（2）混凝土搅拌要选择合适的搅拌机械；搅拌机的计量仪器要准确；混凝土搅拌时要按照规范的投料顺序进行投料，并按照规定的搅拌时间进行搅拌，这样搅拌出来的混凝土的质量才能满足要求。

（3）混凝土从搅拌机出来后其运输时间受到混凝土温度影响，应采取措施减少混凝土的运输时间，混凝土从出料到泵送完毕的时间不得超过规范要求，在运输过程中可以采取降温、防晒、保温等措施降低环境对混凝土的影响。

（4）对于因筏板钢筋保护层过大产生裂缝采取以下措施进行预防

①对于钢筋保护层过大的情况，一般要求保护层大于5cm的时候，就要放置钢筋网片，防治混凝土面层开裂；②对于在筏板实施时导致面层钢筋保护层过大的情况，可以在筏板混凝土浇筑的时候铺设跳板或者搭设马道，防止混凝土被踩踏下去；在浇筑混凝土前要严格验收标高，对于标高太低不符合要求的情况就要整改完成（更换高度合适的马镫或者在保护层大的部位增加抗裂钢筋网片）才能验收通过。

（5）对于因基础导致下沉的情况的预防措施。

①对于预制管桩要严格控制收锤标准，对于端承灌注桩要严格控制入岩标准、入岩深度及沉渣厚度，对于摩擦桩要严格控制深度；预应力混凝土管桩收锤后，要在桩芯及时浇筑混凝土以防桩下岩层被水侵泡导致桩基下沉；②原槽受力的部位，在施工的时候如果出现被水侵泡的情况，要按照方案进行处理，确保承载力和变形满足要求。

（6）对于施工方案缺陷的预防措施。

要严格审查方案，要严格进行方案交底和技术交底，确保有效交底到作业层。

①对于大面积的地坪施工，要考虑运输通道及现场实际情况，采用“跳仓法”施工的措施；②对于柱脚、墙角的部位，因为地坪变形不一致，考虑采取隔离措施（粘贴弹性聚氨酯分割条）；③柱脚部位、后浇带部位采取预留局部地坪后浇的措施，以防止开裂，比如在柱脚部位预留菱形后浇带；④方案中要明确界面剂的使用标准，严禁界面剂涂层凝固后才进行地坪混凝土的浇筑；⑤对于切缝的布置图及切缝的时间要在方案中详细体现。对于切缝的尺寸，大多数方案中遵循设计的要求（设计中一般为6×6m），但是实际中对于切缝的布置要根据实际现场的具体尺寸尽量减小切缝的宽度，尺寸较小的情况下，混凝土产生裂缝应力释放的效果越好，开裂的情况越少。

（7）混凝土地坪浇筑操作不当产生裂缝防止的措施。

①按照方案对基层进行抓毛后，对抓毛的基层要清洗干净（一般采用高压水枪冲洗），同时在地坪施工前一天对基层进行充分的润湿；②在混凝土供应情况落实后，根据供应情况，在地坪混凝土浇筑前一到二个小时涂刷界面剂（界面剂可以采用水泥浆，最好用拌合混凝土用的同样材质的水泥，也可以采用专用界面剂）。界面剂的涂刷范围不能太宽，严禁出现界面剂凝固后浇筑地坪混凝土的情况发生；③在浇筑混凝土前，不能让基层有大量的积水，如果存在积水，将会增大混凝土的水灰比，让地坪容易开裂；④在浇筑地坪混凝土前，给工人交底的时候要重点强调：严禁随意往混凝土里加生水，并制定处罚措施，在施工中加强针对性的巡查；⑤在地坪混凝土浇筑后，按照方案对地坪混凝土进行切缝，最佳的切割时机是：在能上人进行操作，且混凝土收缩裂缝未产生的情况下进行，让产生裂缝的应力能够及时得到释放；⑥混凝土浇筑后，养护结束前要加强管控，防止地坪上出现重型机械及振动荷载。

（8）管理人员的责任心不强导致的混凝土地坪开裂的预防措施。

①加强员工培训，加强管理人员的责任心及技术水平；②落实责任制，并制定明确的奖罚制度及标准，在过程中落实；③加强质量监督岗位的巡查力度。

（9）机械设备故障导致混凝土地坪开裂的预防措施。

施工机械和器具是施工的辅助工具，对保证工程质量有重要的作用。正确选择和使用机械设备是保证施工质量和安全的重要条件。要求选择合格的搅拌机械，对计量器具定时检查和检验等，减小因施工机械和器具的问题而产生裂缝的概率。

4 结束语

混凝土地坪裂缝的产生原因是复杂的，是多种因素共同作用的结果。应针对裂缝产生的原因，贯彻预防为主的原则，采取相应的针对性预防措施，避免和减少裂缝的产生及不必要的损失。相信随着科学技术的发展，混凝土裂缝的难题一定能够被克服。