对深基础地下室外墙混凝土裂缝控制的探讨

1 / 6 对深基础地下室外墙混凝土裂缝控制的探讨 对深基础地下室外墙混凝土裂缝控制的探讨 摘要 :随着国民经济的飞速发展以及各房地产开发商实力的不断加强 ,近年来兴建了大量的地下室及地下车库 ,由于涉及到工期、投入的建设费用以及商品混凝土及泵送混凝土的应用日益普及 ,地下室裂缝问题也越来越突出。下面就地下室外墙裂缝问题进行分析并提出对策措施 ,以供工程设计人员参考。 本工程地处上海市杨浦区五角场中心地带，是上海市重点建设的城市副中心之一，位于邯郸路、四平路夹角地块，毗邻五角场环岛和地铁 10 号线五角场站 ，地块形状呈扇形，占地约 10000 平方米。本工程地下 3 层，地上裙房 5 层，主楼 15 层，总建筑面积约 54000 ，其中地下建筑面织约 20000 平方米 ,地上建筑面积约34000平方米。裙房高度为 30米，主楼建筑高度米。 本工程主体结构为框架 础采用钻孔灌注桩 +筏板基础，基础埋深约 15米，基坑围护采用地下连续墙 +内支撑形式，建筑外立面主要是玻璃和石材幕墙。基坑施工分区和区两个区域，区施工至时进行区开挖。 由于施工技术 ,材料 ,地基变形等客观原因 ,设变形缝2 / 6 的地下室往往大多数出 现渗漏 ,业主也希望将渗漏的可能性降到最小。经过综合比较 ,决定采用不设 缝的方案 ,但考虑到该地下室在 X、 Y 方向分别为和 ,严重超长超宽 ,为保证地下室的正常使用寿命和安全性 ,防止外墙出现裂缝引起地下室 渗漏 ,影响使用 ,降低结构耐久性 ,工程采取“抗、放、补、防”相结合的技术措施 ,把地下室外墙裂缝控制在允许的范围内。 2 1常见地下室外墙裂缝的主要特征 2 1 1 混凝土结构在施工和使用过程中不可避免地经常出现不同程度、不同类型的裂缝 ,这些裂缝大多是因荷载及温度变化而引起的。 从裂缝形状看 ,绝大多数裂缝为竖向裂缝 ,缝长接近墙高。从裂缝宽度形状看 ,缝中间宽 ,两头尖 ,呈枣核形。从裂缝分布位置看 ,外墙中间裂缝数量较多 ,靠近外墙两端裂缝数量较少。 2 1 2地下室外墙暴露在大气中的时间越长 ,裂缝数量增加越多 ,但裂缝宽度变化不大。 2 1 3地下室回填土完成后 ,裂缝宽度稍大处有少量渗漏 ,但水流量不大。 2 1 4温度上升引起的裂缝 :水泥水化热是引起大体积混凝土中的温度变化的主要因素。 3 / 6 由于混凝土表面散热条件较好 ,热量容易释放 ,因而温度上升较少 ;而混凝土内部由于散热条件较差 ,使温度上升较多而形成内约束。其结果使得混凝土内部产生压应力、面层产生拉应力。当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时 ,混凝土表面就产生了温度裂缝。 2 1 5 降温产生的裂缝 :混凝土浇筑后经过一段时间 ,水泥水化热基本上已释放 ,混凝土从较高温度逐渐降温 ,引起混凝土收缩 ,同时由于混凝土中多余水分蒸发、碳化等引起的体积收缩变形 ,受到地基和结构边界条件的约束 ,不能自由变形 ,导致产生拉应力 ,当拉应力超过混凝土抗拉强度时 ,则从约束面开始向上开裂形成裂缝。 2 2裂缝产生的原因分 析 2 2 1设计问题 混凝土结构设计规范规定 :现浇钢筋混凝土地下室墙壁伸缩缝的最大间距为 20m(露天 )、 30m(室内或土中 )。但实际工程墙长往往超过规范规定 ,设计时地下室外墙水平钢筋仍按构造配置 ,从而使外墙容易产生裂缝。 2 2 2环境问题 地下室外墙相对梁、柱构件而言 ,为薄壁构件 ,这类薄而长的构件对温度、湿度变化较敏感 ,约束产生的内应力较大 ;同时实际施工中很难做到墙体完成后立 即回填土或完成顶板浇筑 ,使地下室墙体长期暴露 ,4 / 6 承受着季节温差和内外温差。 地下室外墙温差用平均温差 T=(2)/2和温差梯度 T=部分来衡量。平均温差会使墙板产生轴力 ,引起贯穿裂缝 ;温差梯度使墙板产生弯矩 ,引起非贯穿裂缝。对地下室外墙而言 ,贯穿裂缝更为有害。 2 2 3材料问题 水泥用量与品种、粗细骨料、掺合料、外加剂等质量不良 ;配合比不恰当 ;水灰比过高 ;使用过期的 均会导致混凝土收缩而产生裂缝。 2 2 4施工问题 采用泵送混凝土需要较大的坍落度 ,因此在配合比配制过程中掺加了缓凝型高效减水剂和粉煤 灰的用量 ,但却影响混凝土早期的抗拉强度和弹性模量 ,降低 混凝土早期的抗裂能力。另外 ,拆模时间和混凝土养护方法对裂缝开展也有影响。 3 1设计方面 3 1 1地下室外墙计算模型 :假定地下室底板作为地下室外墙的嵌固端 ,则外墙底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样 ,底板的抗弯能力不应小于外墙的抗弯能力 ,其厚度和配筋量应相匹配。 3 1 2地下室外墙配筋计算 :除与钢筋混凝土内隔墙相连的外墙按双向板计算配筋外 ,其余的外墙按竖向单向板5 / 6 计算配筋 ,同时还应进行地下室外墙抗裂性验算 ,控制裂缝宽度 ,使之满足规范要求。 3 1 3 加强水平钢筋的配置做到“抗”的原则。由于水平钢筋对墙体的抗裂作用十分明显 ,适当增加水平钢筋的配筋率可减轻墙体开裂程度 ;同时钢筋的外形对墙体开裂也有很大的影响 ,光圆钢筋与带肋钢筋相比 ,带肋钢筋与混凝土的黏结力较强 ,裂缝开展较小。因此配置水平钢筋时应注意四个问题 : (1)水平钢筋保护层应尽可能小些 ,以减小素混凝土出现开裂 ; (2)防裂钢筋的间距不宜太大 ,可采用小直径密分布的配筋方式 ; (3)考虑温度收缩应力的变化加强配筋率 ; (4)采用带肋钢筋比光圆钢筋好。故该地下室工程外墙采用 1450平筋。 3 2材料方面 3 2 1 整