浅析地下室裂缝的成因与防治

浅析地下室裂缝的成因与防治摘要地下室工程成为现代建筑特别是高层建筑中重要组成部分，且地下室工程的裂缝、渗漏一直长期困扰着工程建设者们。经过攻关及实践、探索并总结出一些裂缝的原因和防治对策，使之找准了施工技术的难点，科学合理地制定施工方案，强化保证措施，取得理想效果。关键词地下室裂缝、成因、防治中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：一、工程概况大丰港国际商务中心工程位于大丰市港区，主楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，地下一层，地上二十三层，建筑高度99.6m。裙房为四层钢筋混凝土框架结构，建筑高度22.0m，构架层局部建筑高度26.8m。总建筑面积58875，其中地下室建筑面积7635平方米，该工程为大丰市标志性建筑。二、地下室裂缝的类型、特征及成因近年来高层建设在城市中方兴未艾，地下空间的利用也相应成为人们综合利用城市空间的一种手段，加之高层建筑的结构设计规范及人防规定，使得基础结构形式逐渐向多元化及深度发展。为此，地下室工程已成为现代建筑特别是高层建筑中重要组成部分。但是，地下室工程的裂缝、渗漏一直长期困扰着工程建设者们，虽然经过几代人的研究探索和实践，总结出一些裂缝的成因及防治方法，但仍未彻底根治工程界这一“顽症”，不仅影响着工程耐久性和观感，而且严重影响着建筑使用功能。本文试就地下室裂缝的形成机理、判别特征及防治方法浅显的谈谈个人看法。（一）裂缝类型：裂缝按其开展深度一般分为表面裂缝、贯穿性裂缝。另外按形成的要因不同，可分为结构裂缝和温度裂缝。1、表面塑性裂缝：主要表现为外宽内窄，最宽处12mm，内外宽比约为1:3，裂缝分布不均匀且密，大多缝长度较短，2050cm左右，裂缝较浅，一般不超过2cm。表面塑性裂缝主要产生在砼温升阶段，此时砼处于硬化期，水泥水化释放出大量水化热，一般底板较厚大，故聚集在砼内部的水化热不易扩散，砼内部与外界产生较大的温度差，使得内部砼膨胀量及膨胀速度大于表面，进而砼内部产生压力，表面产生拉应力。由于砼龄期较短，抗拉强度较低，当内外温差超过一定限度（一般超过25）时，产生的表面拉应力超出砼抗拉强度进而产生裂缝。另外，表面温度的陡降也是表面产生裂缝的重要原因，在地下室墙板模拆除过程中或寒潮袭击时，温度陡降造成温度应力形成较快，徐变影响较小，产生表面裂缝。除了上述原因外，施工期间高温干燥或多风，也可能加速新浇砼水分蒸发，使其水泥胶体失水过快，从而产生干缩裂缝，这种裂缝也是表面裂缝的表象之一。2、收缩裂缝这种裂缝相对危险性较大，多数发展为贯穿性裂缝，往往造成地下室渗漏，其主要表现为裂缝相对较直，长度较长，最长可以沿底板宽度方向通长开裂，裂缝感数量少且稀，内外缝宽相差不大，宽度一般在0.20.3mm之间。收缩裂缝主要产生在砼降温阶段，砼恒温后在逐渐散热而产生收缩，同时水泥胶体凝结硬化产生干缩，促使砼收缩加快；另一方面，基底及结构本身约束了其收缩的发展，从而产生拉应力，而砼的弹性模量较高，降温收缩产生的拉压力较大，导致砼裂缝。这种拉应力在接近基底处最大，因此，裂缝靠近基底处较宽，当板厚较小，基底约束大时，位应力分布较均匀，而产生贯穿全断面的裂缝。3、其他裂缝：主要是指受地基沉陷变形影响，或者结构受到设计考虑范围之外的附加荷载作用时，当结构本身的“富余”系数耗尽后，所产生的结构裂缝，这类裂缝一般都较难处理，首先必须研究分析出裂缝形成的原因，采取一定的措施抵消部分客观存在的附加应力，或者通过结构加固处理，遏止裂缝的发展，然后再采取一定的裂缝处理措施，方为有效。（二）裂缝主要原因分析1、骨料质量因素：砼所采用的砂石料含量超过标准，粗骨料级配，砂的细度模数等指标都是造成砼质量偏差，强度离散性较大，从而收缩变形较大的原因。2、混凝土组分及配比：不同厂家不同批号及材质的水泥混用，造成砼强度不稳定，自拌砼水泥用量过多又未采取任何措施、水灰比过大或雨天无措施作业等造成砼收缩量加大。3、砼温差：砼浇灌成型初期，内外温差超过允许温度值（一般为25），形成温度应力，从而导致表面开裂。4、结构本身构造因素：狭长底板或超长底板没有设置后浇带、变形缝，使得底板的所受附加温度应力近于轴向受力状态，而产生贯穿性裂缝。5、砼养护不力：混凝土未采取合理的养护措施，使砼长期暴露，造成内外较大温差，引起开裂。三、裂缝防治的几点措施：1、优化材质、配比：对于大体积砼，优先采用低水化热水泥，含泥少的大颗粒人工级配石料，对于高强砼或商品砼可通过系统的配比实验，利用砼“双掺”技术来改变砼性能和各项指标，从而降低水化热。2、降低砼入模温度：夏季高温季节施工，通常采用砼搅拌水冷化措施，即在砼搅拌水中加入冰块，或就近采用深井水，降低砼掺和料温度。3、加强养护：对于大体积砼，采用浇水、蓄水、覆盖草帘、塑料薄膜及湿砂的养护方法，也可以相对延长拆模时间以起到保水和降低砼表面温度。4、加强施工中的温度监测：施工中加强温度管理，为制定合理的温度控制措施提供科学的依据。5、降低砼的内部温度：对于厚大体积砼，通常采用在结构内部埋设冷却水管，内通循环水进行冷却，从而降低砼内部温度。四、裂缝处理方法：（一）表面裂缝：由于表面裂缝与非贯穿裂缝一般不引起渗漏，也不会降低承载能力。如果结构所处地区地下水无侵蚀性且裂缝宽度不大，不至于引起钢筋锈蚀，可不作专门处理。对于非完全贯穿性裂缝，裂缝宽度0.1mm以下，渗水凝缓，并且无扩大展趋势时，可以通过砼本身“自愈”得到封闭，也不需要特殊处理。砼“自愈”是通过水泥石中被水带出裂缝表面的Ca(OH)2成分与空气中的CO2作用形成不溶于水的CaCO3，逐渐沉积于缝隙，日积月累，形成“栓塞”，而达到堵隙的目的。（二）贯穿性裂缝对于缝宽在0.3mm以上，并且有渗水甚至涌水现象的贯穿性裂缝，必须进行化学灌浆处理。1、注浆材料：目前主要有聚氨脂和环氧树脂两种，浆液的组分及分配比按其产品说明和试配值进行制备。2、注浆工艺找准裂缝，沿裂缝剔凿成“U”形槽，槽口宽50100mm，深度至少50mm，涌水裂缝可适当加宽加深。找准注浆管。注浆管通常采用扁形或圆形塑料管，埋设间距可根据现场裂缝情况确定，一般为5001000mm。封缝采用环氧树脂浆液刷于已经处理的“U”形槽面上，对于潮口可用空压机和电热吹风将其表面吹干后进行涂抹，等环氧树脂浆液初凝后，采用掺有促凝剂的1：2水泥砂浆抹平封缝。注浆前，认真作好封槽气密性试验，确保封槽严密。注浆时从涌水量大的灌浆开始，直缝由上向下进行。当进浆量很少且排气管口有浆液溢出时，即可停止注浆。注浆前一定要在灌浆空腔内压入高压空气，便渗入空腔内的水退至砼内