带人防结构地下室剪力墙裂缝实例分析

带人防结构地下室剪力墙裂缝实例分析1引言高层建筑地下室混凝土浇筑属于大体积混凝土施工，混凝土浇筑完成后，剪力墙上往往会出现自下而上，中间宽、两端窄的竖向裂缝或斜向裂缝，而且裂缝均为内外贯穿。若地下室外围剪力墙回填土已完工，并停止降水，此时地下室常常会发生大面积的渗漏，不仅会降低建筑物使用功能的要求，还会影响主体结构的强度和整体性，甚至破坏结构的耐久性1。因此，分析裂缝产生的原因，采取措施避免裂缝的产生并控制其发展显得尤为重要。本文结合某高层建筑带人防结构地下室剪力墙出现大面积裂缝，对裂缝进行检测、评定，并对其产生的原因进行分析，最后对裂缝的修补提出合理化建议。2 工程概况某商住楼项目工程为钢筋混凝土框架-核心筒结构，地下一层，地上十六层，基础类型为600、800钻孔灌注桩基础，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为乙级，地下室防水抗渗等级P6，建筑合理使用年限为50年。人防部分战时为甲类核六级常六级二等人员掩蔽所，平时为汽车库。该工程建筑场地类别为= 3 * ROMANIII类，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，抗震设防分类为丙类。该地下室平面形状大致呈矩形，平面尺寸为56.6m79.7m。地下一层层高为4.0m，地下室外墙厚度为300mm，底板厚度450mm。地下室顶部梁板混凝土强度设计等级为C40，地下室底板、柱、核心筒剪力墙、外围剪力墙混凝土强度设计等级均为C45。施工时沿结构长度方向留有一条后浇带。地下室平面图如图1所示。图1 地下室平面示意图商住楼目前上部主体结构已结顶，地下室外侧回填土大部分已完工且停止施工降水，在地下室剪力墙混凝土表面发现多处渗漏水，同时发现几乎每片剪力墙上均有多条竖向或斜向裂缝,裂缝集中于剪力墙下部，裂缝高度约在2.5m3.5m。为确保地下室剪力墙结构的安全及后续的正常使用，业主委托第三方具有资质的检测机构对其裂缝进行检测、评定。3检测与鉴定3.1 主要检测内容(1) 地下室顶板梁、柱、剪力墙混凝土抗压强度检测；(2)地下室剪力墙钢筋布置检测；(3)地下室可视部分剪力墙裂缝情况检测；(4)地下室沉降观测。3.2 检测鉴定情况(1)采用回弹法对地下室顶板梁、柱、剪力墙的混凝土抗压强度进行抽检，抽检结果表明：顶板梁的混凝土强度推定值在41.4MPa43.5MPa之间，符合设计要求；柱和剪力墙混凝土强度推定值在49.7MPa60MPa之间，符合设计要求，其中所抽检到的剪力墙混凝土强度推定值均在50MPa以上。(3)现场抽检到地下室墙体的大部分裂缝为斜裂缝和竖向裂缝，裂缝形态基本上为中间宽、两端窄，大部分裂缝的长度略短于墙高，裂缝宽度约在0.30mm0.70mm之间。其中，斜裂缝主要集中在地下室的端部剪力墙，竖向裂缝主要集中在地下室的中部剪力墙。间隔30d后第二次对典型裂缝的宽度及长度进行检测，检测结果表明裂缝宽度及长度未见明显变化，所做的灰饼亦未见开裂。典型区域裂缝见图2、图3。(4)根据现场实际情况，地下室共布置21个沉降观测点，经历时100d的沉降观测，各沉降观测点的沉降速率为0.012mm/d0.032mm/d。根据相应规范判定，地下室的沉降已达到稳定阶段。图2 典型区域斜裂缝形态（已描黑）图2 典型区域竖向裂缝形态（已描黑）4 地下室剪力墙裂缝原因分析综合上述检测结果，基本可排除混凝土强度不足、钢筋配置偏差过大、地下室不均匀沉降所引起的剪力墙开裂。因此，该地下室剪力墙裂缝产生的原因归纳如下。(1)地下室剪力墙的垂直裂缝为混凝土的收缩裂缝；地下室端部附近剪力墙的斜裂缝是由混凝土收缩时受底板及柱约束作用引起。(2)地下室剪力墙与柱采用同强度等级C45混凝土，柱混凝土的约束能力限制剪力墙混凝土收缩，剪力墙混凝土浇筑水化时，高水泥用量下产生的大量水化热可能诱发裂缝产生。(3)该商住楼地下室底板及剪力墙采用泵送混凝土，水泥用量大，石子粒径小，该施工方法容易使混凝土早期干缩严重，可引起构件开裂。(4)地下室剪力墙裂缝的产生与混凝土浇筑时的气温（地下室墙板混凝土浇筑时正值夏季高温，日最高温度达39）、混凝土的养护措施等因素有关。5裂缝修补处理根据房屋裂缝检测与处理技术规程（CECS 293：2011）相应条款规定，当处于长期潮湿环境时不需修补的非荷载裂缝宽度的限值为0.3mm。考虑到本工程中剪力墙处于长期潮湿环境中且裂缝宽度较大，因此大部分裂缝均需要进行修补处理，对宽度大于0.3mm的裂缝采用有压化学灌浆方法进行处理。裂缝灌浆材料应采用专用的环氧类裂缝灌浆胶。环氧树脂浆液只要配方适当，其抗压、抗拉、粘结强度都很高，特别是抗拉和粘结强度都远大于混凝土的相应强度。经裂缝处理并保证施工质量，满足相关施工验收规范后，地下室剪力墙结构仍可按原设计条件正常使用。6结语本文针对实际工程项目的裂缝分布情况，通过对实体的混凝土强度、钢筋配置及地下室沉降的检测，得出导致剪力墙产生裂缝的原因。并结合裂缝的自身特点，提出了裂缝修补的处理方法。对类似工程的处理提供一定的借鉴意义。参考文献1王铁梦.工程结构裂缝控制M.北京:中国建筑工业出版社，2007.2邹旭晖，闫海华.某高层地下室剪力墙裂缝的分析与处理J.工业建筑，200