【摘要】本文研究建筑物地下室墻體裂縫問題，就地下室墻體裂縫的產(chǎn)生原因、控制措施、修補(bǔ)措施等作了論述。
【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；成因；控制；修補(bǔ)
1 引言
在青海西寧地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑物越來越多，建筑物的高度和深度不斷增加，地下室的規(guī)模越來越大，超長、超深地下室隨處可見。而建筑施工由于各種因素的影響，特別是西寧地區(qū)氣候干燥的特性（這也應(yīng)該是西北地區(qū)的共性了），在工程的結(jié)構(gòu)性能和使用功能存在著一些不盡人意的質(zhì)量問題。例如，建筑物裂縫問題已成為當(dāng)前一種較為常見的質(zhì)量缺陷，其中地下室墻板裂縫較為普遍。
正視地下室墻板砼裂縫現(xiàn)象，分析產(chǎn)生裂縫的原因，采取有效措施預(yù)防，對裂縫實(shí)施有效的控制與補(bǔ)救是設(shè)計和施工專業(yè)技術(shù)人員需要解決的一大課題。砼結(jié)構(gòu)的裂縫起因復(fù)雜眾多，表現(xiàn)的形態(tài)也千差萬別，但基本上可分為兩類：第一類是由受力引起的裂縫，即由外加荷載引起的裂縫，稱為結(jié)構(gòu)性裂縫。第二類是由變形引起的裂縫，稱為非受力變形或非結(jié)構(gòu)性變形裂縫，如溫度裂縫、干縮裂縫、化學(xué)反應(yīng)裂縫等。
1.1 裂縫狀況的基本表現(xiàn)如下：
1.1.1 裂縫表面形態(tài)
裂縫的表面形態(tài)基本上是垂直裂縫，在地下室墻面高度范圍內(nèi)從墻板中部向上、下延伸，裂縫中部寬兩端窄，一般在樓板下或底板上一定的范圍內(nèi)終止。嚴(yán)重的裂縫可形成地下室頂板和底板的全截面貫通。
沿地下室墻板長度方向的裂縫數(shù)量視工程的不同而相差較大，少則僅少量存在，多則每80~100CM即可出現(xiàn)一條，一般在結(jié)構(gòu)梁下發(fā)生的可能性較大。裂縫寬度據(jù)不完全統(tǒng)計在0.3MM以下的比例占約70%左右，0.3MM―1.0MM占25%左右，1.00MM以上占5%左右。
1.1.2 裂縫產(chǎn)生的時間
早期裂縫在拆模后（一般5天左右）即可發(fā)現(xiàn)。隨著時間推移，已有的裂縫寬度會逐步加大，新的裂縫會不斷出現(xiàn)。根據(jù)工程實(shí)踐，裂縫的發(fā)展一般在二個月之內(nèi)發(fā)生和發(fā)展迅速，六個月左右逐步穩(wěn)定。對于有后澆帶的工程，會在后澆帶封閉之后形成又一個裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的高潮，并在之后的二~三個月趨于穩(wěn)定。
1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因分析
鋼筋砼結(jié)構(gòu)是由鋼筋和砼兩種截然不同的材料組成，而砼是由水泥、水、細(xì)骨料、粗骨料組成，有時還常加入適量的摻和劑和外加劑，其組成復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變化。對于地下室墻板裂縫，產(chǎn)生的主要原因包括以下幾種：
1.2.1 砼收縮
砼是由水泥、水、細(xì)骨料、粗骨料組成的膠合人工材料，含有大量的空隙、粗孔和毛細(xì)孔，這些孔隙中存在水分，當(dāng)這些水分在干燥作用下蒸發(fā)時會引起砼的收縮。地下室砼澆搗完畢后，水泥漿發(fā)生水化反應(yīng)，在早期的硬化過程中產(chǎn)生少量的收縮。接著，環(huán)境的干燥作用使得砼中細(xì)孔及微毛細(xì)孔中的水產(chǎn)生毛細(xì)壓力，水泥石承受這種壓力后產(chǎn)生壓縮變形而收縮，產(chǎn)生“毛細(xì)收縮”，是砼收縮變形的一部分。毛細(xì)水蒸發(fā)完畢后，開始進(jìn)一步蒸發(fā)物理-化學(xué)結(jié)合的吸附水，這些水分的蒸發(fā)引起顯著的水泥石壓縮，產(chǎn)生吸附變形，是收縮變形的主要部分。
地下室墻板的收縮主要是干縮和自身收縮。砼產(chǎn)生收縮的因素涵蓋了材料、配合比、設(shè)計、操作條件、養(yǎng)護(hù)條件諸方面，其主要影響因素有以下幾個方面：
（1）砼組成材料的影響
砼干縮的主要原因是源于水泥石的收縮，水泥用量越多，砼干縮越大，水泥顆粒越細(xì)，干縮也越大。水泥用量相同時，砼的干縮隨水灰比增大而增大，骨料在砼中對干縮能起到限制作用，其含量越高，彈性模量越大，則干縮越小。
�。�2）砼養(yǎng)護(hù)時間和養(yǎng)護(hù)濕度的影響
砼澆注后4~15小時后，水泥水化熱反應(yīng)最激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象，引起失水收縮。大量的工程實(shí)踐表明，適當(dāng)?shù)难娱L砼養(yǎng)護(hù)時間和增加砼養(yǎng)護(hù)濕度可以有效地緩減砼硬化過程中的收縮裂縫。
工程實(shí)際中，往往一些施工技術(shù)人員認(rèn)為地下室結(jié)構(gòu)將被覆蓋或者由于周轉(zhuǎn)材料一時不能到位，而未對地下室結(jié)構(gòu)采取足夠的養(yǎng)護(hù)時間和養(yǎng)護(hù)措施。
�。�3）配筋影響
混凝土材料結(jié)構(gòu)是非均質(zhì)的，承受拉力作用時，截面中的各質(zhì)點(diǎn)受力是不均勻的，存在大量不規(guī)則的應(yīng)力集中點(diǎn)，這些點(diǎn)由于應(yīng)力集中首先達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度，引起變形，如無鋼筋，當(dāng)繼續(xù)受力時，在應(yīng)力集中處就會出現(xiàn)裂縫，如進(jìn)行適當(dāng)配筋，鋼筋將約束砼的變形，從而分擔(dān)砼的內(nèi)力，推遲砼裂縫的出現(xiàn)。大量的工程實(shí)踐表明，適當(dāng)配筋能夠提高砼的極限拉伸值。
�。�4）外加劑的影響
在砼中摻加各種塑化劑、減水劑可以在保持良好的工作性能條件下減少用水量，從而減少砼的收縮。
1.2.2 溫度變形
鋼筋砼隨著溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形。當(dāng)此變形受到約束，在砼內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力超過抗拉極限強(qiáng)度時，砼將會開裂，形成裂縫。地下室墻板在施工中由天氣因素或施工原因使得地下室外墻的內(nèi)外側(cè)存在一定的溫差，當(dāng)溫差產(chǎn)生的變形值超過砼的極限拉伸值時，即可產(chǎn)生砼開裂。而工程實(shí)踐中由于墻板一般不屬于大體積砼，施工人員往往會忽略其內(nèi)外溫差產(chǎn)生的變形。
2 裂縫控制措施
鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫控制基于兩大途徑，其一是“抗”的原因，即保持砼實(shí)際抗拉強(qiáng)度大于各種作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力；其二是“放”的原則，即盡量放松對砼變形的約束，降低約束應(yīng)力。為盡量減少地下室墻板非結(jié)構(gòu)性裂縫可采取以下技術(shù)措施：
2.1 優(yōu)化設(shè)計，提高砼結(jié)構(gòu)極限抗拉強(qiáng)度
2.1.1 地下室墻板裂縫多呈現(xiàn)豎向裂縫，根據(jù)此特點(diǎn)，可將外墻水平鋼筋進(jìn)行優(yōu)化。遵循“小直徑小間距”有利于抗裂的特點(diǎn)，可通過鋼筋等強(qiáng)度代換，采用直徑較小，間距較密的鋼筋排布方法。
2.1.2 交換橫向鋼筋和豎向鋼筋的位置。以往的工程中通常將水平鋼筋放在豎向鋼筋的內(nèi)側(cè)，造成水平鋼筋到砼表面的厚度超過50MM，過厚的砼保護(hù)層容易使砼產(chǎn)生豎向裂縫。因此，可將水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)。
2.2 采用高性能砼，優(yōu)化砼配合比，改善砼性能
2.2.1 采用高性能砼，地下室墻體的砼，除應(yīng)滿足強(qiáng)度指標(biāo)外，還應(yīng)具備下列性能：①低水化熱和較低的出盤溫度，夏季25~30℃，冬季8~12℃。②適宜的坍落度和凝結(jié)時間，坍落度12~14CM。
2.2.2 采用補(bǔ)償收縮砼。采用補(bǔ)償收縮砼應(yīng)注意：①應(yīng)經(jīng)過試驗確定膨脹劑的適宜摻量，并以確保達(dá)到補(bǔ)償收縮砼的性能指標(biāo)為準(zhǔn)；②認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)工作，保證砼處于潮濕狀態(tài)。前期可帶模保溫、保濕養(yǎng)護(hù)5～7d；拆模后保溫養(yǎng)護(hù)至14d 。具體方法為：墻面掛草簾、麻袋，定人定時灑水或采用噴水幕、覆蓋薄膜。
2.2.3 優(yōu)化砼配合比，減少砼水化熱。①選用中低水化熱、低收縮的水泥，不用硅酸鹽（純硅）水泥；②最大限度控制水泥用量，對于C40、C50砼，控制在400kg /M3 以內(nèi)，摻加粉煤或礦粉替代部分水泥，一般摻量為10%～20%；③摻加適宜的外加劑，改善砼性能；④石子采用連續(xù)級配Ⅱ粒級，堅固性良好，空隙率小的石子；砂采用中、粗砂，且嚴(yán)格控制砂、石的含泥量不超標(biāo)；⑤砼坍落度宜控制在12～14cm之間。
2.3 采取合理施工技術(shù)措施，確保砼施工質(zhì)量
2.3.1 減少墻體內(nèi)外溫差，可以采取保溫，設(shè)置防曬棚等措施。
2.3.2 減少砼的水化熱溫升，可采取下列措施：①降低砼入模溫度，特別是夏季施工，首先控制砼出盤溫度，其次用草袋或麻袋包裹砼輸送管道，并澆水降溫；②分層澆筑砼，分層厚度小于500mm。
2.3.3 加強(qiáng)砼的保溫和保濕措施。砼具體養(yǎng)護(hù)方法同前，保溫養(yǎng)護(hù)還應(yīng)注意兩點(diǎn)：①養(yǎng)護(hù)期間隨時觀察砼表面潮濕度，以便及時采取補(bǔ)救措施；②保溫和保濕度兼顧考慮，要綜合考慮水化熱溫升、施工季節(jié)、模板等因素，適時變換養(yǎng)護(hù)方法。夏季施工，縮短帶模養(yǎng)護(hù)時間；春秋季施工，白天保濕夜間保溫；冬季施工，前期以保溫為主；拆膜后不宜接向砼表面澆水，改用噴霧，或掛上草包、麻袋后灑水。
2.3.4 準(zhǔn)確控制拆模時間，外模和內(nèi)模應(yīng)協(xié)調(diào)一致，不能只拆外模不拆內(nèi)模，保證墻板內(nèi)外側(cè)變形一致。適宜的拆模時間為5～7d，拆模的砼墻體，宜進(jìn)行溫度測試，
