地下室混凝土外墙裂缝产生原因及预防措施

牟孝波

摘 要：随着经济的持续繁荣和社会的发展进步，超高层建筑，大型公共建筑及地下建筑层出不穷，基础的埋深越来越大，地下室混凝土外墙裂缝的防治成为新的课题。文章结合工程实例分析了地下室混凝土外墙裂缝的产生原因及预防措施。

关键词：地下室；混凝土外墙；裂缝；原因分析；防治

随着社会的飞速发展，高层建筑物越来越多，地下室钢筋混凝土外墙施工中裂缝现象也越来越普遍，并常伴有渗漏水的情况，容易导致钢筋锈蚀，存在一定的安全隐患，这已成为一个较为普遍的质量问题，下面结合一工程实例谈谈地下室钢筋混凝土外墙裂缝的成因及防治措施。

1 工程概况

某地下公共建筑总建筑面积12312.85m2，地下一层，外墙厚度600mm。采用的是墙、柱、梁、板同时进行混凝土浇筑的施工方法，总长 米的后浇带将地下室分成了7个施工区域，地下是外墙模板拆除后发现墙体出现有规则竖向裂缝。

2 裂缝情况

裂缝普遍位于两柱距之间的墙上，分布较均匀，间距3～5 m内，裂缝方向基本为垂直分布，下部从地下室底板面约50～300 mm起，上部直到外墙混凝土浇筑高度，全长5～6m，裂缝宽度经过观测，大部分在0.2～0.5 mm之间。经过连续1个月的观测，裂缝宽度较稳定，没有发生明显变化。

3 裂缝产生原因分析

出现裂缝现象后，业主方、监理方及项目部及时组织相关人员对产生裂缝的原因进行了分析与研究，总结后认为主要原因有以下几点：

3.1 设计方面。从设计角度考虑，是否会因为刚度突变而产生裂缝，经过对施工图纸的刚度变化及钢筋分析，设计上没有发现缺陷，但由于该项目属于与地铁结建的公共项目，结构方面要求高，混凝土墙厚度普遍为600mm，部分达到800mm。同时后浇带设置间距虽符合规范要求，但偏上限。

3.2 混凝土施工方面。混凝土墙体在施工过程中分两层进行振捣，模板拆除后没有蜂窝、麻面现象，混凝土表面无气孔。

3.3 施工中养护方面。经过现场调查，施工过程时，该地区属于冬季施工，同时查询天气记录，施工期间气温较低，养护工作做的不够到位，特别是第七段的混凝土养护阶段，当时气温下降到零下8-9度，并未采取加强保温措施，只采取常规棉被覆盖养护。

3.4 拆模时间。地下室外墙拆模时间控制在5 d左右，以便于摩阻力能抵抗部分混凝土收缩应力。

3.5 原材料对裂缝的影响。对混凝土搅拌站出具的混凝土配比单进行了重新验算，验算的各项参数符合设计及规范要求。

3.6 外力作用产生的裂缝。施工期间没有发生外力作用，不会出现外力作用产生的裂缝。经各方分析认为，该项目混凝土外墙产生裂缝可能与施工有一定的关系，但施工不是主要因素，产生裂缝的内在因素是混凝土初期因天气原因，强度未完全达标，混凝土与钢筋之间没有握裹力，混凝土抗拉强度小于收缩应力导致产生的混凝土收缩变形；该裂缝为非结构性裂缝，对建筑物结构不产生影响，但对建筑物使用功能、耐久性会有一定影响，主要体现在对地下室防水、钢筋的保护有一定的影响，需要对其采取一定的措施来满足建筑物的使用功能。

4 地下室外墙混凝土裂缝的修复措施

由于裂缝是由变形引起的，并非为结构性裂缝，故无承载力危险。但是会对地下室防水、钢筋的保护造成危害。因此，必须对裂缝进行修补处理修补的材料主要有环氧树脂及改性环氧树脂。修补的方法有表面处理法、灌浆法和填充法。

表面处理法是针对缝宽<0.2mm的微细裂缝，采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及渗透性防水剂等，涂刷于裂缝表面。处理时先用钢丝刷将混凝土表面刷毛，清除表面附着污物，用水冲洗干净，干燥后先用环氧胶嵌补混凝土表面缺损，然后进行涂刷。

高压灌浆法适用于缝宽>0.3mm，深度较深或贯通的裂缝修补。采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。

填充法适用于大裂缝和接缝的修补，先把裂缝凿成V型槽，再用钢丝刷刷净，采用P.O42.5#以上水泥配成1：1水泥砂浆仔细捣实，最后在裂缝两侧各加150mm宽的范围做防水附加层。

针对该工程裂缝较多、深浅不一的现象，从确保建筑物使用功能和节约施工成本的角度，对不同深度的裂缝采取了不同的处理方法，对表面层浅、细裂缝采取表面处理方法进行处理；对贯穿裂缝和较深较宽的裂缝，采取高压化学灌浆的方法进行补强或补漏处理。

高压化学灌浆法，具体施工工艺流程如下：裂缝检查→清洁裂缝→安设底座→封闭裂缝→浆液注入→拆除灌浆器→拆除底座→结束。

（1）根据现场裂缝的检查情况确定具体施工方案；在施工前，对拟实施灌浆的裂缝宽度、长度、深度、走向进行认真的检查，并做好具体的标记。（2）基层处理：采用钢刷将裂缝两侧表面的灰尘、浮渣清理干净，缝宽≥0.5mm。（3）封闭裂缝：其目的在于使裂缝成为一个封闭的空腔，封缝宽度以注浆时不漏浆为原则。（4）配制浆液：环氧树脂、塑化剂和稀释剂组成的主剂在试验室预先配制好。主剂和固化剂现场配制混合后必须搅拌均匀，待反应热量降低后方可注入软管。（5）安设灌浆器：将配好的灌浆树脂注入软管中，把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上。（6）灌浆：①确定树脂的注入量，可根据裂缝的宽度、深度、长度计算，根据经验，实际需要树脂约为理论计算量的1.3倍以上。②灌浆顺序从裂缝下端依次向上灌注。③灌浆时，邻近的底座用堵头封死，以防漏浆。④灌浆压力稳定后应保持一定时间，以满足灌浆要求，保证灌浆质量。⑤松开灌浆器弹簧，确定注入状态，如树脂不足可补充再继续注入。（7）注入完毕拆除灌浆器：待注入速度降低，确认不再进浆后，拆除灌浆器，用堵头将底座堵死。

5 地下室外墙混凝土裂缝的预防措施

5.1 设计方面：选择适当的外墙厚度，1～2层地下室宜选400～500mm厚，3～4层地下室的下两层宜选用600～800mm，厚；地下室外墙每隔3～4m设附墙或暗柱，在外墙顶部、1/2墙高处，水平施工缝处设置暗梁，加强侧墙刚度，能够有效地防止裂缝产生；外墙水平钢筋设置在竖向钢筋外侧，间距≤150mm；采用冷轧带肋钢筋焊接网片或采用无粘结预应力钢筋混凝土技术，抗裂效果较明显；混凝土采用中强度（C30～C40）；留外墙垂直后浇带。

5.2 原材料及配合比：水泥应选用水化热较低的品种；砂采用中、粗砂。细度模数不低于2.6；石子在满足可泵性的条件下，尽可能选择大粒径、连续级配，砂石含泥量控制在1.5%之内；混凝土中掺入适量的膨胀剂，以补偿混凝土收缩；优化配合比，在保证混凝土和易性的前提下，降低水灰比，适当提高砂率和砂比，以减少毛细孔的数量和孔径。

5.3 施工养护方面：钢筋的间距、尺寸、保护的厚度要严格按设计和规范要求加以控制，外墙内外层钢筋之间用方箍加以支撑，纵横向钢筋采用每点绑扎；混凝土浇筑时，布料厚度控制在60cm左右，下料高度不超过3m，振动时要快插慢拔，暗柱和暗梁处仔细振捣；混凝土终凝后，立即开始浇水养护，拆模前从板墙上口浇水养护，拆模后可采用在塑管或钢管上打细而密的孔眼，利用水的压力对墙全长淋水养护，养护时间不少于14天；及时做好施工防水层和土方回填，以利于混凝土后期强度增长，对混凝土抗裂大有好处。