地下室混凝土墙体裂缝原因及预防措施研究论文_许宇恒

地下室混凝土墙体裂缝原因及预防措施研究论文_许宇恒

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 310000

摘要:随着我国经济的持续发展,群体工程在国内也是愈发增多,而且其地下室结构的长度及宽度都远超规定的伸缩缝最大间距,在归类上属于超长大体积混凝土结构,因此,施工和设计之初就要顾及到混凝土裂缝问题,这当中极具代表性的就是地下室墙体产生的裂缝。

关键词:地下室;墙体;混凝土;裂缝

引言:地下室混凝土墙体拆模后常出现裂缝,特别是地下室的通长外墙,开裂现象十分普遍;不仅影响外观,引起渗漏,还影响结构的耐久性甚至安全。为防止施工期间地下室混凝土墙体出现裂缝,本文在总结地下室墙体在施工期的应力分析和防止墙体裂缝的各种实践基础上,进一步提出了防止裂缝的技术措施,以保证混凝土的施工质量,提高结构的耐久性和可靠性。

1.混凝土裂缝分类及其特点分析

1.1主要分类

裂缝原因。因为外荷载造成的裂缝统称为受力裂缝或是结构性裂缝,这类裂缝的产生和荷载密切相关,由此揭示结构承载力不足,或者混凝土质量不达标。因为变形产生的裂缝统称为非结构性裂缝,常见的有地基不均沉降、混凝土收缩、温度作用等引发的变形裂缝。这两种裂缝虽然区别显著,不但有时候此类裂缝的产生也可能是由两种原因共同引发。2)影响程度。混凝土结构工程施工质量验收规范中指出,有害裂缝是指严重影响到结构构件的受力性能或者是耐久性能,需要在施工阶段及设计阶段就要提前预防。无害裂缝指的是轻微裂缝,不影响结构构件的各项性能,但从外观上给人以不舒服感和恐慌感,所以,在施工和设计初就要采取合理的措施加以控制。两种裂缝要根据其发生的形态、厚度、时间、宽度、长度及分析其在结构构件上的位置等情况来进行区别。

1.2具体特点

群体工程混凝土地下室墙体施工时引发的裂缝,归根结底是因为温度变化及收缩造成的,在分类上属于变形引起的裂缝,最早的墙体裂缝一般是在0~28d出现,整体上和直线接近,相互不连贯,既不宽,也不长,深度一般,而且呈现不规则性。也有的裂缝是在28~180d出现,如养护条件不到位,或防裂钢筋配筋不足,裂缝在宽度、长度、深度上就比较大,要及时采取相应措施加以处理。后期裂缝一般是出现在180~720d,主要是因为刚开始混凝土中存在潜伏的拉应力,或者是后期温差变化大,混凝土出现收缩,由此造成拉应力增大形成的裂缝要根据具体情况确定处理方案。

2.案例分析

某群体工程有8栋主楼,其间以地下车库连接,主楼和车库之间布设了沉降后浇带,基础埋深8m。该工程距离海边较近,约为2km,地下水位相对比较高,具体埋深约为4.5m。主楼和车库的筏板厚度分别为1.5m、0.6m,车库周边是剪力墙,中间是框架,柱网之间的距离为8m,车库顶板覆土厚为1.5m,主要作为上浮配重。该工程所处的地区比较寒冷,车库和主楼同时施工。拆模后发现地下车库内横墙上有很多的裂缝,有竖向的,也有斜向的,裂缝最宽的有1.3mm,主楼地下室的内外墙上都有很多竖向裂缝,宽度多在0.15~0.65mm,通过实际调查并没有看到裂缝的宽度、厚度、数量在增加。车库整体结构完工后,主楼继续向上施工,地下车库内墙高6m,墙长约40m,没有洞口,墙体主要用到的是C30混凝土,顶板和墙体一起浇筑,但是因为养护工作没有做到位,致使拆模后出现收缩裂缝。

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3.墙体裂缝原因与预防措施

3.1材料原因及预防措施

原因分析:材料主要是指混凝土原材料,即水泥、砂、石、水。砂的含水率及含泥量、水泥的强度和品种、石子的品种和粒径、水的不同指标和温度等,这些因素都能使墙体产生裂缝,即使这些原材料有一项出现质量不达标,都有可能导致墙体出现裂缝,严控原材料质量是预防出现墙体裂缝的首要选择。预防措施:选用的混凝土材料一定要符合各项标准,如水泥强度等级要大于32.5MPa,切忌使用受潮结块或者是过期的水泥;石子的粒径最好是在5~40mm,含泥量小于1%,泥块含量小于0.5%;砂最好是中砂,含泥量小于3%,泥块含量小于1%;搅拌混凝土所用的水要为无害的洁净水。此外,外加剂的性能要符合国家标准,粉煤灰等级要大于二级,掺量小于20%。

3.2混凝土性能原因及预防措施

原因分析:混凝土性能即混凝土的配合比以及强度等级。混凝土的性能在很大程度上受限于其配合比,其中包含坍落度、和易性、外加剂品种等。设计配合比比例、掺合料、外加剂、水、石、砂、水泥的每立方用量,每盘用量,施工配合比掺合料、外加剂、水、石、砂、水泥的每盘实际用量,此外还有砂石含水率、含泥量都是影响混凝土性能的主要因素[1]。混凝土的选用必须经过具有相应资质等级的搅拌站,经过其试拌把设计的配合比调整成施工配合比。预防措施:混凝土性能具体的控制参数为:水泥用量大于300kg/m3,砂率控制在40%左右,水灰比小于0.55,泵送混凝土坍落度竖向构件、水平构件分别为180mm、160mm左右,抗渗混凝土为140mm左右,浇筑之初,要对坍落度进行严格检测,禁止加水,如果坍落度不达标,则按退场处理。

3.3整体浇筑原因及预防措施

原因分析:整体浇筑混凝土施工方法近些年在北方开始应用,主要是降低成本、缩短工期,该方法最大的弊端就是墙体出现裂缝,最多的就是地下室墙体。因为地上剪力墙大部分为短墙肢,混凝土本身的收缩应力低于其和钢筋一起作用的抗拉强度,但是地下室结构一般都是长墙,混凝土本身收缩应力累加过大,远远大于其和钢筋一起作用的抗拉强度。除此之外,整体浇筑墙体拆模不及时、养护不到位,很容易导致收缩裂缝。预防措施:对竖向构件拆模速度及养护时间加以控制,支撑顶板时,竖向构件拆模要在顶板支撑间穿行,如果有必要,应提前对养护管路布设好,或拆模时同时进行人工养护[2]。

3.4结构设计原因及预防措施

原因分析:群体建筑地下室混凝土墙体多为超长大体积混凝土结构,所以,会受暗柱、附墙柱钢筋密集、长墙自身混凝土收缩应力等因素而造成暗柱和附墙柱两侧出现竖向裂缝。预防措施:①地下室外墙混凝土强度等级最好选择C25~C35,同时厚度大于250mm。内墙混凝土选择要具体情况具体分析,如果长度很长,需做好预防措施。②地下室墙体配筋选择标准如下:如果外墙厚度小于600mm,其水平分布钢筋的最小配筋率及竖向分布钢筋的最小配筋率最好分别在0.5%和0.3%,钢筋的直径最好细点,间距小于150mm,水平分布的钢筋要安排在竖向分布钢筋的外侧。墙体内侧和外侧水平分布钢筋的保护层要达标,拉结钢筋最好为准6mm,同时间距小于600m,以梅花形布置,人防工程外墙拉结钢筋间距小于500mm。③可以在长墙暗柱,或者是附墙柱两侧增加水平分布筋,以此抵抗混凝土收缩应力,防止因此造成的收缩应力裂缝。④结构施工图设计总说明涉及到的要求部分要根据具体情况分析[3]。

结论

简而言之,现阶段的群体工程项目越来越多,而且大都是带有大面积地下车库的高层建筑,通常情况下选择的施工工艺是顶板、墙体整体浇筑。此类工程最显著的特点就是地下室结构的长度和宽度都比较长,容易产生竖向或者是斜向的裂缝,文章对此情况进行了分析,以期为同类建筑施工提供参考。

参考文献

[1]康明,华建民.温度及约束对地下长墙应变分布的影响[J].地下空间与工程学报,2019,5(5):1055-1059.

论文作者:许宇恒

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期

论文发表时间:2019/11/6

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