摘要：长期以来，地下室外墙板裂缝一直是影响地下室工程质量和使用功能的主要质量通病，也是监理工作需要控制的重要部分。因此，本文结合工程案例，就地下室外墙混凝土裂缝施工监理工作展开了探讨，包括地下室外墙混凝土裂缝影响因素及原因分析以及应用实践两大方面，以期为相关的工作提供参考借鉴。
关键词：地下室外墙；质量通病；裂缝成因；控制措施；效果分析
0 引言
随着城市的发展，土地资源就显得越来越宝贵，建筑物的地下空间越来越被充分利用，地下室工程的建设与日俱增。但由于诸多方面的原因，如工程设计、施工和材料等，使地下室混凝土结构，尤其是外墙部位，屡屡出现裂缝。一旦外墙出现裂痕，就会带来相应的泄漏和腐蚀，给建筑物的使用造成不便，使建筑物存在安全风险，造成严重的经济和社会效益损失。因此，针对地下室外墙混凝土裂缝成因，做好施工监理工作具有十分重要的现实意义。然而，地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的学科，需要我们从设计、施工、材料选择等多方面进行控制，才可以有效地减少和控制裂缝的出现。基于此，笔者在初步探讨了地下室外墙混凝土裂缝常见类型以及成因后，从地下室外墙混凝土施工监理控制措施、混凝土内部与表面温差过大的控制措施以及钢筋及底板等边界对混凝土的约束控制措施三方面对地下室外墙的裂缝施工监理控制进行了研究，希望可以给施工企业一些参考，在以后的建筑施工中尽量避免出现这样的问题。
1 地下室外墙混凝土裂缝常见类型
地下室外墙在施工阶段特别是在混凝土浇筑后3d～28d常常会出现不同程度、不同数量的开裂，裂缝多为竖向裂缝，主要包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、温度裂缝、化学反应裂缝、冻胀裂缝等。国内外调查研究资料表明，约80%的地下室外墙混凝土结构的裂缝是由变形引起的，包括温度变形、收缩变形和沉降变形，约20%是在外界荷载的作用下产生的。
1.1 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝一般在混凝土浇筑后2h～4h尚处于塑性阶段时产生，主要是因为混凝土流动性不足而造成的，多表现为表面龟裂。由于水分蒸发，混凝土初凝前内部水分不断向表面迁移，在塑性阶段混凝土体积收缩，一般混凝土的塑性收缩约为1%，坍落度大的混凝土则可达到2%。在施工温度高、相对湿度低的情况下，混凝土内部水分迁移量就会小于表面蒸发量，内部混凝土约束表面失水干缩，出现不规则塑性收缩裂缝。在混凝土初凝前，如果及时处理，通过二次振捣塑性收缩裂缝是可以愈合的。
1.2 干燥收缩裂缝
干燥收缩裂缝主要是由于混凝土在硬化以后，内部的游离水由表及里逐渐蒸发失水，混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩变形，由于周围存在约束，当收缩变形量导致的收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生由表及里的干燥收缩开裂。干燥收缩裂缝包括不可逆收缩和可逆收缩，其中不可逆收缩发生在开始阶段，可逆收缩则表现为再潮湿后的膨胀，后期干燥时发生的收缩。水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度与体积和表面积之比、相对湿度、干燥速率、干燥时间等是影响混凝土干燥收缩裂缝的主要因素。
1.3 温度裂缝
温度裂缝通常是由水泥水化温度及昼夜温差引起的。混凝土浇筑后，在夏季高温、暴雨等温度变化较大的环境下，温度差在短时间内会形成较大的温度应力，当温降产生的收缩应力超过混凝土抗拉应力时，混凝土无法及时地调整应力分布，极易形成混凝土裂缝。在标准环境下，混凝土温度和环境温差大于25℃时，即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。
2 地下室外墙混凝土裂缝影响因素及原因分析
2.1 影响因素分析
（1）人员因素。
（2）材料因素。
（3）机械因素。
（4）设计因素。
（5）环境因素。
2.2 施工过程中主要原因分析
（1）浇筑过程管控难度大，力度小，质量差。混凝土浇筑过程属于监理旁站项目，由于各类人员配备少、浇筑时间长等原因，施工方、监理方等管控难度大，力度小。
（2）钢筋保护层过大，水泥水化热过高。
（3）混凝土养护不充分。
3 应用实践
3.1 工程概况
某商办综合楼项目地下两层，地下部分总建筑面积31393m2，地上两幢17层建筑，为大底盘地下室。地下室外墙南北向长86.8m，东西向长184.8m，地下室外墙设计概况如表1所示。
表1 地下室外墙设计概况
地下室南北向设置两条宽2m膨胀加强带，混凝土中HEA掺量12%，东西向主楼外侧各设置一条800宽沉降后浇带，将主楼与裙房结构断开。地下室外墙混凝土等级为地下二层C35P8，地下一层C35P6，均掺加抗裂纤维，掺量为1kg/m3，代表性配合比如表2所示。
表2 代表性混凝土配合比表
3.2 地下室外墙混凝土裂缝现象调查
在监理过程中成立地下室外墙混凝土裂缝控制QC小组，专门针对裂缝进行质量控制。先期施工的地下室外墙裂缝以竖向直裂缝居多，每跨裂缝约4～5条，宽度介于0.1mm～0.6mm之间，多出现在扶壁柱两侧3m范围内及墙中段位置，从下部水平施工缝向上延展，间距1.5m～2m，最长可到墙顶，现场采用开槽观测2处，裂缝深度约0.5cm～1.5cm。随着工程进展，裂缝宽度增大趋势不明显，其中8#、17#裂缝发展趋势如图1和图2所示，但相对数量较多，裂缝宽度大，存在渗漏水隐患。
图1 8#裂缝变化趋势图
图2 17#裂缝变化趋势图
综合上述分析，认定该裂缝类型为：在水化热温升回降速度过快、内外温差过大和混凝土表面失水收缩等多种作用下引发的温差收缩裂缝。
3.3 地下室外墙混凝土裂缝监理控制措施
3.3.1 地下室外墙混凝土施工监理控制措施
混凝土浇筑前，施工方需对现场管理人员、振捣班组等重新交底，监理方全程参与，浇筑前润湿模板，墙底及施工缝清理干净，杂物清除。
混凝土浇筑过程中，严格监控浇捣过程，分层厚度按规范严格实施，严禁现场加水；由施工方和监理方共同派人赴搅拌站现场检查拌制情况，主要是对外掺剂使用、搅拌时间及现场发车的控制，要求搅拌站混凝土配合比严格控制，计量准确。塌落度抽检工作须加强，不能流于形式，对进场的每车混凝土，监理方必测一次坍落度。加强对混凝土配置原材料的检查，对主要材料进行平行检测，严格控制砂石含泥量等主要指标。针对混凝土入模温度控制，施工方及时调整浇筑时间，浇筑安排在早晨或傍晚，气温相对较低、施工人员精力相对充沛的时间段。
3.3.2 混凝土内部与表面温差过大的控制措施
在配制混凝土时，采用了低水化热水泥，掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥，并掺入缓凝剂，降低了单方混凝土水泥用量，从而降低了水泥水化热，并延缓了水泥水化热的释放。进行合理的分段和分层施工，采用斜面分层法施工，每层厚度不宜超过400mm～500mm，以利于水化热的散发并减少约束作用，外墙浇筑期间全程旁站检查，对于分层过厚、漏振等现象及时指出立即整改。控制混凝土的入模温度，拌制时温度低于25℃，浇筑时低于30℃，浇筑后按要求养护，浇筑1d后松动模板螺丝离缝2mm～3mm，然后从上浇水不少于14d湿润带模养护时间，外墙外侧防水施工及基坑回填尽量提前进行，以便充分养护。外墙混凝土采用C35标号，各方同意采用45d强度作为验收标准，适当降低水泥用量，减少水化热。
3.3.3 钢筋及底板等边界对混凝土的约束控制措施
地下室外墙外侧混凝土保护层内设置6@150双向抗裂钢筋网片，并在扶壁柱两侧1/3跨内增加附加抗裂钢筋。同时，外墙水平筋移至竖向筋外侧，依据设计文件钢筋规格变细，间距变密，布置间距≤120mm。督促抗裂钢筋网片增加绑扎密度，避免由于浇筑过程中振动导致漏筋从而引发漏水现象。浇筑前先在模底浇厚50～100mm的与混凝土同配合比且除去石子后的水泥砂浆，减少底板对外墙的应力约束。
3.3.4 塑性收缩裂缝控制措施
为了解决由于混凝土流动性不足而造成的塑性收缩裂缝，采用了补偿收缩混凝土，从而减少用水量、延长混凝土的凝结时间、增强抗裂能力，从一定程度上减缓地下室超长外墙混凝土水化热释放。
3.4 监理控制效果总结
通过上述控制措施及QC活动的实施，保证了地下室外墙施工质量达到验收规范及设计的要求，无贯穿及深层裂缝，表面裂缝宽度均≤0.3mm，且数量大幅减少，未发现外墙渗漏水及出现水渍的现象，具体如表3所示，达到了预期目标。
表3 裂缝控制效果前后对比表
（1）由于工艺、造价等各种条件制约，地下室外墙混凝土表面出现裂缝的概率较大，分为有害和无害两种。据相关研究及经验表明，地下室外墙混凝土表面裂缝宽度在0.2mm～0.3mm，无贯穿渗水裂缝，为可接受的无害裂缝；有害裂缝则是需要尽力避免和减少的。
（2）根据实际监理经验，加强控制措施后，裂缝控制效果要好于先期，但不能从根本上杜绝裂缝的产生，所产生的裂缝主要以干缩裂缝为主，另外叠加一部分温差裂缝。
（3）从根本上控制裂缝产生有效的方法为缩短外墙长度，额外设置伸缩缝、分仓缝等，但从设计及施工角度考虑，可行性尚待商榷。
（4）对混凝土材料的问题，监理方赴搅拌站对重要原材料进行平行检测，重点是要求搅拌站重视本工程混凝土拌制质量，同时也检查出原材料的一些问题。强度设计采用45d或者更长的60d强度作为验收标准，客观上降低了水泥用量。
（5）现场施工质量保证情况，现场分层浇筑、振捣及时、混凝土到场塌落度控制、现场不同部位混凝土严禁混用、浇筑时间的选择、养护措施及时间的长短等均是需要重点考虑和精心组织的。通过监理工程师的全程旁站和对养护措施的督促加强，对外墙混凝土裂缝控制及混凝土浇筑质量的提高起到了重要的促进作用。
4 结语
总之，地下室外墙混凝土裂缝的出现易影响建筑的使用功能，影响建筑物的使用寿命。因此，为了更好地控制地下室外墙混凝土施工质量，监理人员必须对混凝土的施工进行全过程监控，相信通过严格执行有关规范，从设计、生产、施工各方面层层把关，针对裂缝原因对整体进行设计优化，合理选材，精心施工，做到技术先行、管理到位、科学组织，就会有效控制墙体有害裂缝的质量通病，确保地下室外墙混凝土保持强度，提高工程质量。
参考文献：
[1] 张慈霭.地下室混凝土外墙裂缝的原因分析及防治措施[J].建筑工程技术与设计.2014（34）
[2] 范强；刘锋；蒋志军；莫忧.超长地下室混凝土外墙开裂原因分析及防治措施[J].新材料新装饰.2014（11）
论文作者:梁东妹
论文发表刊物:《基层建设》2015年33期
论文发表时间:2016/11/22
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 外墙论文; 地下室论文; 水化论文; 塑性论文; 温度论文; 《基层建设》2015年33期论文;