地下室结构外墙裂缝技术措施

6 地下室结构外墙裂缝技术措施

少年宫地下室一层，局部设有夹层，地下室外墙周长约550m，结构外墙厚450mm，高度约6.65m，沿外墙间隔一定距离设800×800附壁柱，混凝土为C30S8，墙体配筋情况：外侧竖筋为Ф25@150、内侧竖筋为Ф18@150、水平筋为Ф14@150、拉筋Ф8@450×450，保护层厚度35mm。

招标文件要求取消结构后浇带，少年宫地下室外墙结构采取无缝施工，如此超长外墙结构施工，需采取相应的技术措施解决结构外墙开裂问题。

经分析研究，结构工程实例经验，我们认为仅采取单项或个别的技术措施难于100%保证外墙不开裂，必须从设计、材料、施工等方面综合采取多项技术措施，才能有效防止裂缝的产生，以确保地下室外墙防水工程质量。

结构外墙防止裂缝重要技术措施如下：

6.1 设计方面

混凝土的抗裂能力取决于混凝土的极限拉伸值，混凝土的极限拉伸与配筋有关，配筋后混凝土极限拉伸值由齐斯克列时经验公式计算：

εpa=0.5Rf（1+p/d）×10-4

式中，εpa——配筋后的混凝土极限拉伸

Rf——混凝土抗裂设计强度

p——截面配筋率

d——钢筋直径

适当配筋可提高混凝土极限拉伸εpa，较细较密配筋可提高混凝土抗裂能力。

(1) 深圳地区外墙裂缝多呈竖向裂缝，首先对外墙水平钢筋进行优化，遵循“小直径、小

间距”有利抗裂的原则，少年宫地下室结构外墙水平钢筋Ф14@150已较合理，建议改为间距100更好，水平钢筋原放在竖筋内侧，由于设计保护层为35mm，加上竖筋为Ф25，水平钢筋距混凝土外边达60mm厚，过厚混凝土保护支易使墙体混凝土产生竖向裂缝，故建议将水平钢筋由原放在竖筋内侧改为放在外侧，则水平钢筋距混凝土外边为35mm。

(2) 为防止外墙开裂，依据前述齐斯克列里经验公式，结构外墙截面配筋率不小于0.3%较

合理，建议对少年宫地下室外墙配筋率超过0.3%的墙体不调整，小于0.3%配筋率墙体（设计水平筋配筋率为0.23%），配筋率适当提高到0.3%%-0.5%。

(3) 大量工程实例表明，地下室外墙受上下层楼板约束体约束，层间墙体裂缝多在中部产

生并呈中间宽、两端窄的枣核形（梭形）裂缝。因此，在墙体高度的中部，增设暗梁，可起到良好的“模箍作用”，从而提高混凝土墙体的抗裂能力。少年宫地下室在局部设有夹层的部位已设

有暗梁，如北面、西面部分墙体，不需再增设，对没有暗梁的部位，如南面墙体，建议增设暗梁。

(4) 对外墙在结构中应力集中、刚度不均、突变部位和薄弱部位，如突出的墙体、突变的

墙段，开孔洞及埋套管的部位，适当增加一些构造钢筋，作局部增强处理。

6.2 混凝土材料和配合比方面

材料选择要有利于减少水化热，减少收缩，采用取“精料方针”。

(1) 水泥选用中、低水化热、干缩小的品种，选择水泥首先进行水化热测定，选定配制混

凝土所用水泥7天水化热不宜小于230kJ/kg，水泥中石膏比例对收缩值有较大影响，选择水泥组成成份中C3A/SO3比值较低者为好，宜用普通硅酸盐非早强型水泥或矿渣硅酸盐水泥，不用硅酸盐（纯硅）水泥。

(2) 石子选用连续级配Ⅱ区粒级，坚固性良好，孔隙率小的石子，针片状含量<10%，含

泥量<1%，并不得超标。

(3) 砂选用中、粗砂，坚固性良好，细度模数宜大于2.6，含泥量<2%，并不得超标，有

害物质含量小于有关技术标准的规定。

(4) 掺加高效减水剂和适量粉煤灰优化混凝土配合比。减水剂的减水率要达到20%以上，

坍落度延时损失要小，在满足强度、抗渗及混凝土拌合物和易性要求下，通过试配，尽量减少水泥用量，减少用水量，水灰比适中，在0.45左右，水灰比过高、过低均不利，以此减少水化热温升，减缓水化热释放速率。

(5) 严格控制混凝土坍落度，配制混凝土的坍落度在8-12cm，禁用大坍落度混凝土（18cm

以上），当混凝土坍落度在8-12cm时，泵送较困难，砼掺加泵送剂，在8-12cm低坍落度情况下，可实现泵送。也可利用塔吊吊送进行浇筑墙体混凝土。

(6) 在混凝土中掺加聚丙烯纤维（杜拉纤维），以提高混凝土的抗裂能力。

6.3 施工方面

(1) 混凝土采用商品混凝土，在搅拌站按设计试配后确定的配合比拌制混凝土，严格计量，加强检测砂石含水率，调整用水量，混凝土出厂前，专检人员检验混凝土拌合物质量，检测混凝土坍落度，合格后才允许出厂，缩短混凝土搅拌后到浇筑入模的时间，控制在1小时内。

(2) 降低混凝土浇筑温度，是防止混凝土开裂的有效措施，采用冷水进行拌制混凝土，并对砂石浇洒冷水，将混凝土的入模温度控制在20-22℃以内。

(3) 地下室外墙在底板完后，与顶板分开浇筑，以减少对墙体的约束，墙体采用木模板，模板提前浇水湿润，混凝土分层浇筑，振捣密实，合理组织施工，禁止产生冷缝，禁止用振捣棒驱赶混凝土浇筑，现场检测混凝土坍落度，不合格者禁用，严禁混凝土在现场随意加水，根据现场条件，对混凝土进行二次振捣法浇筑。

(4) 准确控制拆模时间，外模和内模应协调拆模，不能只拆外模，不拆内模，保持结构变形

一致。混凝土养护是关键的环节，混凝土采用保温保湿法养护。缓慢降温预防剧烈温度变化，对防裂十分有利，用墙体上支模螺杆挂设贴紧麻袋二层，外面用彩条布包封保温保湿防风覆盖养护，达到缓慢降温，降温速率1℃/d，为混凝土创造充分应力松驰条件，混凝土在降温阶段更宜产生裂缝，现场使用便携式电子测温仪跟踪监测，及时调整养护方法，养护时间不小于14天。

(5) 地下室外墙结构不宜暴露时间过长，应及时做防水并回填。

(6) 地下室外墙裂缝产生的因素较复杂，环节较多，在目前技术条件下尚不能100%杜绝开裂，在墙体中设置控制缝（诱导缝）是人为主动控制混凝土裂缝的措施，其方法是在墙体每隔一定距离将截面预以削弱，削弱在20%-25%，预先在此位置考虑防水措施，如设止水带等，达到裂而不漏，可防止混凝土在其它部位发生无序开裂，裂后又无防水措施的被动局面，少年宫地下室外墙在取消后浇带后周长约为550m，建议采用控制缝措施，达到以缝制缝的目的，诱导缝位置或间距的控制原则，依王铁梦公式计算。诱导缝设置形式如下图所示：