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高层建筑地下室剪力墙裂缝防治的探讨
作者：黄斌
来源：《城市建设理论研究》2013年第01期
摘要：现浇钢筋砼地下室剪力墙混凝土裂缝是近几年工程的主要质量通病之一，现今已成为工程质量控制的重点。本文试图对管理过的一个工程项目中的一些经验教训进行总结，找到地下室剪力墙混凝土有效的防裂措施，为以后类似项目提供借鉴。 关键字：高层建筑；地下室剪力墙；混凝土裂缝；防治措施；施工 中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况
某住宅小区工程共十四栋，地上十至二十八层，地下一层，总建筑面积约260000m2，地下室面积近50000m2，地下室底板面标高-5.2～-6.20m，地下室顶板面标高-0.6～-1.20m。基础采用长螺旋灌注桩基础，地下室底板厚400mm，地下室顶板采用预应力无梁楼盖，板厚350～450mm，地下室外墙设计厚度400mm。地下室由后浇带或膨胀带划分为近三十个区域，未设沉降缝。各单体均为框架-剪力墙结构，采用C40/P6防水混凝土。工程共分三期完成，各期地下室施工区域采用后浇带分隔，在后施工栋号主体完成后闭合。 二、裂缝分析
一般构筑物产生裂缝的原因有如下几点：(1)由外部荷载引起的裂缝；(2)由结构次应力引起裂缝，一般由于设计阶段的设计模型与实际应力的不同引起的；(3)变形应力引起的裂缝，由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的，施工中可采取措施避免。
钢筋混凝土结构出现裂缝是不可避免的，在保证结构安全和耐久性的前提下，裂缝是人们可以接受的材料特征。裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的和横向的等，按其危害程度分为有害裂缝和无害裂缝。判断裂缝有害还是无害，首先视它是否有害结构安全和耐久性，其次是否影响使用功能（如防水、防潮）。
工程实践表明，结构裂缝的发生原因很复杂，如对建筑物抗裂要求过严，必将付出巨大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围内。
本工程地下室面积大，且未设置沉降缝分格，剪力墙连续长度大，建筑高度高，极易产生地下室剪力墙伸缩裂缝。
这些裂缝一般是有规则的：a、绝大多数裂缝为竖直的、两端尖细中间宽的裂缝，多数缝长接近墙高，两端逐渐变细而消失，是温度收缩引起的结构变形产生的裂缝，即干缩裂缝；
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b、裂缝数量较多，严重时甚至每一至二米就有一条细裂缝，裂缝的宽度一般在0.2mm以下，超过0.3mm宽的裂缝很少见；c、沿地下室墙长两端附近裂缝较少，墙长中部附近较多；d、裂缝出现的时间多在拆模后不久，有的还与气温骤降有关；e、裂缝随着时间发展，数量增多，但缝宽加大不多，发展情况与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间的长短有关；f、这种裂缝一般是贯穿性裂缝，地下室回填土完成后，常可见裂缝处渗漏水，但一般水量不大。此类裂缝对结构的耐久年限和建筑使用功能均有较大影响，属于需治理的有害裂缝。
此类裂缝为非荷载裂缝，是混凝土施工期间由混凝土水化热或混凝土失水收缩引起体积变化，其变形受到约束而产生约束应力，当约束应力大于混凝土的抗拉强度时就出现裂缝。防治这类常在混凝土长墙结构中出现的非荷载裂缝，是混凝土长墙施工的关键。 三、裂缝形成原因 (一)材料原因：
a、掺合料的总掺量过多。
b、配置C40混凝土的单方水泥用量过大，使用水泥不当。 c、混凝土用水量多。 d、骨料级配不良。 e、外加剂使用不当。 (二)设计方面的原因： a、钢筋保护层厚度太厚
地下室外墙竖向钢筋设计为Φ20@200，水平筋为Φ16@200，位置在竖筋的内侧，地下室外墙外侧竖向钢筋保护层要求为40mm，内侧为20mm，这样从墙体外表面到抗收缩的水平筋的尺寸分别为68mm和48mm，造成墙体表面存在着一层厚厚的素混凝土。 b、墙体中水平筋直径和间距大
在一般情况下，对有防裂要求的结构，设计上对钢筋的选用是采用密和小的手法，本工程若采用Φ14@100，防裂效果可能更好。 c、用后浇带代替伸缩缝 d、剪力墙平直段过长
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剪力墙平直段过长，对于相同的混凝土收缩率而言，收缩的绝对值增大。本工程剪力墙平直段最长超过50米，温度应力过大，而平直段抵抗伸缩刚度较小，产生较大伸缩。 （三）其它方面的原因： a、养护不到位、不及时
本工程量大面广，主要采用人工浇水养护，未采用麻袋覆盖等保水措施，造成墙体砼养护不到位、不及时。 b、后浇带处理不当
本工程后浇带设置较多，施工缝处理不当，钢筋处理不规范，混凝土不符要求等造成后浇带处存在质量缺陷，形成裂缝。 c、地下室墙长期暴露
这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。设计时地下室均按埋入土中或室内结构考虑，而实际施工中很难做到墙体完成后立即回填土和完成顶板，设计伸缩缝间距过大，这也是地下室墙产生裂缝普遍的一个因素。 d、剪力墙所受的各种约束
出现了上述混凝土材料的温度和收缩应力，如果结构或构件不受约束影响，那么其将自由变形也不会产生裂缝。但实际工程中的剪力墙结构构件受到各种约束的影响，如楼板、剪力墙的暗柱（或明柱）及端墙的约束，地下室侧墙受到地下室顶板和底板的约束。这些约束使得剪力墙结构构件不能自由变形或者跟约束构件的变形不同步（或协调）而导致裂缝的产生。 四、裂缝预防措施
为有效预防地下室混凝土剪力墙裂缝的发生，在以下方面作好预防措施，重点是设计方面及混凝土原材料把控：
（一）混凝土材料方面的措施。
a、预拌混凝土质量控制：加强对混凝土厂家试验检测监控，以确保混凝土本身的质量稳定。
b、调整混凝土各组分：如采用高标号水泥，尽量使用低水化热的水泥。
高层建筑地下室剪力墙裂缝防治的探讨
