摘 要：建筑工程中鋼筋混凝土地下室裂縫質(zhì)量問題通常存在，引起的因素也多種多樣，筆者根據(jù)自己多年來的施工實踐經(jīng)驗，從設(shè)計、施工材料、環(huán)境方面對其產(chǎn)生裂縫的原因進行了分析，并提出了裂縫防控的有效措施，筆者就地下室底板、墻體、頂板產(chǎn)生裂縫的原因進行分析并提出應(yīng)對措施。
關(guān)鍵詞：住宅建筑；地下室；裂縫；防控措施
1 設(shè)計方面對裂縫的影響
總體上講，宏觀裂縫是在外荷載和變形荷載單獨或共同作用下產(chǎn)生的。在一般工程設(shè)計中，設(shè)計者往往重視荷載作用下的承載力計算，當構(gòu)件斷面、配筋率滿足規(guī)范構(gòu)造要求時，不做構(gòu)件荷載作用下的撓度和裂縫驗算；而變形荷載盡管是產(chǎn)生裂縫的主要原因，卻因為無規(guī)范強制要求、計算依據(jù)不充分而不進行設(shè)計計算，對于重要構(gòu)件設(shè)計者只是提出分段施工、采用低水化熱水泥、摻膨脹劑、不宜夏季施工等原則性措施，缺乏針對具體工程構(gòu)件而采取的嚴謹、科學、量化的有效方法。
1.1 砼強度等級
隨著建筑材料的開發(fā)及砼技術(shù)的不斷進步，高性能(尤其是高強)砼發(fā)展迅速。高層建筑地下室的砼設(shè)計強度已達到C40-C60�，F(xiàn)行規(guī)范對砼強度的評定是以28天標準養(yǎng)護試塊的強度值為準，而事實上基礎(chǔ)達到設(shè)汁允許的使用荷載是在工程交付以后，因此基礎(chǔ)的早期強度沒有必要在28天達到設(shè)計強度，況且地下室結(jié)構(gòu)一般為厚大截面，水化熱的作用使砼內(nèi)部溫度較高，遠遠超過標準養(yǎng)護溫度。其較好的環(huán)境往往使砼28天的實際強度明顯高于標準試塊。
1.2 鋼筋配置與結(jié)構(gòu)形式
在對裂縫研究尚不成熟的今天。合理的鋼筋配置和較低約束結(jié)構(gòu)形式對裂縫控制是至關(guān)重要的。
1.2.1 鋼筋配置 對于強度等級高、厚度較大的地下室多跨連續(xù)頂板，當邊長在30m以上時，宜采用連續(xù)式雙層配筋、鋼筋間距不宜大于150mm。
地下室擋土墻是最容易產(chǎn)生裂縫的薄弱構(gòu)件，僅按土的側(cè)壓力作用配筋只需較低的配筋率(約0.2％)，而且沒有考慮連墻柱對墻的約束，《砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50O10-2002)也未對擋土墻配筋進行明確規(guī)定，這對控制裂縫是危險的，根據(jù)多項工程的經(jīng)驗教訓，墻體水平配筋率宜達到0.6％左右，水平筋間距宜小于150mm。墻體與柱連接部位應(yīng)設(shè)置加強構(gòu)造鋼筋，以抵御應(yīng)力集中現(xiàn)象。
1.2.2 結(jié)構(gòu)形式 在建筑設(shè)計允許的情況下，盡量不采用大截面框架柱與墻體連接的結(jié)構(gòu)形式，使應(yīng)力相對均衡、減少約束非使用功能之必須，不宜追求超長、超寬結(jié)構(gòu)。
1.3 設(shè)計中預(yù)防裂縫的建議
對于地下室工程，其裂縫控制的要求和難度均較一般工程要高。根據(jù)以上的分析，我們可以采取以下預(yù)防措施來減少裂縫的產(chǎn)生。
1.3.1 綜合考慮該地區(qū)的施工狀況及其他因素，采用合理的結(jié)構(gòu)形式和配筋，在溫度應(yīng)力較大處適當加強配筋。
1.3.2 擬設(shè)伸縮縫時，仔細斟酌確定伸縮縫間距，應(yīng)結(jié)合當?shù)貧夂驕囟葪l件和施工條件，進行最大伸縮縫間距的估算，以免所設(shè)伸縮縫間距大于最大伸縮縫間距時，混凝土產(chǎn)生裂縫。
1.3.3 設(shè)置后澆帶來增加伸縮縫間距時，應(yīng)明確說明后澆帶中混凝土采用微膨脹混凝土，以免后澆帶混凝土的干縮在新老混凝土的連接處產(chǎn)生裂縫。同時，要求后澆帶留置過程中，保證后澆帶鋼筋的連續(xù)與清潔，避免由于此類因素產(chǎn)生裂縫。
1.3.4 超長地下室工程當采用設(shè)置后澆帶的方法不設(shè)縫時，應(yīng)采用摻加膨脹劑的方法來抑制混凝土的早期開裂。在設(shè)計中，應(yīng)模擬施工條件進行驗算，對膨脹混凝土的限制膨脹率和膨脹劑的摻量進行說明，同時應(yīng)對施工養(yǎng)護進行嚴格說明，保證混凝土不會產(chǎn)生裂縫。
2 施工方面對裂縫的影響
2.1 砼泵送施工
泵送砼的工藝特性要求砼具有較大的流動性和較好的和易性及合適的粗骨料粒徑。在同等級砼強度條件下。水灰比、水泥用量、用水量、砂率必然比普通砼明顯增大，這對裂縫控制是非常不利的，泵送砼的收縮變形比普通砼的收縮變形大1倍多。要改善這一狀況，采用較低的坍落度和摻入外加劑及粉煤灰是有效的方法。由于地下室基本位于地面以下，又是較厚大構(gòu)件，采用100―120mm的現(xiàn)場泵送坍落度是適宜的，千萬不可盲目強調(diào)可泵性而使砼產(chǎn)生許多負面效應(yīng)。
2.2 施工季節(jié)的選擇
從土方及大體積砼的質(zhì)量擰制而言，在春秋、初冬進行地下室施工是比較有利的。一方面避免雨雪對地下工程的影響；另一方面可以獲得適宜的入模溫度和養(yǎng)護環(huán)境，這對裂縫控制是非常重要的，同時大大降低技術(shù)措施費用。
2.3 砼的養(yǎng)護
眾所周知，養(yǎng)護對砼的強度增加、控制砼內(nèi)外溫差及減少收縮是非常重要的。而養(yǎng)護恰恰是許多施工單位管理的薄弱環(huán)節(jié)，尤其在思想上不能給以足夠重視。這里介紹幾種對裂縫控制切實有效的養(yǎng)護方法供參考。
2.3.1 底板蓄水養(yǎng)護 隨著底板砼的澆注，在砼終凝后分區(qū)進行蓄水，中間擋水坎可用低強度砂漿砌-皮120紅磚，周邊利用墻體與底板的施工縫。這種方法既能減免砼的早期收縮，使砼充分水化，又能起到蓄熱保溫作用，但在冬季施工階段不宜采用。
2.3.2 墻體晚拆模養(yǎng)護 在正常氣溫條件下，墻體模板可以在砼澆注完1～2天內(nèi)拆除，這對于砼強度等級高、截面厚的長墻是不利的。墻體具有線長、面大、不存水、受風影響大的特點，養(yǎng)護起來比較困難。將模板拆除時間控制在5～7天以上，環(huán)境為正溫時將對拉螺栓松動或抽掉，使模板與墻面脫離約2mm，適時從上口注水，保持砼濕潤，拆模后繼續(xù)用濕麻袋緊貼墻體養(yǎng)護14天以上；環(huán)境為負溫時保持模板不動，以保溫、保濕；墻體上口用麻袋覆蓋。這種方法簡單易行、節(jié)約用水、減少用工、降低溫度梯度，因而效果較好。
2.3.3 一般養(yǎng)護方法 淋水、麻袋及保溫覆蓋、塑料薄膜、養(yǎng)護劑、盡快回填土等常用的養(yǎng)護方法在此不再贅述。
2.3.4 溫度控制 對于底板、擋墻、厚截面梁等產(chǎn)生較大水化熱溫升的構(gòu)件，不僅要控制升溫階段砼的內(nèi)外溫差及絕對溫升，更應(yīng)控制降溫階段的降溫速度不宜大于3℃，天，絕對溫升大于30℃時降溫速度宜小于1.5℃／天，以盡可能發(fā)揮砼的應(yīng)力松弛效應(yīng)，同時要嚴防寒流襲擊，造成溫度突降。
2.4后澆帶設(shè)置底板一般具有配筋量大、鋼筋間距小、養(yǎng)護條件好、地基對底板約束較小的特點，這對裂縫控制是有利的�？紤]基礎(chǔ)的整體性、防水性及施工方便，厚度為1.5m以下、長邊小于60m的底板宜不留后澆帶；厚度1.5m以上，當采取有效的降溫措施時，也不宜留置后落帶。地下室筏板對擋土墻具有很大的約束，這是擋土墻產(chǎn)生裂縫的主要原因之一，宜采用后澆帶的方法削減溫度收縮應(yīng)力，后澆帶的間距約20-30m。其位置應(yīng)與施工縫、預(yù)留洞口結(jié)合考慮，以減少后澆帶的數(shù)量及消除預(yù)留洞口處應(yīng)力集中。地下室頂板的后澆帶位置與墻體后澆帶相同。
2.5 墻體與頂板的澆注
為了減免墻體對頂板約束，在墻體高度小于4m，且砼澆注能力能滿足連續(xù)施工的情況下，墻體宜與頂板整體澆注。
2.6 二次振搗及抹壓
新澆注的砼在表面水分不斷蒸發(fā)且得不到及時補充的情況下，容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，同時在鋼筋位置容易出現(xiàn)沉降裂縫。消除這種裂縫方法除優(yōu)化配比、及時覆蓋保水以外，采用砼初凝前二次振搗及2～3遍間隔性抹壓是有效的，而且增加砼的密實度。
3 材料方面
3.1 水泥
近年來，由于受市場經(jīng)濟及片面追求早期強度的影響，早強水泥充斥市場，在許多地方礦渣水泥、粉煤灰水泥及中熱硅酸鹽水泥等難以購買到，中小型工程又難以達到定購條件，因而不得不使用早強型水泥。早強水泥一般通過加大石膏摻量和提高水泥細度兩個途徑實現(xiàn)，因此在選擇水泥廠家及品種時，不僅要對其強度和安定性進行檢測，而且也不能忽視對凝結(jié)時間和細度的檢測。對于地下室砼施工，應(yīng)選擇初終凝時間較長、水泥細度小于400m3／kg的水泥。
3.2 粗骨料
粗骨料除應(yīng)滿足現(xiàn)行質(zhì)量標準外，應(yīng)主要解決石料的連續(xù)級配和粉碎的顆粒形狀，為減少砼的水泥漿量和提高漿體與石料的粘結(jié)能力創(chuàng)造條件，從而減少砼的收縮和提高砼的抗裂能力。
3.3 細骨料
細骨料影響砼抗拉強度和收縮的主要因素是含泥量及細度模數(shù)，含泥量同時嚴重影響砼的抗?jié)B性能。因此要對砂源多方選擇，對含泥量較低但含有泥塊及雜質(zhì)的砂子，應(yīng)嚴格挑撿或過篩處理。在粗骨料級配合理、拌和物滿足施工性能的情況下，較低的砂率對減少收縮有利。
3.4 減水刺
減水劑可以減少砼拌和物的用水量，提高砼拌和物的和易性及流動度。當摻用含有木質(zhì)素磺酸鹽類物質(zhì)的外加劑時必須先作水泥適應(yīng)性試驗.以防現(xiàn)速凝現(xiàn)象。并根據(jù)砼量、氣溫及澆注能力選擇減水劑品種，一般宜選用緩凝型和普通型，C30以上砼宜選用高效能減水劑，對早強減水劑應(yīng)慎重選擇。
3.5 膨脹劑
地下室砼中摻入適量膨脹劑是為了部分補償砼收縮，這對防止砼裂縫是極為有利的。目前膨脹劑在使用上存在誤區(qū)，一是不按照規(guī)范及產(chǎn)品說明書要求的摻量配制砼，隨意性大；二是使用前不對限制膨脹率和干縮率進行檢測，盲目使用；三是摻膨脹劑后忽視養(yǎng)護工作。
3.6 摻和料
隨著火電事業(yè)的發(fā)展和除塵技術(shù)的進步，優(yōu)質(zhì)粉煤灰貨源廣泛而且價格低廉.為粉煤灰大量摻入砼奠定了基礎(chǔ)。砼內(nèi)摻入粉煤灰可以減少水泥用量、降低水膠比、提高和易性、減少坍落度損失等，從而減小了拌物坍落度及用水量、延緩并降低水化熱產(chǎn)生的溫升，達到減少收縮變形、利用徐變效應(yīng)的效果。
4 環(huán)境方面
環(huán)境對砼的耐久性及裂縫產(chǎn)生影響極大。對地下室砼結(jié)構(gòu)應(yīng)注意以下兩點：
4.1由于地下室砼一般工程量大、澆注時間長.施工前應(yīng)關(guān)注天氣預(yù)報，防止雨、雪、寒流、六級以上大風天氣期間澆注砼，必要時可以采取分段施工的辦法，以避免惡劣天氣的影響。
4.2地下室越冬宜將回填土完成，并對頂板進行覆蓋。
5 總 結(jié)
在施工階段，施工單位只能根據(jù)自己的經(jīng)驗或借鑒參考資料制定控制裂縫的措施，這種措施由于缺乏設(shè)計者的參與而往往是不系統(tǒng)的，因而不可避免地帶有片面性、盲目性，致使最終效果并不十分理想。
