大型地下室混凝土裂縫原因和預(yù)防措施(一).doc

1、大型地下室混凝土裂縫原因和預(yù)防措施(一)1 工程概況深圳市某住宅鋼筋混凝土工程主體由三棟塔樓和二層地庫(kù)組成，地下室的第一層為設(shè)備層，第二層為地下車(chē)庫(kù)。工程總建筑面積 8 萬(wàn)多 m2，其中地下室總面積約為 16000m2，本工程為建筑一類(lèi)工程，工程建筑耐久等級(jí)為一級(jí)。塔樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，塔樓間的地下室采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔樁，地下室底板厚 500mm，地下室外墻厚 400mm.本工程混凝土強(qiáng)度等級(jí)為：墻柱C35C45，梁板 C30C40，其余部位C10C20.混凝土保護(hù)層厚度為15mm35mm.2 裂縫調(diào)查2.1 調(diào)查內(nèi)容（1）裂縫情況：包括裂縫位置、長(zhǎng)度、寬

2、度、深度、性質(zhì)及發(fā)展情況等。（2）設(shè)計(jì)、施工情況：包括裂縫相應(yīng)位置的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、施工工藝及養(yǎng)護(hù)情況。2.2 調(diào)查方法和手段2.2.1 調(diào)查方法裂縫調(diào)查采用普查與典型調(diào)查相結(jié)合的方法。對(duì)于裂縫比較集中的地下室 D 軸線(xiàn)附近的裂縫分布情況進(jìn)行普查（D 軸線(xiàn)為塔樓和地下室交界處），對(duì)裂縫深度進(jìn)行抽查，并對(duì)比較典型的裂縫的發(fā)展情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查。2.2.2 調(diào)查手段本次調(diào)查采用的設(shè)備和工具主要有以下幾種：（1）裂縫位置主要根據(jù)設(shè)計(jì)圖，借助于鋼尺、相機(jī)等進(jìn)行檢查調(diào)查，并繪制裂縫分布圖。（2）裂縫寬度使用塞尺、刻度放大鏡進(jìn)行測(cè)量。（3）裂縫長(zhǎng)度用鋼尺和皮尺測(cè)量。（4）裂縫深度按照規(guī)范要求用超聲

3、波儀測(cè)量超聲波發(fā)送和響應(yīng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到裂縫深度。2.3 裂縫調(diào)查2.3.1 地下室裂縫情況（1）裂縫部位、長(zhǎng)度和寬度對(duì)地下室負(fù)一層和負(fù)二層沿D 軸線(xiàn)附近的裂縫進(jìn)行了初步調(diào)查，負(fù)一層的裂縫情況見(jiàn)表1，負(fù)二層的裂縫情況見(jiàn)表2（略）（2）裂縫深度對(duì)地下室部分裂縫的深度進(jìn)行了抽查，抽查結(jié)果見(jiàn)表3 所示。2.3.2 跟蹤調(diào)查對(duì)地下室混凝土的部分裂縫的寬度進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明：地下室的少量裂縫在繼續(xù)發(fā)展，不過(guò)發(fā)展趨勢(shì)不大；在地下室頂板和墻面分別有少量新的裂縫產(chǎn)生。2.4 裂縫特征分析調(diào)查發(fā)現(xiàn)地下室的裂縫主要集中于D 軸線(xiàn)附近，并且地下室的裂縫具有以下特點(diǎn)：（1）頂板裂縫大多數(shù)與跨度方向呈45左

4、右的斜角， 個(gè)別裂縫穿過(guò)兩塊以上的板。（2）頂板呈斜角的裂縫多數(shù)相互平行， 且集中于 D 軸線(xiàn)附近板的一角。（3）頂板的裂縫大多數(shù)集中于塔樓和地下室交界的D 軸線(xiàn)兩側(cè)。（4）墻面裂縫多數(shù)垂直地面且相互平行，寬度自下而上逐漸變窄。（5）地下室部分裂縫相交呈八字形。3 裂縫原因研究3.1 混凝土裂縫的類(lèi)型和產(chǎn)生原因混凝土的裂縫按產(chǎn)生的時(shí)間可分為硬化前裂縫、硬化過(guò)程裂縫和完全硬化后裂縫。按引起裂縫產(chǎn)生的原因把混凝土裂縫分為二大類(lèi)第一大類(lèi)，由第一類(lèi)外荷載引起的裂縫，包括按照常規(guī)計(jì)算的主要應(yīng)力引起的 “荷載裂縫 ”，以及由結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的 “荷載次應(yīng)力裂縫 ”，二者通稱(chēng)為結(jié)構(gòu)性裂縫、受力裂縫。第二大類(lèi)，

5、由第二類(lèi)荷載即變形變化引起的裂縫，包括溫度、濕度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫。上述兩類(lèi)裂縫的區(qū)別是：前者從外荷載的作用、結(jié)構(gòu)內(nèi)力的形成，直至裂縫的出現(xiàn)與擴(kuò)展，似乎都在同一時(shí)間瞬時(shí)發(fā)生并一次完成，是個(gè) “一次”過(guò)程。而變形荷載的作用，從環(huán)境的變化，變形的產(chǎn)生，到約束應(yīng)力的形成，裂縫的出現(xiàn)與擴(kuò)展等都不是在同一時(shí)間瞬時(shí)完成的，它有一個(gè) “時(shí)間過(guò)程 ”，稱(chēng)之為 “傳遞過(guò)程 ”，是一個(gè)多次產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程。3.2 裂縫原因分析根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，以及對(duì)地下室裂縫的初步跟蹤調(diào)查，地下室有些裂縫有進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)，且有新的裂縫產(chǎn)生，裂縫的產(chǎn)生表現(xiàn)為 “時(shí)間過(guò)程 ”，呈現(xiàn)由變形變化引

6、起的裂縫特點(diǎn)，估計(jì)地下室裂縫由變形變化引起為主。根據(jù)地下室的裂縫特點(diǎn)，分析其原因有以下幾方面：（1）材料原因根據(jù)攪拌站提供的原材料實(shí)際計(jì)量數(shù)據(jù)看，其用水量波動(dòng)較大，可能導(dǎo)致混凝土質(zhì)量波動(dòng)也較大。（2）施工原因根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)施工過(guò)程的觀察、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的檢查和對(duì)施工人員的訪(fǎng)問(wèn)，發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)問(wèn)題： 一是混凝土的蜂窩麻面， 二是混凝土的養(yǎng)護(hù)，三是拆模時(shí)間。蜂窩麻面反映混凝土立模和振搗方面存在不足，而養(yǎng)護(hù)不好則對(duì)混凝土整體質(zhì)量影響特別顯著，直接影響混凝土的抗裂能力。在混凝土產(chǎn)生足夠強(qiáng)度以前，過(guò)早拆模以及在混凝土施工面上過(guò)早從事其它準(zhǔn)備工序，會(huì)破壞混凝土結(jié)構(gòu)，降低承載力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。另外，根據(jù)施工單位編制的施工組織設(shè)計(jì) ，由于地下室二層與地下室一層 D 軸線(xiàn)落差處，地下室二層外墻與塔樓地下一層底板相連。而地下一層底板與地下二層外墻施工存在 60 天技術(shù)間歇時(shí)間，為使主樓節(jié)省 60 天工期，將地下二層外墻與地下一層底板結(jié)構(gòu)一起施工。這樣使原來(lái)的結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的約束情況有所變化，在地基差異沉降變形和荷載影響下，就可能導(dǎo)致 D 軸墻和地下室樓板產(chǎn)生裂縫。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)