浅析地下室砼裂缝成因与防治.docx

浅析地下室砼裂缝成因与防治.docx

《浅析地下室砼裂缝成因与防治.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析地下室砼裂缝成因与防治.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

浅析地下室砼裂缝成因与防治

人防地下室工程的监理要点

一、对监理依据的要求

监理工作除了依据合同、设计文件及现行施工验收规范外，还需要依据有关人防工程各专业的施工验收规范、图集等。

因此，监理组应配备齐全相关人防工程各专业的施工验收规范、图集等相关标准和资料。

如《人民防空工程质量检验评定标准RFJ01-2002》，以及《人民防空工程大样图集2002》该图集共分为六册—建筑工程、结构工程、防护密闭门门框墙、通风工程、给排水工程、电气工程。

二、对人防防护密门的要求

1、熟悉施工图纸，认真核对人防防护密闭门的数量、型号、规格、开启方向，准备无误后，才能提供业主与人防设备厂定货。

2、人防防护密门框须预埋于主体钢筋混凝墙中。

在验收主体钢筋时，也对人防防护密闭门框进行验收。

仔细核对人防防护密门的数量、型号、规格、开启方向，锚钩的长度、规格、数量、焊接质量以及门框的垂直度等，均须符合设计及相关规范要求。

3、人防防护密闭门上部需预埋吊钩，在验收主体预板钢筋时，应注意对应于人防防护密闭门的位置是否预埋到位，不要遗漏。

三、对预埋件的要求

1、在审查施工单位提交的施工组织设计或施工方案时，应要求所有预埋件的施工，严格按有关人防大样图集的要求去做，如对设备管道预埋件应按刚性单管或刚性多管穿墙防水套管的构造要求施工，必须有固定法兰和防水冀环。

2、由于人防工程严禁在混凝土梁、板、墙、柱上后凿洞，因此，要严格检查预埋件的数量、规格、位置等是否符合设计和有关规范的要求，杜绝出现遗漏情况。

3、所有出入工程的管线必须预埋防护密闭套管，所有穿越临空墙、防护单元隔墙的管线也均须预埋防护密闭套管。

四、对控制混凝土裂缝的要求

1、审查施工单位提交的施工组织设计或施工方案时，应要求其中有控制混凝土裂缝的措施。

2、在施工中应从以下方面要求施工单位对混凝土裂缝进行控制：

1）材料方面

①合理确定混凝土的配合比。

应多用骨料，少用粉料；要选用高等级低水化热的水泥，如矿渣水泥，以减少水泥用量和水化热。

②严格控制混凝土坍落度。

坍落度应控制在140±20㎜的范围。

并合理设计泵管路线，减少泵送长度。

③适当降低砂率，以减小混凝土的收缩。

砂率宜控制在40%以内。

严禁使用细砂。

④合理选项用外加剂。

混凝土应选用减水率高、可泵性好，并对混凝土收缩影响不大的外加剂。

外加剂减水率不应低于8%。

⑤控制混凝土掺合料掺量。

通过实践，掺合料掺量宜控制在6%-8%之间，墙体混凝土中，最好不要掺。

2）施工方面

①将墙体、柱子与顶板分开浇筑，即分两次浇捣。

这样既便于墙体混凝土的养护，又减少了顶板与柱、墙相交处产生的收缩裂缝。

②保证混凝土的连续浇筑。

ａ、泵送混凝土中所用外加剂应用有缓凝作用，一旦混凝土供应不上，不至于形成冷缝。

ｂ、在确定混凝土运输车辆数量时，应考虑多版权法运输路线，以防止交通出现拥堵的意外情况，确保混凝土的连续供应。

ｃ、要准备混凝土输送泵的备用配件，出现故障，及时抢修。

ｄ、应在施工方案中考虑，一旦混凝土浇捣过程中发生意外停歇且时间过长时，应采取接浆处理等应急措施。

③在混凝土浇捣前，应先将模板浇水湿透，避免模板过多吸取混凝土中的水分；在混凝土浇捣过程中，应按规范要求进行振捣，避免过振。

④混凝土在初凝之后，终凝之前，必须用木蟹进行两次鹛光压抹处理，以提高混凝土表面的抗裂能力。

⑤混凝土的养护应高度重视，并严格按施工规范进行操作。

ａ、混凝土浇捣后，12h内应对混凝土加以覆盖和浇水，浇水养护时间一般不宜于14d。

ｂ、当不能保证浇水养护，使混凝土处理湿润状态时，必须在混凝土表面覆盖兼薄膜。

ｃ、在养护期内，混凝土强度小于1.2Mpa，不得进行后续工序的施工。

⑥控制好拆模时间。

必须按现行施工规范的规定执行，不得随意拆模。

防止过早拆模引起混凝土损伤。

不得因模板周转的需要而提前拆模。

3）自然因素方面

合理规划施工进度，尽可能避免在夏季高温季节施工。

若不可避免时，可采取以下措施：

①控制予拌混凝土进场的温度。

一般应控制在800C以内。

②同时减少泵送混凝土的水份蒸发而产生坍浇度的损失。

浅析地下室砼裂缝成因与防治

一、裂缝分类

混凝土的裂缝按产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化中裂缝和硬化后裂缝。

按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：

第一大类：

由第一类外荷载（直接荷载）引起的裂缝，包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”，以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

第二大类，由第二类荷载（间接荷载）即变形变化引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称非结构性裂缝。

上述两类裂缝的区别是：

结构性裂缝从外荷载的作用、内力的产成，直到裂缝的出现与扩展，几乎是在同一时间发生并完成的，是“短暂的一次连续”的过程。

而变形裂缝，从条件的变化、变形的产生，到应力的产成，直至裂缝的出现与扩展等，都不是在同一时间一次完成的，它有一个传递过程，是一个多次产生和间断发展的过程。

在工程实践中，结构因温差、收缩徐变、不均匀沉降等因素引起第二类裂缝约占80—85%，地下室硅裂缝大多数属于后者。

二、抗裂措施

地下室砼产生裂缝的原因很多，通过对人为因素的控制其本可以解决第一类裂缝的产生，第二类裂缝则通过设置伸缩缝加以解决，但该方法也有许多缺点，主要是造价高，地下室不能连成整体，影响功能，伸缩缝的防水处理比较麻烦，防水效果并不理想，近年来超长砼结构的无缝设计与施工技术在实践中得到了发展，且有许多成功的工程实例，取得良好的效益。

笔者通过多年的积累和研究，总结了一套在不留伸缩缝的情况下，地下室硅施工抗裂的措施：

1、采用补偿收缩硅

在砼中渗人UEA、HEA等微膨胀剂，利用其膨胀性能补偿砼凝结收缩。

例如用UEA膨胀剂，以10—20％等量取代水泥，制成补偿收缩砼，控制其膨胀率εc=0.02—0.05%，按公式σ=μEcεc，可在砼中建立0.2—0.7MPa的预压应力，从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力，以砼的收缩值减去砼的膨胀值，其差值在砼的极限拉应变内，则可使砼结构不裂。

2、设置砼膨胀带

由于砼硅中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿，为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼

带、根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。

膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位，以及一般地板和侧墙长度方向的中间位置。

对于超过普通硅伸缩缝设置间距的超长硅结构，要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。

其作用主要表现为：

①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5Mpa—10MPa，从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度，防止砼在此部位开裂。

②膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点，产生较大膨胀，而两侧硅的膨胀率较小，形成中部太两边小的膨胀区，从而补偿相应的收缩曲线，使任意长度可以不设伸缩缝。

膨胀带做法：

膨胀加强带宽2—3m，带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网，将带内砼和带外砼分开，为的是不让砼中石子通过，钢丝网垂直布置在上下层（或内外层）钢筋之间，网两端分别绑扎在钢筋上。

膨胀带内增设10％水平温度加强钢筋。

与膨胀带方向垂直布置，两端伸出膨胀带2m各与上下层（内外层）钢筋固定，配筋直径减小，间距加密。

由于设置膨胀带主要是为了避免硅早期收缩变形，故膨胀带的保留时间可为10—15天，这比传统后浇带缩短30天的工期。

满足工程连续无缝设计施工的要求。

3、后浇带

后浇带和膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约束力的一种技术措施，与比较长久的变形缝相比，已有很大的改进并广泛地运用。

一般后浇带分为两种：

一种是因结构超长而设置的伸缩性后浇带，另一种是防止沉降不均而设置的沉降性后浇带。

在实际工程中，有些设计人员未予明确，而施工人员不注意，将沉降后浇带与伸缩后浇带混淆，而一起浇筑起来。

这样，很有可能产生结构性沉降裂缝。

一般伸缩后浇带浇注时间为两个月左右，沉降后浇带浇筑时间为主体结构封顶后，根据沉降观测资料确定。

根据文献：

结构长度是影响温度应力的因素之一，但只在一定范围对温度收缩应力较为显地著，因此设置伸缩性后浇带是“先放后抗、以放为主”的主要技术措施。

L、后浇带的设计做法也各不相同。

尤其是带内钢筋是否断开，有的不但钢筋连续，还做加强筋连接。

带的宽度具体多少为宜各不相同，笔者认为应有以下几点值得注意：

①尽量减少穿越后浇带钢筋的总量，以尽可能释放砼的收缩应力。

对于楼板内钢筋和侧壁，由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。

由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难，可以留一部分连续钢筋，尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断，保留梁底钢筋连续贯通。

②后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EsAs远比后浇带两侧硅的抗拉刚度EcAs小，拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供，对子钢筋全部截断的后浇带，理论上宽度仅有100mm就可以了，为施工方便常取800—1000mm，但对于钢筋连续的后浇带，尽可能增大后浇带的宽度。

③后浇带保留时间为42—60d，一般为60d，这样早期温差和硷收缩完成30—50％。

④材料：

用高一等级的微膨胀砼封闭，并进行不少于15d的砼养护。

⑤位置：

设在梁墙内力较小位置，后浇带间距为30—40m。

后浇带可做成企口式，在浇砼前，必须凿毛清理干净。

⑥注意保护后浇带，不得合后浇带内钢筋长期暴露在湿气中或浸泡在水中，造成钢筋锈蚀而影响其粘结度和有效截面。

⑦为避免造成构件上部出现裂缝乃至坍塌，后浇带梁板，底部模板支撑必须待后浇带砼浇筑完成并达到规定强度后方可拆除，不得把后浇带部位的构件当作悬臂梁那样，其强度达到100％后就将其底部模板支撑拆除，甚至还在其上部搭设模板支撑或堆放材料，为方便起见，建议将后浇带部位的模板支撑搭设为与周边脱开的独立支撑体系。

4、提高钢筋硅的杭拉能力

砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值，根据有关资料：

混凝土的极限拉伸值与配筋有关。

固此，砼应考虑增加抗变形钢筋，即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。

对于侧壁，增加水平温度筋，在砼面层起强化作用。

选择冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋，明显增强砼的抗裂能力。

在墙柱连接处设水平附加筋，附加筋的长度为1500一2000mm，配筋率提高10％—15％。

钢筋在保持总面积不变的情况下，根据直经小，钢筋布置间距密的方式选择钢筋，能减少裂缝的最大宽度，同时也要考虑砼易于振捣密实。

《砼规》规定：

地下室等与土体直接接触的硅构件最大裂缝宽度充许值为0.2mm。

当裂缝宽度为0.1—0.2mm，水进入砼与水泥产生反应，砼具有自愈能力。

裂缝若控制在0.lmm以内时，则所配钢筋数量增多而不经济。

为避免侧壁受底板和顶板的约束，使得砼胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力，水平构造筋放在竖筋的外侧，有利于控制墙体裂缝的发生。

5、工艺措施

混凝土干燥收缩是指置于饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形。

混凝土中的水和周围的空气处于某一平衡状态，如果周围介质空气的状态发生变化，如温度改变，混凝土就会产生干燥收缩。

干燥收缩包括发生在开始阶段不可逆收缩和再潮湿后的体积膨胀，及后期干燥时发生的可逆收缩。

同时影响混凝土干燥的因素还有：

水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度、体积和表面积之比、相对温度、干燥速率、于燥时间等。

而地下室外墙混凝土拆模后，虽然进行了浇水养护，但由于受到现场条件的限制，不可能做到恒温湿养护，而只能采用浇水养护，因此必然导致外墙混凝土的干燥及收缩，同时由于地下掌外墙混凝土体积和表面积之比较小，从而导致干燥速度快，时间短。

①优化硅配合比设计：

通过试验优选合适的外加剂和掺合料，适当降低水灰比和减少水泥用量，选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，选用优质粉煤灰，砂和石含泥量要小，级配良好。

②砼应严格振捣密实，提高硷密实度。

③落实好砼浇筑后的养护措施，尽量做好保湿保温养护，既可使砼初期获得更高的强度，还可减少砼硷的温度应力与收缩应力，养护时间在14d以上。

④降低室外温差的影响。

夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板砼。

降低砼的入模温度。

地板垫层上干铺油毡作滑动层。

地下室四周土要及时回填，且应分层夯实，既加强地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，又可尽快避免室外温度变化对侧壁的影响。

五、裂缝的修复措施

地下室外墙混凝土如发生裂缝应及时修复，修补的材料主要有环氧树脂及改性环氧树脂。

修补的方法有表面处理法、灌浆法和填充法。

表面处理法是针对缝宽≦0.2mm的微细裂缝，采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏及渗透性防水剂等，涂刷于裂缝表面。

处理时先用钢丝刷将混凝土表面刷毛，清除表面附着污物，;用水冲洗干净，干燥后先用环氧胶嵌补混凝土表面缺损，然后进行涂刷。

高压灌浆法适用于缝度≥0.3mm，深度较深或贯通的裂缝修补。

来用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌人裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的。

填充法适用于大裂缝和接缝的修补，先把裂缝凿成V型槽，再用钢丝刷刷净，采用42.5级以上的硅酸盐水泥配成1:

1水泥砂浆仔细捣实，最后在裂缝两侧各加150mm宽的范围做防水附加层。

静压预应力管桩施工中常见的质量问题及防治对策

1、挤土效应和振动影响

原因分析：

静压法施工预应力管桩属于挤土类型，往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动，改变了土体的应力状态，产生挤土效应；桩机施工过程中焊接时间过长；桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停歇在硬夹层；施工方法与施工顺序不当，每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密，加剧了挤土效应。

防治方法：

（1）控制布桩密度，对桩距较密部分的管桩可采用预钻孔沉桩方法，子眼约比桩径小50—100MM，深度宜为桩长的1/3一l/2，施工时应随钻随打；或采用间隔跳打法，但在施工过程中严禁形成封闭桩。

（2）控制沉桩速率，寸般控制在1m/min左右；并制定有效的沉桩流水路线,并根据桩的入土深度，宜先长后短、宜先高后低，若桩较密集，且距建筑物较远，场地开阔时，宜从中间向四周进行；若桩较密集，场地狭长，两端距建筑物较远时，宜从中间向两端进行；若桩较密集，且一侧靠近建筑物时，宜从相邻建筑物的一侧开始，由近向远进行；桩数多于30根的群桩基础，应从中心位置向外施打；承台边缘的桩，待承台内其他桩打完并重新测定桩位后，再插桩施打；有围护结构的深基坑中的静压管桩，宜先压桩后再做基坑的围护结构，这样的施工顺序可以避免由于基坑四周的围护结构使压桩的土体无法扩散，造成先施工的管桩被后施工的管桩挤上来，使桩的承载力达不到设计要求，又避免了在基坑的压桩过程中土体扩散而挤坏四周的围护结构及降低基坑围护结构的止水效果；同时应对日成桩量进行必要的控制。

（3）设置袋装砂井或塑料排水板，消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象；设置隔离板桩斡地下连续墙；开挖地面排土沟，消除挤土效应。

（4）沉桩过程中应加强临近建筑物、地下管线的观测、监护，对靠近特别重要的管线及建筑物处可改其它桩型。

（5）控制施工过程中停歇时间，避免由于停歇时间过长，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。

同时，应避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接，制定合理的桩长组合。

桩机施工时应注意同一承台内的群桩，需接桩的接头不宜在同一截面内，应相互错开，避免产生土压力以及水压力效应较大时，对整体桩身产生剪切破坏；同时应认真查看地质报告，了解土层分布情况，合理确走桩体组合长度，避免接头处于土层分界处及土层以防土层活动时对桩身的破坏。

2、沉桩时遇到浅层障碍无法继续沉桩

原因分析：

由于地质勘察报告中未能特别强调浅层障碍物及局部的土层分布深度和性质．导致沉桩时遇到浅部（3—4M）的老基础、大孤石，较深部（20M左右）的硬塑老粘土和非常密实砂层、沙砾石层等情况无法施工。

防治办法：

（1）打桩前应对场地原有建筑情况进行详细了解，并安排进行探桩施工；对浅层障碍物可采用挖土机挖除，当无法操作施工时，可采用钻机将障碍物钻穿，然后在孔内插桩后沉桩，严禁移动桩架等强行回扳的的方法纠偏。

（2）当桩已入土较深，桩无法拔出时，可采用小型钻机将钻具放人管桩中间的空洞中钻孔，将障碍物钻穿后继续沉桩。

（3）选用的桩姗匕量大小应与设计要求、桩径、桩长及地质条件相匹配，即桩机选型、配重应符合施工要求。

3、斜桩

原因分析

（l）静压桩机机械维修不及时，如液压系统漏油导致桩机支撑下滑；

（2）静压桩机自重加配重总重量大，桩机基础如不平整坚硬，沉桩过程中，桩机容易产生不均匀沉降，桩身极易发生偏移；

（3）施工中桩身不垂直，桩帽、桩身不在同一直线上；

（4）接桩时桩身、桩帽不在同一直线上；

（5）施工顺序不当，导致应力扩散不均匀；尤其是有地下室深基坑的承台相邻桩身过近过密，使先施工的一边已有孔洞，再施工一面时桩身极易滑动。

（6）沉桩过程中遇到大块坚硬物，把桩挤向一侧；

（7）采用预钻孔法时，钻孔垂直偏差较大，沉桩过程桩又沿着钻孔倾斜方向发生偏移；

（8）桩布置过多过密，沉桩时发生挤土效应；

（9）基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的二侧承受很大的土压力，使桩身弯曲变形。

防治方法：

（1）静压桩桩机施工前注意机械设备的维修，以避免影响施工质量；

（2）场地要平整坚硬，在较软的场地中适当铺设道渣，不能使桩机在打桩过程中产生不均匀沉降，静压桩桩机对施工场地要求较高，由于桩机及配重达500吨以上，为防止桩机下陷而造成桩身倾斜、桩机挤压对桩位的影响，影响施工质量及施工安全，必须对施工场地进行局部回填平整，采取必要的措施提高地基承载力，使其达到静压桩施工要求。

（3）施工过程中要严格控制好桩身垂直度，重点应放在第一节桩上，垂直度偏差不得超过桩身的0.5%，桩帽、桩身及送桩杆应在同一直线上，沉桩时宜设置经纬仪在两个方向上进行校准。

（4）尽量减少接桩，预制管桩接头不宜超过3个，接桩宜在桩尖进人硬土层后进行。

接桩时上、下段桩的中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高示得大于桩段的0.1%。

（5）制定合理的施刀顶序，桩基施工后的孔洞应及时回填，施工过程中加强对垂直度的控制。

（6）当遇到障碍物时应及时排除后再进行沉桩；沉桩时发现不垂直应及时纠正，必要时应把桩拔出重打，桩进人一定深度后措施，不宜采用移动机架进行校正，以免发生断桩，应采取其他措施。

（7）采用预钻孔法时，严格控制钻孔垂直度。

（8）合理布置桩位，桩与桩的中心距不小于3倍桩径。

（9）桩基施工后应在停歇期后再进行基坑开挖施工，基坑开挖应分层均匀进行，必须加强围护措施，防止土体对桩的侧压力在桩身上产生附加弯矩，以确保桩基工程的桩身结构的完整性。

4、桩身破坏：

原因分析：

（1）施工过程中由于斜桩现象的出现或桩端、送桩杆不平整导致桩端应力集中，使桩帽滑落或桩头爆裂。

（2）桩机施工压力值超高。

（3）桩机施工过程中桩机擅自移动机架进行校正桩位、桩身垂直度，导致桩身断裂；施工结束后人工凿桩野蛮施工以及桩机施工后不合理的土方开挖。

（4）桩身材料质量；

防治方法：

（1）选用桩机合理有效的施工方法，控制桩身的垂直度，避免斜桩的发生。

（2）控制好桩机施工终止条件，对纯摩擦桩，终止条件宜以设计桩长为控制条件；对长度大于21m的端承摩擦桩，宜以设计桩长控制为主，终压力值作对照；对长14—21m静压桩，应以终压力达满载值为控制条件，开挖后采用截桩处理；当压力值未能达到设计要求，但桩顶标高已达到设计标高，宜继续送桩（1m范围内），直至压力值达到设计要求，施土结束后及时与设计位联，出具处理方案。

（3）桩机施工结束后合理的进行土方开挖以及凿桩施工．必须强调土方开挖过程中的施工质量与水平，将直接关系到桩基成功的关键，施工过程中要慎之又慎。

（4）施工交施工中发生桩中应加强对桩身原材料的检查验收。

施工中发生桩身破坏，宜采用小应变等有效的手段检测桩身情况，确定处理方法。

5、桩尖达不到设计深度

静压管桩施工时，若发生个别桩长达不到设计深度，其原因可能是：

（1）桩尖碰到了局部的较厚夹层或其他硬层。

（2）中断沉桩时间过长。

由于设备故障或其他特殊原因，致使沉桩过程突然中断，若延续时间过长，沉桩阻力增加，使桩无法沉到设计深度。

（3）接桩时，桩尖停留在硬土层内，若时间拖长，很可能不能继续沉桩。

发生管桩沉不下去时之立冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大压桩力强行沉桩。