地下室外墙开裂案例分析

一、工程概况

龙华区综合医院 项目用地面积 56204.33 ㎡，总建筑面积 357988.39 ㎡，本项目为 医院 建筑， 4 栋塔楼，行政楼及保障房、妇幼住院楼、内科住院楼、外科住院楼， 地上 2 1/15 层，地下 3 层 局部 1 层 ，半地下 2 层 ，总投资约 325968.58 万 元。 地下室 外墙混凝土为 C35 P10 。

二 、 裂缝现象

裂缝特点为竖向裂缝，部分裂缝呈有规则分布，一般 4 ～ 5m 一道，延主筋方向产生；裂缝宽度一般不大，大多数在 0.3mm 以下；附墙柱两侧等特殊结构部位裂缝较明显，墙长中部附近较多；模板拆除后不久可发现细微裂缝，同时随着时间的推移，以及内外温差的变化，裂缝还会逐渐增多变大；近年来较多工程地下室外墙在施工阶段特别是在混凝土浇筑后 3-28d 之间常常会出现不同程度、不同数量的开裂，裂缝多为竖向裂缝，裂缝的原因是多方面的，与地下室的平面形状、设计构造、外墙周长、配筋、施工、养护条件及混凝土等都有关系。针对该工程出现的裂缝问题，我们分析可能存在以下原因，我们双方将根据以下原因找出针对的措施方案，多方改进，力争减少或避免在后继施工的外墙裂缝的产生。

三、裂缝成因分析

（一）设计方面

1 、 墙体配筋可能存在不合理的情况。在混凝土中进行细而密的配筋，钢筋将约束混凝土的塑性变形，提高混凝土的抗裂能力，如果钢筋直径过粗，起不到对混凝土的约束作用，往往产生裂缝。

2 、 “ 膨胀加强带 ”设置可能存在不合理情况。 膨胀加强带 是施工期间保留的临时性混凝土收缩变形缝，是一种特殊的施工缝，设置 膨胀加强带 可以取消结构中永久性的伸缩缝，是解决超长混凝土收缩变形的重要措施。如果 膨胀加强带 设置间距过大，容易引起混凝土开裂。

（二）混凝土自身方面

地下室外强出现裂缝，从混凝土方面来说主要是混凝土的自身收缩而引起的，其收缩主要有以下几方面：

1 、塑性收缩裂缝

混凝土在初凝前由于水分蒸发，内部水分不断向表面迁移，形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为 1% ，坍落度大的混凝土则可达 2% 。当施工时温度高，相对湿度较低时，混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下，表面失水干缩受下面凝土的约束，会出现不规则的塑性收缩裂缝。这种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前，二次振捣 ( 压抹 ) 可以愈合，但是如果不及时处理，可能发展为贯通性有害裂缝。

2 、水化收缩及自干缩裂缝

水泥在水化反应过程中，会产生水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为 1% 一 2% 。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩，初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成空隙。水泥在继续水化过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少，湿度降低，外部养护水供应不充分的情况下，内部产生自干燥现象。由于自干燥作用导致毛细孔内产生负压，引起混凝土自干燥收缩。由于一般混凝土的水胶比较高所以比较少发生自干燥收缩。

3 、温差胀缩裂缝

混凝土浇注后，水泥的水化热使混凝土内部温度升高，一般每 100kg 水泥可以使混凝土温度升高 1 0 ℃左右，加入混凝土的入模温度，在 2 ~ 5d 内，内部温度可达 50 ℃一 80 ℃，而混凝土的线膨胀系数约为 10 × 10-6/ ℃。试验表明，在标准环境下，混凝土温度和环境温差于 25 ℃时，即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。

4 、干燥收缩

地下室钢筋混凝土外墙开裂主要是由于混凝土在硬化以后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形量导致的收应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土出现由表及里的干燥收缩裂缝。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，后期干燥时发生的可逆收缩。影响混凝土干燥缩的因素有：水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度与体积和表面积之比、相对湿度、干燥速率、干燥时间等，而地下室外墙拆模后 ( 一般为 2 — 3d) ，虽然进行浇水养护，但由于受到现场条件的限制，不可能做恒温恒湿进行养护，而只能采用浇水进行

养护，因此混凝土外墙的干燥及收缩在所难免。同时由于地下室外墙混凝土体积和表面积之比较小 ( 厚度较小 ) ，从而导致干燥速度快、时间短；通过观察发现，地下室外墙混凝土收缩开裂大多数均发生在浇筑后的 15d 内，裂缝主要集中在墙高 1 ／ 2 处向上下扩展，根部及顶部几乎没有。沿墙长每 2~3m 一道。

（三）施工方面

1 、 养护可能不当。混凝土早期失水，造成混凝土干缩裂缝；忽视补偿收缩混凝土的养护；冬季混凝土养护保温、保湿、测温不当。导致混凝土内外温差超过标准要求，而导致混凝土温差胀缩裂缝

2 、 拆模时间过早。一方面造成墙体不能带模养护，形成干缩裂缝；另一方面，由于拆模过早，扰动穿墙螺栓，使得穿墙螺栓处形成渗漏。

3 、 混凝土浇筑方法不当，上返梁浇筑方法不当；竖向、水平结构同时浇筑时，连接部位浇筑不当 ; 钢筋密集及预留管道部位振捣不密实。

4 、 钢筋处理不当。扎丝接触模板；迎水面保护层不够；钢筋直接接触垫层。

四、外墙裂缝的预防措施

地下室外墙裂缝的控制，主要从设计、混凝土配合比优化、施工三方面来考虑。单从混凝土配合比来说，主要措施是尽可能的减少混凝土的收缩，我们将在后期采取以下措施尽可能减少混凝土的收缩 。

1 、水泥。减少收缩宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细，矿渣含量不过多的水泥。施工使用的水泥为冀东 P . O42.5R 水泥，该水泥为早强型水泥，早期强度较高，比较实用冬季施工的混凝土，但可能不太适用于该工程的超长，较厚的地下室外墙施工，我们将在后期将水泥换为 P 。 O42.5 水泥，普通硅酸盐水泥早期强度相对较低，细度也相对合理，可有效减少由于水泥水化而产生的收缩。

2 、 砂、石。宜用中、粗砂，含泥量不大于 2%; 宜用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大 1% 的碎石或卵石。我们将在后期增加山碎石的用量，并严格控制砂、石含泥量。

3 、 掺用粉煤灰替代部分水泥，以降低水泥水化热温升。实践证明，每降低 10 kg 水泥用量，水泥水化热将减少 1 ℃。在冬季施工混凝土配合比水泥用量较高，而粉煤灰的用量较低，这不利于混凝土的体积稳定性，在常温施工后我们将调整混凝土配合比，可较大幅度的降低水泥用量，提高掺合料的用量，减少混凝土的早期收缩。

4 、与施工单位沟通协商，在保证施工的情况下竟可能的降低混凝土的坍落度及砂率，可有效减少混凝土的塑性收缩。

5 、 在常温施工时我单位将掺加缓凝型减水剂，减少混凝土用水量，同时延缓混凝土的早期水化，较少温差裂缝的产生。

（三）施工方面建议

1 、 钢筋的间距、尺寸、保护的厚度要严格按设计和规范要求加以控制，外墙内外层钢筋之间用方箍加以支撑，纵横向钢筋采用每点绑扎 。

2 、 严格控制混凝土施工质量，尽量降低不均匀性。除控制混凝土制备和运输中的质量外，还要注意混凝土浇筑时防止离析、振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。 混凝土浇筑时，布料厚度控制在 60cm 左右，下料高度不超过 3m ，振动时要快插慢拔，暗柱和暗梁处仔细振捣；

3 、 根据测温记录和气象预报确定拆模时间，保证混凝土内外温差不超过 25 ℃，温度陡降不超过 10 ℃，拆模后应注意覆盖和及时养护。

4 、 外墙混凝土的养护。外墙拆模时间不宜过早（适当延长拆模时间），可采用带模浇水养护。模板拆除之后，可在墙体顶部架设喷淋管与墙体螺栓扎牢丸持续浇水养护，养护时间不少于 14d 。模板拆除后，也可在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物，连续喷水养护。 及时做好施工防水层和土方回填，以利于混凝土后期强度增长，对混凝土抗裂大有好处。

五、小结

地下室外墙裂缝的原因错综复杂， 如混凝土原材、振捣、拆模、养护等方面都可能产生混凝土开裂，因此，我们要从各个方面分析并做好控制措施，防止混凝土开裂 。

墙拆模时间不宜过早（适当延长拆模时间），可采用带模浇水养护。模板拆除之后，可在墙体顶部架设喷淋管与墙体螺栓扎牢丸持续浇水养护，养护时间不少于 14d 。模板拆除后，也可在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物，连续喷水养护。 及时做好施工防水层和土方回填，以利于混凝土后期强度增长，对混凝土抗裂大有好处。