1.引言

随着社会的发展，高层建筑越来越多，而高层建筑结构由于高度高，基础埋深较深，一般都设置地下室。通常高层建筑的地下室用作设备用房、停车场和人防地下室使用，是高层建筑的重要组成部分。与上部结构设计有所不同的是，由于存在地下水，地下室结构设计除了应满足受力要求外，抗渗是地下室结构设计的一个重点。从已建的一些高层建筑地下室情况来看，最经常出现裂缝的部位是地下室的外墙。地下室外墙一旦出现裂缝，就会影响地下室外墙的抗渗和防水要求，出现裂缝后即使采取封堵、密封等措施，效果也往往不是很理想，因此，地下室外墙裂缝问题引起了工程界的广泛重视。下面讨论一下地下室外墙裂缝的成因和预防措施。

2.地下室外墙裂缝特征和产生原因

2.1常见地下室外墙裂缝的主要特征：

2.1.1从裂缝形状看，绝大多数为竖向裂缝．多数缝长与墙高相当，缝中间宽，两端逐渐变小，呈梭形，间距2000mm左右（图一）。

 2.1.2从裂缝分布位置看，外墙中间裂缝数量较多，靠近外墙两端裂缝数量较少。

2.1.3裂缝数量较多，宽度大多≤0.2mm,极少有＞0.3mm。

2.1.4裂缝出现的时间大多在拆模后，还与混凝土所处的环境有关;

2.1.5地下室外墙暴露在大气中的时间越长，裂缝数量增加越多，但裂缝宽度变化不大。

2.1.6预留洞口四角有裂缝。

2 . 2地下室外墙裂缝产生原因

2.2.1混凝土自身收缩裂缝

由于水泥在水化凝结硬化过程中增加了混凝土强度，同时在凝结中形成化学收缩、塑性收缩、沉陷收缩、自收缩、失水(干燥)收缩、碳化收缩、温度收缩等造成混凝土体积收缩。混凝土收缩值的大小和水泥品种、水泥用量、温度、湿度、拌合用水量、骨料规格、骨料质量、振捣密实程度和养护的好坏等有关。

2.2.2设计原因

《混凝土结构设计规范》GB50010―2010第8.1.1条规定，现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20（露天）～ 30m（室内或土中）；由于地下工程的规模越来越大，工期比较紧，有的项目工艺要求不设缝，加上多设缝以后缝的防水处理难度较大，因此工程界采取了不少措施，如设置后浇带、加强带、诱导缝等，以取消伸缩缝或延长伸缩缝的间距，《高层建筑混凝土结构设计规范》JGJ3―2010第12.2.3条及《地下工程防水技术规范》GB50108―2008第5.1.2条都建议少设或不设变形缝；钢筋混凝土结构出现裂缝的原因有：①有部分设计人员计算外墙时假定下端固结，上端铰接设计，满足竖向受力强度和裂缝控制要求，水平钢筋按规范的最低配筋率配置，没有考虑温度裂缝，导致水平钢筋配置不足，出现裂缝；②后浇带设置不当或为了满足施工单位施工方便，设计人员随意同意施工单位队后浇带的变更要求；③墙体外侧混凝土保护层厚度达50mm，设计人员设置防裂钢筋网片间距通常300X300mm，间距稍大。④地下室外墙预留的矩形洞口四角、圆形洞口四周，未增设抗裂钢筋，有的即使增设了，但钢筋直径、根数和位置不合适，也不能完全满足该处抗裂要求；⑤地下室外墙混凝土强度等级偏高，水泥用量大，水化热偏大，增加了收缩。

2.2.3施工原因

从施工角度分析，钢筋混凝土结构出现裂缝的原因有：①泵送混凝土的坍落度过大：②浇捣过程中任意加水、浇捣不够密实（漏振或振捣时间不够）、养护不当等；③绑扎钢筋时，钢筋没有固定好，导致混凝土保护层过厚，有的达到100mm，远超规范要求；④为了加快施工进度后浇带提前浇筑，不满足规范及设计图纸要求的时间浇筑；⑤膨胀加强带两边钢丝网固定不牢，引起两种混凝土混合，影响加强带的效果；⑥沉降后浇带也按加强带处理，导致沉降裂缝；⑦拆模时间过早，施工单位为了加快模板周转，3天模板拆除；⑧拆模后混凝土外墙外面暴露空气中时间过长，没有及时做好地下室外墙剩余工作和及时回填土。另外，目前普遍采用商品混凝土和泵送技术，混凝土坍落度增大更导致了混凝士收缩的增加，加大了出现裂缝的可能性。

3.地下室外墙裂缝控制措施

3.1材料方面

3.1.1施工单位技术人员应该研读图纸，和商品混凝土公司实验室做好技术沟通，在商品混凝土公司试验室的配合下，在满足泵送混凝土的情况下，尽量减小水灰比和坍落度。

3.1.2商品混凝土公司要严格控制坍落度，一般为10 cm±2cm，浇筑混凝土之前施工单位也要做好坍落度抽检工作，不要流于形式。

3.1.3商品混凝土要严格控制粉煤灰掺量，一般为5%～15%，替代水泥≤10％。

3.1.4商品混凝土其它减水剂、缓凝剂、泵送剂等总掺量应≤1.0%。

3.2设计方面

3.2.1地下室外墙侧压力按《混凝土结构设计规范》GB50010―2010第9.1.1条规定的单、双向板计算配筋，并满足裂缝宽度要求，对于长方向墙体应计算收缩拉应力，配足抗裂水平钢筋。地下室水平和竖向钢筋间距建议不大于150mm，水平钢筋配筋率不小于0.5%。

3.2.2《混凝土结构设计规范》GB50010―2010第8.2.1条规定地下室外墙保护层厚度最小40mm；《地下工程防水技术规范》 GB50108―2008第4.1.7条规定，钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。地下室外墙外墙保护层厚度50mm以上，应设置防裂钢筋网片Ф4@200。

3.2.3地下室外墙在结构强度、变形和裂缝满足规范要求的情况下，尽量采用低强度等级混凝土，最好用C30，不宜超过C35，降低水化热，减少开裂。当墙和柱混凝土强度等级不同时，在框架柱与剪力墙两种不同强度等级砼接槎部位挂设双层钢丝网片的方法，施工图纸应予以注明并给出施工详图(图二).

3.2.4地下室外墙计算中应计算温差引起的温度应力，配足防裂钢筋。

3.2.5对应力集中部位配置加强钢筋。即在外墙上预留方形洞口四角增设双根双层加强钢筋，直径一般为12 ～ 16mm，间距100 ～ 200mm排列。圆洞增加环向抗裂钢筋，直径一般为16mm。

3.2.6在混凝土中掺入聚合纤维或钢纤维，可提高混凝土抗裂性，减少裂缝的发生。

3.2.7后浇带不能为了满足施工方便随意同意施工单位对后浇带的随意变更，《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3―2010第12.2.3条，《建筑地基基础设计规范规范》GB50007―2011第8.4.20条等对后浇带设置有明确规定。特别是沉降后浇带不能用加强带代替。

3.3施工方面

3.3.1《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204―2002(2010版)7.4节对混凝土施工有明确的规定，7.4.6条对后浇带有明确的规定，施工单位要做好针对具体施工项目后浇带的施工技术方案。

3.3.2墙、柱混凝土强度不同时，要在柱边设层钢丝网片，先浇筑柱得得混凝土强度，待混凝土强度达到初凝后浇筑混凝土墙的混凝土，钢丝网片固定牢固，振捣时由专人看护，钢丝网片松动及时处理。

3.3.3施工后浇带及加强带的变更要施工征得原设计人员同意，由设计人员出具变更通知单后方可组织实施。特别是沉降后浇带不能为了施工方便用加强带代替。

3.3.4浇筑外墙混凝土应先从收缩拉应力最大的中间部位开始向两端方向进行。

3.3.5浇筑外墙混凝土时，应分层、循序布料和振捣。其分层厚度一般应控制在500 ～ 600 mm，严禁一次布料到墙顶。

3.3.6应采用“一铺二振三深捣”方法将墙体每层混凝土振捣密实、均匀。即对每台泵车配3根高频率振动棒，一根在布料杆下料口处将混凝土向前振铺，一根紧接着把已浇筑的一层混凝土振捣密实，另一根跟在后面，将振捣棒插入下一层混凝土中100 ～ 200mm，进行复振，同时，还应保证振动棒每次移动间距和振捣时间符合相关规范规定，以确保每层的混凝土振捣密实、均匀。浇捣时，振捣棒要快插慢拔，要正确掌握振捣时间，避免过振或漏振。

3.3.7当墙顶混凝土浇筑至梁下50 ～ 100 mm时，应停留1 ～ 2h，使墙体混凝土有足量沉落，并再对墙顶厚200 ～ 300 mm混凝土复振一次后，方可浇筑梁板混凝土。

3.3.8在外墙混凝土浇筑完后12h，应及时对墙体两侧模板和墙顶挂2层草袋，并由专人持续进行浇水养护（环境气温5⁰C以上）28d，使墙体混凝土在保温、保湿环境中增长强度。

3.3.9拆除外墙外侧模板宜分段进行，拆模之后应立即安排防水层和保护层的施工，并协调相关水、电等相关专业的安装施工，经有关部门验收合格后，应分段及时回填土，每段拆除侧模至完成回填土的间隔时间不宜超过3d，最大限度地减少地下室外墙的暴露时间。

3.3.10墙钢筋绑扎固定要牢固，减少振捣混凝土时对钢筋的扰动，确保混凝土保护层厚度。（如果按图四施工容易造成造成混凝土保护层过厚）

3.3.11剪力墙变截面处严格按照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》11G101―1第70页剪力墙变截面处节点施工，严禁按照图三施工。

3.4.12施工单位管理人员要对混凝土外墙施工质量引起足够重视，给施工工人交好底，严格按图施工，确保工程质量，可减少裂缝的产生。

4．结束语

高层建筑的地下室外墙裂缝的预防和控制是一个综合性的问题，需要经过建设单位和设计、混凝土搅拌站、施工、监理等多方面的配合。只要在各个环节中加强管理，严格执行操作规范规程，按实际情况采取有效措施，裂缝才能控制在最小范围内。

参考文献

【1】       混凝土结构设计规范 GB50010―2010

【2】       高层建筑混凝土结构设计规范JGJ3―2010

【3】       建筑地基基础设计规范规范GB50007―2011

【4】       混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204―2002(2010版)

【5】       地下工程防水技术规范 GB50108―2008

【6】       混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图11G101―1