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【摘 要】 高层建筑物地下室外墙开裂情况较多，原因很多，如平面形状、设计构造、混凝土原材料的质量、配合比、水灰比、砼自身的收缩、热胀冷缩、徐变、养护条件等等。
【关键词】 高层建筑；地下室；外墙；裂缝
引言：
随着城市的发展，现今土地利用率越来越高，充分利用地下空间进行开发。地下室除作为停车场、人防工程使用外，往往还被作为大型地下商场、大型娱乐活动场所、设备用房（如配电、锅炉、泵房、空调机房等）。设计中除满足外墙承载力的要求外，还需满足使用功能的要求，如裂缝宽度≤0.2mm，不能由于裂缝产生漏水现象等。但地下室外墙受其自身和外界条件的影响十分复杂，且结构的长度一般超过钢筋砼结构设计规范允许的伸缩缝要求长度，因此研究地下室外墙开裂具有十分重要的意义。地下室外墙开裂的原因很多，如设计不合理、混凝土原材料的质量、配合比、水灰比、砼自身的收缩、热胀冷缩、徐变、养护条件等等。在实际施工过程中，由于及时在设计和施工中采取了措施，大幅减少开裂、不漏水情况，保证了工程质量，取得良好的效果。
一、裂缝的基本情况及危害
地下室外墙混凝土连续裂缝一般于混凝土浇筑完毕后3天左右开始出现，即拆模后不久，且拆模越早开裂越多，其形状呈垂直状，从墙顶到墙底，裂缝宽度在0.1mm～0.5mm内，裂缝一般从柱墙交接处开始沿墙均匀布置，间距大致在1.8～2.5米之间。
某些裂缝的存在虽不影响结构的承载能力和建筑物的安全，但在一些地下水位较高，且土体渗透系数较大的环境中，根据裂缝宽度、深度和贯通程度的不同，对结构的耐久性还是会产生不同程度的影响。其影响一般会引起墙体内钢筋的锈蚀，破坏结构的防水密封性，降低墙体承载力，甚至对工程的使用功能也可能带来不同程度的影响，从而缩短建筑物的使用寿命。
二、预防裂缝的基本对策
为控制裂缝，采用“放、防、抗”三项对策。
1、“放”：尽量减少约束之间的相互制约，允许结构自由变化。如增设伸缩缝和预留后浇带等，以适应变形的要求，释放和减少结构的温度和伸缩应力。
2、“防”：主要是采取防护措施，大幅度减少温差，并使温差及收缩尽量放缓，以减少拉应力。
3、“抗”：主要是提高混凝土抗裂能力的办法来抵抗温度应力和变形。如适当提高含钢率，在砼中掺入抗裂纤维，提高施工质量和砼的抗拉强度等。
采用上述对策，在实践中取得了良好的效果。
三、预防裂缝的设计措施
1、设置后浇带或膨胀加强带。让结构在比较自由的状态下完成大部分收缩，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中规定地下室墙体伸缩缝的最大间距为30米。伸缩缝虽然是解决混凝土收缩裂缝的根本措施，但由于设置伸缩缝对设计和使用带来许多不便，而且伸缩缝的设置也使地下室的防水难度增大，工程造价提高。大部分建筑地下室都不设伸缩缝，而是通常采用设置后浇带或膨胀加强带的做法。设置膨胀加强带方式属于“抗”，后浇带方式属于“放”。通过设置后浇带、膨胀加强带可以减少墙体收缩变形，降低收缩应力，达到减少地下室墙体裂缝的产生。
后浇带宜设置在墙体长度的中间部位和弯矩、剪力较小处。钢筋贯穿连续不断，该部位在两侧浇筑至少60天后再浇筑，后浇带用高一级的微膨胀混凝土浇筑。
2、合理的配置构造钢筋。《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）规定：墙体水平构造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的间距宜小于150mm，墙体的中部或顶端300～400mm范围内水平筋的间距宜为50～100mm。墙体與柱连接部位宜插入1500～2000mm的加强钢筋，其配筋率宜提高10%～15%。
外墙水平构造钢筋应放置在竖向筋的外侧，避免素砼保护层的厚度过大。钢筋要有数量要求，构造筋的配筋原则上应做到“细一点、密一点”，即配筋应尽可能采用小直径，小间距设计，以提高混凝土的极限拉伸值和抵抗贯穿性开裂的能力。
3、结构布置要合理。尽量设法避免底板高低起伏和结构断面突变等应力集中的薄弱部位。如不能避免时，要作局部处理，做成逐渐变化的过渡形式，同时配置钢筋加强，以提高整体刚度。
4、配置洞口加强钢筋。砼降温时，洞边的收缩收到四周混凝土的约束，洞口四角因拉应力而出现裂缝。为此，在转角或洞边配置加强钢筋。
5、砼标号宜选用C30号为宜，最高不宜超过C40。标号过高，砼的弹性模量增大，从而导致温度内力增大；砼标号越高，水泥用量越大，收缩变形也越大，极易产生收缩裂缝。
6、采用补偿收缩混凝土。在普通混凝土中掺入膨胀剂后，混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位的约束下，可在钢筋混凝土结构中建立一定的预加应力，这一预加应力大致可抵消混凝土在硬化过程中产生的干缩拉应力、补偿部分水化热引起的温差应力，从而防止或减少结构产生有害裂缝。
7、选择适当的外墙厚度，1～2层地下室宜选400～500mm厚，3～4层地下室的下两层可选600～800mm厚。外墙中暗柱和暗梁可减少混凝土的收缩裂缝，外墙每隔3～4米设一暗柱，在外墙顶部、1/2墙高、水平施工缝处设置暗梁。加强侧墙刚度，能有效减少裂缝。
四、预防裂缝的施工措施
1、水泥宜采用普通硅酸盐水泥为好，尽量减少水泥用量（掺入适量粉煤灰，减少水泥水化热）。为降低水灰比，掺入适量的减水剂，将水灰比控制在0.38～0.4之间。
2、加强材料管理，严格控制原材料的质量标准和规格。采用优质骨料，石子含泥量要小于1%。当砂石料含泥量超过规定时，不仅增加了混凝土的收缩，同时又降低了混凝土的抗拉强度，容易引起裂缝。砂子应采用中、粗砂，含泥量应小于3%。砂石骨料应级配良好，尽量选用粒径大一点的石子。
3、掺加抗裂纤维。混凝土加入纤维后，纤维在混凝土呈三维无规则分布，有利于抵消混凝土的塑性收缩。同时无数纤维在混凝土内形成乱向支撑体系，有效阻止骨料的离析，使混凝土粘聚性好，从而阻止了由于干缩引起的裂缝产生。 4、合理选择施工季节，尽量选择温度低的季节施工，制定合理的混凝土施工浇筑方案，并对施工人员进行详细的技术交底。
5、合理安排施工程序，科学的分段、分块、分层浇筑。控制浇筑时混凝土布料的位置，采取从两端向中间分散布料逐步搭接前进的方式，避免集中布料时混凝土由于振捣赶浆在一端或边角处砂浆过度集中，从而引起局部塑性收缩裂纹。浇筑时要均匀上升，避免过大的高差和侧面长时间暴露。混凝土的入泵坍落度控制在160～180mm内，严禁现场加水。因为坍落度过大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，容易产生沉降收缩裂缝，同时由于在混凝土拌合物中有多余水量，混凝土硬化后，随着水分的蒸发比较容易出现干燥收缩裂缝。对浇筑的混凝土要求进行二次振捣，增加混凝土的密实度。
6、施工缝、后浇带要精心施工。尽量连续浇筑，不留施工缝。对设计预留的施工缝、后浇带，在浇筑前需经凿毛处理，清除浮粒，确保接缝严密。养护时间不小于14天，避免了因收缩而开裂。
7、地下室外墙一般为防水混凝土，为防止因温差过大、降温过速而引起结构的早期或中期开裂，当混凝土施工完毕，在条件允许的情况下，尽量晚拆模板，实行带模养护（一般在3d以上），从板墙上口浇水养护，拆除后地下室外墙可以采用塑料管（或钢管）打上细而密的孔眼，利用自来水的压力对墙全长进行淋水养护，以保持混凝土表面持续湿润，养护效果极佳，而且可以節约大量人工。拆除后应及时做壁面维护（如抹面、防水、护砖等），完工后及时土方回填，以免其被风吹干缩和遭受寒流袭击。
五、结束语
地下室外墙裂缝产生的原因错综复杂，但是只要从设计、施工、材料等多方面进行控制，就可以减少地下室墙体裂缝。但如何从根本上杜绝外墙裂缝的产生，有待于今后工程实践中继续探讨和总结。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
[2]《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）
[3]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）
[4]《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）
[5]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011版）
【关键词】 高层建筑；地下室；外墙；裂缝
引言：
随着城市的发展，现今土地利用率越来越高，充分利用地下空间进行开发。地下室除作为停车场、人防工程使用外，往往还被作为大型地下商场、大型娱乐活动场所、设备用房（如配电、锅炉、泵房、空调机房等）。设计中除满足外墙承载力的要求外，还需满足使用功能的要求，如裂缝宽度≤0.2mm，不能由于裂缝产生漏水现象等。但地下室外墙受其自身和外界条件的影响十分复杂，且结构的长度一般超过钢筋砼结构设计规范允许的伸缩缝要求长度，因此研究地下室外墙开裂具有十分重要的意义。地下室外墙开裂的原因很多，如设计不合理、混凝土原材料的质量、配合比、水灰比、砼自身的收缩、热胀冷缩、徐变、养护条件等等。在实际施工过程中，由于及时在设计和施工中采取了措施，大幅减少开裂、不漏水情况，保证了工程质量，取得良好的效果。
一、裂缝的基本情况及危害
地下室外墙混凝土连续裂缝一般于混凝土浇筑完毕后3天左右开始出现，即拆模后不久，且拆模越早开裂越多，其形状呈垂直状，从墙顶到墙底，裂缝宽度在0.1mm～0.5mm内，裂缝一般从柱墙交接处开始沿墙均匀布置，间距大致在1.8～2.5米之间。
某些裂缝的存在虽不影响结构的承载能力和建筑物的安全，但在一些地下水位较高，且土体渗透系数较大的环境中，根据裂缝宽度、深度和贯通程度的不同，对结构的耐久性还是会产生不同程度的影响。其影响一般会引起墙体内钢筋的锈蚀，破坏结构的防水密封性，降低墙体承载力，甚至对工程的使用功能也可能带来不同程度的影响，从而缩短建筑物的使用寿命。
二、预防裂缝的基本对策
为控制裂缝，采用“放、防、抗”三项对策。
1、“放”：尽量减少约束之间的相互制约，允许结构自由变化。如增设伸缩缝和预留后浇带等，以适应变形的要求，释放和减少结构的温度和伸缩应力。
2、“防”：主要是采取防护措施，大幅度减少温差，并使温差及收缩尽量放缓，以减少拉应力。
3、“抗”：主要是提高混凝土抗裂能力的办法来抵抗温度应力和变形。如适当提高含钢率，在砼中掺入抗裂纤维，提高施工质量和砼的抗拉强度等。
采用上述对策，在实践中取得了良好的效果。
三、预防裂缝的设计措施
1、设置后浇带或膨胀加强带。让结构在比较自由的状态下完成大部分收缩，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中规定地下室墙体伸缩缝的最大间距为30米。伸缩缝虽然是解决混凝土收缩裂缝的根本措施，但由于设置伸缩缝对设计和使用带来许多不便，而且伸缩缝的设置也使地下室的防水难度增大，工程造价提高。大部分建筑地下室都不设伸缩缝，而是通常采用设置后浇带或膨胀加强带的做法。设置膨胀加强带方式属于“抗”，后浇带方式属于“放”。通过设置后浇带、膨胀加强带可以减少墙体收缩变形，降低收缩应力，达到减少地下室墙体裂缝的产生。
后浇带宜设置在墙体长度的中间部位和弯矩、剪力较小处。钢筋贯穿连续不断，该部位在两侧浇筑至少60天后再浇筑，后浇带用高一级的微膨胀混凝土浇筑。
2、合理的配置构造钢筋。《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）规定：墙体水平构造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的间距宜小于150mm，墙体的中部或顶端300～400mm范围内水平筋的间距宜为50～100mm。墙体與柱连接部位宜插入1500～2000mm的加强钢筋，其配筋率宜提高10%～15%。
外墙水平构造钢筋应放置在竖向筋的外侧，避免素砼保护层的厚度过大。钢筋要有数量要求，构造筋的配筋原则上应做到“细一点、密一点”，即配筋应尽可能采用小直径，小间距设计，以提高混凝土的极限拉伸值和抵抗贯穿性开裂的能力。
3、结构布置要合理。尽量设法避免底板高低起伏和结构断面突变等应力集中的薄弱部位。如不能避免时，要作局部处理，做成逐渐变化的过渡形式，同时配置钢筋加强，以提高整体刚度。
4、配置洞口加强钢筋。砼降温时，洞边的收缩收到四周混凝土的约束，洞口四角因拉应力而出现裂缝。为此，在转角或洞边配置加强钢筋。
5、砼标号宜选用C30号为宜，最高不宜超过C40。标号过高，砼的弹性模量增大，从而导致温度内力增大；砼标号越高，水泥用量越大，收缩变形也越大，极易产生收缩裂缝。
6、采用补偿收缩混凝土。在普通混凝土中掺入膨胀剂后，混凝土产生适度膨胀，在钢筋和邻位的约束下，可在钢筋混凝土结构中建立一定的预加应力，这一预加应力大致可抵消混凝土在硬化过程中产生的干缩拉应力、补偿部分水化热引起的温差应力，从而防止或减少结构产生有害裂缝。
7、选择适当的外墙厚度，1～2层地下室宜选400～500mm厚，3～4层地下室的下两层可选600～800mm厚。外墙中暗柱和暗梁可减少混凝土的收缩裂缝，外墙每隔3～4米设一暗柱，在外墙顶部、1/2墙高、水平施工缝处设置暗梁。加强侧墙刚度，能有效减少裂缝。
四、预防裂缝的施工措施
1、水泥宜采用普通硅酸盐水泥为好，尽量减少水泥用量（掺入适量粉煤灰，减少水泥水化热）。为降低水灰比，掺入适量的减水剂，将水灰比控制在0.38～0.4之间。
2、加强材料管理，严格控制原材料的质量标准和规格。采用优质骨料，石子含泥量要小于1%。当砂石料含泥量超过规定时，不仅增加了混凝土的收缩，同时又降低了混凝土的抗拉强度，容易引起裂缝。砂子应采用中、粗砂，含泥量应小于3%。砂石骨料应级配良好，尽量选用粒径大一点的石子。
3、掺加抗裂纤维。混凝土加入纤维后，纤维在混凝土呈三维无规则分布，有利于抵消混凝土的塑性收缩。同时无数纤维在混凝土内形成乱向支撑体系，有效阻止骨料的离析，使混凝土粘聚性好，从而阻止了由于干缩引起的裂缝产生。 4、合理选择施工季节，尽量选择温度低的季节施工，制定合理的混凝土施工浇筑方案，并对施工人员进行详细的技术交底。
5、合理安排施工程序，科学的分段、分块、分层浇筑。控制浇筑时混凝土布料的位置，采取从两端向中间分散布料逐步搭接前进的方式，避免集中布料时混凝土由于振捣赶浆在一端或边角处砂浆过度集中，从而引起局部塑性收缩裂纹。浇筑时要均匀上升，避免过大的高差和侧面长时间暴露。混凝土的入泵坍落度控制在160～180mm内，严禁现场加水。因为坍落度过大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，容易产生沉降收缩裂缝，同时由于在混凝土拌合物中有多余水量，混凝土硬化后，随着水分的蒸发比较容易出现干燥收缩裂缝。对浇筑的混凝土要求进行二次振捣，增加混凝土的密实度。
6、施工缝、后浇带要精心施工。尽量连续浇筑，不留施工缝。对设计预留的施工缝、后浇带，在浇筑前需经凿毛处理，清除浮粒，确保接缝严密。养护时间不小于14天，避免了因收缩而开裂。
7、地下室外墙一般为防水混凝土，为防止因温差过大、降温过速而引起结构的早期或中期开裂，当混凝土施工完毕，在条件允许的情况下，尽量晚拆模板，实行带模养护（一般在3d以上），从板墙上口浇水养护，拆除后地下室外墙可以采用塑料管（或钢管）打上细而密的孔眼，利用自来水的压力对墙全长进行淋水养护，以保持混凝土表面持续湿润，养护效果极佳，而且可以節约大量人工。拆除后应及时做壁面维护（如抹面、防水、护砖等），完工后及时土方回填，以免其被风吹干缩和遭受寒流袭击。
五、结束语
地下室外墙裂缝产生的原因错综复杂，但是只要从设计、施工、材料等多方面进行控制，就可以减少地下室墙体裂缝。但如何从根本上杜绝外墙裂缝的产生，有待于今后工程实践中继续探讨和总结。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
[2]《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）
[3]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）
[4]《补偿收缩混凝土应用技术规程》（JGJ/T178-2009）
[5]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011版）