地下室底板裂缝分析及处理办法详细35页_地下室底板裂缝控制

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现浇地下室底板裂缝分析及处理办法

摘要：结合工程概况，从施工工艺流程、混凝土配合比、施工过程等方面分析了现浇地下室底板裂缝的产生原因，并提出了相应的处理方法，以保证建筑物的安全。

关键词：地下室，底板裂缝，混凝土配合比

近年来，建筑业发展迅速，地下室在建筑物中的位置越来越重要。由于使用了现浇地下室底板，房屋的整体性、耐久性、适用性和结构安全性均有很大保证，但也伴随产生了一些地下室底板裂缝的情况，使很多业主担心这些裂缝会影响建筑物的安全，从而向有关部门投诉。1 工程概况

广州市某办公大楼，位于广州市中心地段，是跨入e时代的商用办公大楼。地下室四层，建筑面积70 000 m2，总投资2亿元。该工程地下室底板平均厚0．8 rfl，一般基础连板厚1．5 rfl，其中电梯井中最厚为自板面以下4．25 rfl，混凝土标号均为C35，底板标高为一15．5 rfl。该工程在结构封顶时发现了地下室底板出

现不规则裂缝，此时已结构封顶。2 裂缝分析

1)经现场实测，最大裂缝长度约20 m(直线距离)，最大裂缝宽度0．27 rnm。经过近一个月的现场连续监控，未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。根据业主要求，为确认混凝土强度，现场取24个部位作了回弹实验，并用超声波和钻芯取样进行强度校正，实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看，可以排除各种原材料不合格的因素。

2)工艺流程：该工程所用混凝土均为商品混凝土。从泵机直接泵送至工作面，混凝土采用机械振捣。经现场测试，搅拌站的商品混凝土满足混凝土配比的误差要求，混凝土的坍落度实际控制在12±2 CIYl左右。从混凝土外观检查，无蜂窝麻面现象，振捣是密实的。

3)混凝土配合比：为了提高混凝土抗裂性、可泵性和减少干缩性，地下室施工所用混凝土配合比掺加了10％粉煤灰。为满足可泵性和减缓水泥早期水化热发热量，拟掺加缓凝高效减水剂和泵送剂。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析，以上三种材料的综合应用，可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。

4)施工过程：地下室施工结束后，由于现场缺土，一直未予以回填，地下室长期暴露在外，受环境变化的影响较大，特别是温度变化的影响。

5)气象条件的调查：该地下室底板施工时，该地区是在秋季10月份，天气温度约为23℃，气候干燥，相对湿度在30％-40％之问，当Et的最大风速为7 m／s。施工中采取了保水、养护措施，如在梁板下层采用彩胶布围护、定时浇水养护等，但没采取防风措施。

6)其他因素调查：该建筑物当时正处于施工期间，其整体下沉量不足3 ITtnl，而且均匀沉降；该层混凝土施工10 d后，其上部荷载才逐步加上，而且施工期间亦未受到其他振动。因此，基本可以排除其他因素(诸如地基下沉、外力作用等)对该地下室底板的影响。3 原因分析 1)在施工的各种条件未变的情况下，从裂缝仅在地下室底板上出现，而未在其他层现浇板上出现的事实来分析，唯一不同的是施工作业时的气候变化。如前所述，该层现浇板施工时是该地区秋季最干燥的一个时期，最高气温仅23℃，当时的最大风速7 m／s，湿度仅有30％～40％，特别是每天于21：00施工完毕后，混凝土正处于初凝期，强度尚未有大的发展，作业面又没有防风措施，导致混凝土失水过快，引起表面混凝土干缩，产生裂缝。根 据有关资料记载，当风速为7 mrs时，水分的蒸发速度为无风时的2倍；当相对湿度为30％时，蒸发速度为相对湿度90％时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加，则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外，从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实，开裂与其使用的材料关系不大，而受气象条件的影响大些。与地下室底板接近的墙肢之所以未裂，是因为墙肢两面都有模板，不直接受大气的影响。由此可以基本断定，天气是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室底板由于本身体积较大，又长期暴露在温湿变化较大的环境中，特别到了1O月，早晚温差较大，导致混凝土温度收缩而产生裂缝。2)地下室底板所用混凝士均为C35混凝土，进入秋季施工以后，混凝土中又添加了粉煤灰、缓凝高效减水剂和泵送剂，以上三种材料均有不同程度的早强作用。施工用水相对减少，混凝土强度增长较快，同时，由于天气干燥，加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。

3)从本工程的结构平面图中可以看出，核心筒和墙肢集中处刚度非常大，对现浇板的约束较强，核心简四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看，干缩裂缝首先在核心筒的四角，之后出现在板的中部，这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用，当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时，裂缝便沿此位置出现、发展。4 处理办法

经过以上的调查分析，本楼层的结构是安全的。梁板的承载力是满足设计要求的。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度，同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性，本着预防为主的原则，决定按照需要修补的规定进行修补。4．1 地下室渗漏部位的施工工艺

4．2 材料选用

1)渗透结晶型防水材料：能使其中的化学物质与水泥中的钙离子反应生成枝蔓状结晶体，从而阻塞毛细孔、微裂缝通道，起到防水、防渗作用。2)改性环氧树脂与水溶性氰凝单组分灌浆材料、速硬微膨胀水泥及快封聚合物弹性水泥基防水涂料。渗水小的用改性环氧，渗水压力大的用氰凝。其效果快凝快硬强度高。4．3 施工要点

1)检查渗漏部位。2)基层处理：底板结构经检查清理找出裂缝部位并用电锯沿裂缝处打开宽度为60 ITLrl't，深度为8O mm的“ ’型槽。3)将明水眼，用电锤把它锤开，深150 ITLrl't，埋上灌浆咀，进行灌浆处理。4)清除碎物，用水将“V”型槽冲洗干净，再在“V”型槽内预埋导流管，然后将“V”型槽用速凝水泥抹平，每隔300 mm~500 ITtnl预埋灌浆咀。5)配制灌浆液，按改性环氧促进固化剂10：1适量的比例充分搅拌均匀，注意边冷却边搅拌，温度

控制在5℃ ～3O℃ 以下。向环氧液中缓慢加入固化剂和促进剂，切不可一次倒入。6)将改性环氧化学灌浆液加入灌浆机，用手动气泵压力灌浆，改性环氧化学灌浆液浓度为10％，压力控制在0．6 MPa～O．8 MPa，凝胶时间的强度控制在O．3 MPa，压入所有内空处至缝隙中冒出原液，让其充分渗后，将灌浆咀封闭。7)涂刮渗透结晶性防水材料一遍。8)灌浆后观察一个月，如无新裂缝渗漏水则可检查验收后进行整体防水施工。5 结语

对于现浇地下室底板容易出现的一些裂缝现象，经多次的分析研究，找出原因，对症下药，通过实践取得了一些防治和处理措施，收到了一定的效果。要彻底消除裂缝现象，尚有待提高施工技术和不断积累施工经验，采用更为科学的解决方法。

参考文献：

[1]张声．混凝土裂缝的防治与处理技术[J]．山西建筑，2005(5)：87．89． [2]贺耀文．论混凝土的裂缝防治[J]．山西建筑，2005(10)：87-89．

概述

随着我国城市化进程的加快，建设规模越来越大，在地下室施工过程中，一个相当普遍的问题就是结构产生裂缝，影响了建筑物的使用功能和寿命。我们应采取有效的措施减少裂缝的发生,将有害裂缝控制在允许范围内。

施工阶段混凝土裂缝产生的原因

裂缝的出现极大部分是由于温度、收缩和地基不均匀沉降产生的变形引起的。在地下室施工时，因为上部荷载不大，地基下沉的可能性较小，主要还是由于温差和收缩变形引起的。其出现的直接原因有：

1）泵送商品混凝土的广泛应用，导致混凝土的收缩及水化热增加。

2）混凝土的等级日趋提高，水泥的用量相应增加。

3）由于地下室底板较厚及大量采用超静定结构，使结构的约束应力不断增大。

4）施工方法不当。

控制裂缝的措施

1）合理布置钢筋

钢筋的弹性模量比混凝土的弹性模量大7～15倍，合理的钢筋配置可以起到减轻混凝土收缩的程度，在相同的配筋率下，应选择细筋密布的办法。

2）合理留设伸缩缝

伸缩缝是为了防止结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是非常有效的。

3）后浇带

它是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。要求在浇捣后浇带之前，结构混凝土至少30％的收缩已完成。

4）选用相应的水泥

混凝土内部实际最高温升,主要处决于水泥用量及水泥的品种。应优先选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥。在符合设计的情况下，充分利用混凝土的后期强度，减少水泥的用量。地下室外墙施工时，考虑到矿渣水泥比普通硅酸盐水泥收缩量大25％，因此墙板采用普通硅酸盐水泥为好。

5）骨料

目前泵送混凝土的碎石规格一般为5～25mm。根据试验，采用5～40mm石子比采用5～25mm石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此尽量选择大粒径粗骨料。

6）砂

采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2％以下。因为采用细度模数为2.8比2.3的中砂每立方砼可减少水泥用量约30kg，减少水用量20～25kg，从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送砼时，砂率应控制在38％～45％。

7）使用粉煤灰等矿物质外掺料

由于粉煤灰颗粒呈球状，为中空结构，主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO，因此在混凝土中掺入粉煤灰对改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化热，减少收缩，提高抗裂性有着良好的效果。但应注意掺入粉煤灰后混凝土的早期强度较低，掺量应根据水泥的品种、不同的工程对象、施工工艺，通过试验确定。

8）外加剂

为达到抗裂、防水的目的，在配制砼时，一般需要掺入减水剂、缓凝剂、微膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大，有些微膨胀剂与其他外加剂一起使用可能产生副作用，因此在使用前应经试验确定。目前工程中应用的微膨剂品种较多，质量参差不齐，我们通过试验、比较，常用的微膨胀剂中UEA－H效果较好，水中养护14d、空气中养护28d的限制膨胀率分别为0.045％和0.011％，符合建材行业标准(JC478－92)水中14d>0.04％和空气中28d

9）控制混凝土浇筑温度

根据规范规定，对大体积混凝土的浇筑应合理分段分层进行，使混凝土温度均匀上升，浇前应在室外气温较低时进行，混凝土浇筑温度不宜超过28 ℃。夏季施工时，如果混凝土的入模温度过高，可用冷水作为搅拌用水，也可将粗骨料遮盖，防止日晒以降低温度。

混凝土浇筑以后，混凝土因水泥水化热升温而达到的最高温度主要是混凝土入模温度与水化热引起的。规范规定：温度控制在设计要求的范围内，当设计无具体要求时，温度升幅不宜超过25 ℃。建议限制ΔT30 ℃，根据我们的体会ΔT28 ℃不会产生表面裂缝。对于浇筑厚度在1.0～2.5m的底板，实际最高温度一般发生在砼成型后的第3天。

10）注意混凝土施工的操作程序

除在施工中应切实按照《混凝土结构工程施工及验收规范》执行外，还应做好：a）、控制好坍落度，混凝土为便于泵送，一般要求有较大的坍落度，一般搅拌站是通过外掺高效减水剂来解决。施工单位在定货时应在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm 为宜。b)、泌水，商品混凝土在浇振过程中会发生大量的泌水，当混凝土大坡面的坡脚接近尽端模板时，可改变混凝土浇捣方向，即从尽端往回，与原料坡相交成一个集水坑，用软轴泵及时排除。c)商品混凝土的表面水泥浆较厚，在浇捣后要进行处理，一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用滚筒碾压数便，再进行二次抹面，提高砼表层密度，消除收缩裂缝。

11）加强混凝土的养护

塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖养护是高层建筑地下室底板防止产生裂缝的一重要环节，目的是控制温差，防止产生表面裂缝，可充分发挥混凝土早期强度，使温度产生的应力 σmax

12）做好测温工作

底板混凝土测温工作是为了掌握大体积混凝土水化热的大小。通过调节措施来控制混凝土中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度。

总之,地下室混凝土裂缝控制是一个综合性的课题，要通过设计、施工、材料优选等环节进行全面控制，才能减少裂缝的产生。采用了上述方法，经过了试验和工程实践，对底板大体积混凝土裂缝控制是行之有效的，但对墙面混凝土的开裂现象，还有待我们去继续研究。

参考文献：建筑结构裂缝控制与加层加固疑难问题处理技术及典型工程实例

一、事故陈述

深圳地铁大厦工程，42层，框筒结构；地下三层，局部四层；地基为微风化岩天然地基。总建筑面积为84312m2，总高度为151m；地下室底板防水为外防水，采用上海基成达申渗透结晶防水材料(干撒法)。底板垫层200mm厚，C20混凝土；结构底板厚500mm、C40混凝土、抗渗等级P16；柱距为8400mm，柱下设置独立承台；底板设置抗浮锚杆，锚杆直径为Ф40，孔径150mm，长3000mm，浇灌C35细石混凝土，地下四层锚杆间距为1500mm,地下三层为2000mm。混凝土采用湘乡“韶峰”牌42.5普通水泥，每立方混凝土水泥用量340kg，水灰比0.4，塌落度140－160。底板配筋均为Ф18◎150(二级钢)双层双向，并设置十字后浇带。

当施工至10层结构主体时停止降水后，陆续发现地下室三、四层底板均有不同程度渗水，通过仔细观察大部分裂缝肉眼难以看清，且为无规则、穿透性裂缝，而相同等级混凝土的地下室外墙和地下三层楼板部分却无类似情况，外墙只有极少数竖向规则裂缝，如下图：

后经过我方有关工程技术人员、专家、监理、设计院以及混凝土公司、防水公司多次现场查看分析，决定选用深圳建研防水公司堵漏方案进行处理，处理效果一度很好，设计院和监理单位都进行了查看，并要求观察一段时间。到12月下旬，气温突变，一夜之间温差达18度，随后发现地下三、四层底板均出现大量新裂缝并开始渗水。此时已堵裂缝和未堵裂缝共计达5000余米，整个地下室底板布满无规则、贯穿性裂缝，漏水情况相当严重。

二、原因分析

1、该工程地基为经爆破处理的微风化岩天然地基。设计采用200mm厚C20混凝土作为垫层兼找平层；底板厚500mm，混凝土等级为C40，抗渗等级P16。由于岩石与混凝土两种材料线

涨系数不同，基岩基本不随温度变化而变化。混凝土因温度变化产生收缩应力，收缩时受到基岩约束，当混凝土底板的收缩应力释放时，混凝土即产生裂缝。如果在底板与基岩之间设计一道柔性隔离层(如碎石垫层)，则底板收缩产生的应力就可以通过柔性层释放。

2、基岩在爆破处理过程中产生了大量的裂隙，这些裂隙中储藏了相当丰富的地下水。底板开裂后，裂隙中的地下水便通过底板裂缝渗透至室内，影响使用功能。

3、底板混凝土强度和抗渗等级设计偏高：该工程地下室底板混凝土强度为C40，抗渗等级为P16，按照规范要求，该强度和抗渗等级的混凝土每立方的水泥用量不能低于320kg，混凝土公司提供的配合比为每立方水泥用量340kg，符合规范要求。由此导致混凝土中水泥用量偏大，产生的水化热增大，收缩应力较大，在地基约束条件下，底板混凝土产生大量早期裂缝。

4、底板渗透结晶型外防水未起到作用：该工程地下室底板防水为外防水，采用渗透结晶型防水材料。防水施工方法为干撒法施工，即绑扎好地下室底板钢筋后，在垫层上干撒防水材料。该施工方法无法保证干撒的均匀性，特别是钢筋间距较密区下部用量无法保证，而且由于该防水属于刚性防水材料，混凝土一旦开裂，防水就会失去作用。所以从底板渗水情况来看，该防水是失败的。

三、裂缝处理

由于该工程地下室底板渗水情况很严重，采用单一的治理方法不能解决问题，经过各单位多次讨论，决定采用“堵和防为主、疏导为辅”的原则进行治理。其具体处理方案为：

1.底板下部注浆，在地下室底板上钻孔到岩石中，用压力注入水泥浆和化学浆，从而封堵建筑物底板下面岩石和底板之间及岩石自身可能存在的裂缝，达到从源头切断水源的目的。注浆分两次进行：第一次注入成本较低的水泥浆，使水泥浆能封堵大部分裂缝；第二次注入成本较高的化学浆(丙烯酰胺浆液)，进一步封堵更细的裂缝，更好地起到堵水的作用。钻孔直径为32mm，深度为1.2m，呈梅花性布置，间距为2m。钻孔前必须用探测仪探定底板钢筋分布位置，最大程度避开钢筋，减小钻孔对结构的影响。单孔设计注水泥浆量为0.3-0.5m3，注化学浆为0.1m3，设计注浆终压为1.2Mpa。

2.裂缝表面封胶，首先在底板上寻找出水和较大裂缝，确定注胶范围。然后在确定的注胶裂缝处钻孔安放注胶咀，钻孔直径为12mm，尽量使孔洞穿过裂缝，与水平夹角成30°－60°。最后通过注胶枪向孔洞内注入水中固化的环氧堵水剂，直到裂缝表面有胶体渗出为止。此次裂缝注胶只对漏水、渗水的裂缝进行处理，不漏水的裂缝不做处理。

3.盲沟和滤水层的埋设，在底板下注浆和裂缝注胶施工结束后，为防止今后结构可能继续变形而产生的微细裂缝漏水，采用无纺布、盲沟的疏水方法将水引入明沟，再通过排水系统排出。具体布置方法为:a、在结构板面上，除原设计明沟外增加部分明沟，引向集水井，再在每两轴线之间铺设10＃槽钢作为盲沟，通向明沟；b、盲沟两边用1：3水泥砂浆按0.5%向盲沟找坡；c、上铺设无纺布；d、用1：3水泥砂浆对整个面进行找平、压光，以便防水施工。

4.柔性防水层施工，在找平层上做一道柔性防水层，目的在于解决底板再漏水和防潮问题。通过对集中常用、性能较好的防水材料进行一系列的对比，并根据《地下工程防水技术规范》4.4.2条的“无机防水涂料宜用于结构主体背水面，有机防水涂料宜用于结构主体的迎水面”的规定，最终决定采用宝力必思路防水材料。涂刷厚度为2mm。防水层施工完后，再施工一道10mm厚的水泥砂浆防水保护层。

5.钢筋混凝土地坪，为满足使用功能需要，最后做一道钢筋混凝土地坪，内配Ф12钢筋，双层双向。

按照上述方裂缝处理方案认真组织实施后，地下室底板裂缝全部被堵住，渗水没有再发生。作为经验的积累。如果遇到类似工程，我们应注意以下几方面问题：

1、地下室底板混凝土强度等级和抗渗等级不宜过高；

2、底板和基岩之间应设置柔性隔离层；

3、底板下防水不宜采用渗透结晶类型的刚性防水；

4、每立方混凝土水泥用量不宜过大，以防水化热过高；

5、做好混凝土养护工作，混凝土浇筑完后，应覆盖塑料薄膜或满铺麻袋浇水养护至少14天；

6、做好施工记录和资料的整理工作。