地下室超长墙板裂缝成因及控制精要.doc

地下室超长墙板裂缝成因及控制 摘要：根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第8.1.1条，现浇式地下室墙板仅30米需设置伸缩缝，当存在可靠的技术措施时可适当放大伸缩缝间距。在一些大型工程条件下，对超长结构混凝土的需求远超30米，若处理措施存在缺陷，势必对建筑工程的耐久造成一定影响。在各类大型场馆和生产设施的需求下，在追求建筑工程力与美的要求下，在保证建筑地下结构功能性前提下，地下室外墙必须严格控制其裂缝产生。 根据混凝土特征，将裂缝成因共分为两个大类：应力裂缝和构造裂缝，从其不同的成因来分析解决地下室超长外墙裂缝，达到使用功能目标。本文结合无锡某会展场馆建设经验，通过理论分析结论有效控制缺陷。 关键词：二维热传导 应力裂缝 构造裂缝 首先，从其结构方面分析地上结构和地下结构存在的本质性差别。地上结构由于比较方便地设置变形缝；框架结构特征存在柔性变形特点等因素，楼面超长混凝土产生裂缝不必通过高代价措施能够得到控制，产生的影响也较小。如设置双柱仅缩小有限空间，结构成型保持良好。但地下结构由于沿海地区有丰富的地下水资源，三类粘土侧压力等外界因素共同作用下，地下外墙必须承受外力荷载和水压渗透多方面因素影响。又因地下外墙为封闭结构，自由伸缩空间几乎不存在，外墙防水在没有十足可靠时，势必会产生漏水现象，水渗透过外墙混凝土，对混凝土内钢筋的腐蚀作用又会大大减少建筑结构耐久年限。 根据混凝土结构设计规范，当采用下列措施时，伸缩缝间距可适当放大：采取减小混凝土收缩或温度变化措施；采用预应力或改善配筋率措施；采用低收缩混凝土材料，并配合跳仓、后浇带、控制缝等方法并加强养护措施。但上述措施在实践中并未出现良好的控制效果，且未考虑到如温度变化、应力荷载、构施等因素影响。参考其他发达国家混凝土设计相关规范，并未对伸缩缝间距作严格要求，因此借鉴国外规范，说明在分析完善裂缝成因对采取针对措施后，裂缝能够得到有效控制。故有必要对此展开讨论，对裂缝控制有重要意义。 裂缝成因 1.1应力裂缝 1.1.1动、静荷载 地下室外墙土带来的侧压力和地下水侧压力作用是主要的恒荷载，均布压力产生的拉应力持久作用下，墙板混凝土存在缓慢徐变过程，若超过钢筋混凝土抗拉强度，则短时间内能出现裂缝导致质量缺陷。另外地下室内存放有各类设备，如水泵、风机或其他大型设备产生的震动，相对于恒荷载来说破坏力更大，特别是微震。混凝土内颗粒间凝固程度不尽相等，震裂颗粒间的胶粘也会形成有规则裂缝。 1.1.2其他荷载 也可以理解成人为设置荷载或是次内力。比较典型的有预应力，预应力在超静定结构中产生的次内力。普遍情况下，墙板内设置的预应力为温度裂缝控制用的无粘结预应力，均匀分布在墙板两侧。在遇垂直方向其他剪力墙或是柱时，张拉变形量不均匀导致出现初期人为裂缝，为不可见裂缝，在建筑使用期间逐步显现。 其他荷载还包括上部结构自重带来的作用，上部结构不断施加，筏板的不均匀沉降牵引作用下，墙板内部产生剪力导致出现裂缝。此类裂缝普遍为竖向，特殊情况为垂直方向，普遍为约45度斜向裂缝。 1.1.3沉降裂缝 此沉降裂缝与上述自重引起的墙面裂缝不同，由于建筑物整体自重沉降时产生，较上述自重沉降裂缝产生时间相对缓慢。在建筑物达到稳定状态后可自然消除。裂缝显现状态与自重沉降想似。 自重沉降和整体沉降可理解为一次过程和时间过程，以时间作为主要的区分界限，其作用后果相似，但控制措施不同，必须区别展开分析。根据实践经验来看，前者引起的裂缝约占80%。 1.1.4温度裂缝 温度不断的变化产生的应力是极大的，甚至超过荷载应力，产生的破坏是巨大的。根据混凝土结构设计规范第4.1.8条给定的取值可以看出，导热系数达到10.6kj/m*h*c，有此可见能量是巨大的。从混凝土浇筑到产生1个标准强度，然后在内外侧温度不同情况下，混凝土收涨不同产生的无规则裂缝，特殊情况为“回”字形裂缝。此类裂缝因其产生机理，只能完全通过加大经济投入解决。 1.1.5收涨裂缝 混凝土的硬化过程就是水泥中活性成分作用下的一个凝固过程，在凝固过程中因环境和养护措施的变化而产生体积变化。经理论结合实践实测，混凝土水中养护体积产生微膨胀，在炎热干燥环境下养护凝固产生肉眼能够分辨的收缩。 1.2构造裂缝 1.2.1节点构造裂缝 墙柱节点因其构造原因，收涨程度必定不一致，在应力作用下墙柱连接节点极易出现裂缝。墙体拐角位置由于其相互约束，应力作用类似于墙柱节点，裂缝成因相同。 1.2.2保护层裂缝 保护层表面裂缝随着厚度的增加而增加，但因保护层本身作用又不得无限制减薄。当出现表面裂缝后，混凝土内部裂缝成型并存在薄弱通道，在水压作用下形成贯通，对结构危害较大。 1.2.3配筋率（钢筋直