周鵬忠（深圳市合創(chuàng)建設工程顧問有限公司， 廣東 深圳 518026）

0 引 言

隨著我國經濟和建筑業(yè)的迅速發(fā)展，深基坑地下室施工在工程中越來越普遍。但是在不少的深基坑地下室工程中都會出現地下室外墻漏水與裂縫多的現象，外墻滲水嚴重影響到地下室的使用。因此控制外墻鋼筋混凝土裂縫與滲水成為施工過程重點控制內容。

1 工程概況

深圳某項目位于福田區(qū)深南路與新洲路十字路口的東北角。基坑面積 12 510.95 m2，地下室 5 層，建筑面積60 231.11 m2；地上 50 層，結構高度 219.7 m，建筑面積 169 754.68 m2；主體結構型式裙樓框架結構，塔樓框架-核心筒結構；底板防水墊層底標高 －21.95 m，局部－25 m。西側為人工挖孔樁、墩基礎和天然基礎加抗浮錨桿，東側為天然基礎加抗浮錨桿。外墻采用 C35 抗?jié)B鋼筋混凝土，抗?jié)B等級為 P12、P10和 P8。外墻厚度地下 5 層和地下 4 層為 700 mm，地下 3 層和地下 2 層為 600 mm，地下1層為 500 mm；外墻總長度為 502 m?；映什灰?guī)則長方形，東西向長約 190 m，南北向窄約 50 m。設計施工圖南北向設后澆帶，將地下室施工劃分為 4 個區(qū)。外墻與支護樁間距只有 10 cm～15 cm，施工時先將支護樁與外墻間隙用灰砂磚砌平，然后做好防水。由于外墻模板只能采用單邊支模，無法使用對拉加固，施工難度成倍增加。

2 外墻混凝土裂縫控制施工技術措施

在外墻混凝土施工前，針對項目外墻的特點，制定防止外墻混凝土開裂的具體措施。首先編制外墻施工專項施工方案，并對施工方案進行專項論證。

2.1 增加配筋率

按照規(guī)范要求，高層建筑地下室外墻設計應滿足水土壓力及地面荷載側壓作用下承載力的要求；其豎向和水平分布鋼筋應雙層布置，配筋率不宜小于 0.3%。原設計外墻鋼筋配筋的水平筋為三級鋼，直徑為 12 mm，間距為10 cm，雙向配筋率不能滿足規(guī)范要求。因此將水平筋的直徑由原來 12 mm 改為 12 mm 和 14 mm 交替布置，間距不變。

2.2 合理布置側墻后澆帶

按照設計施工圖，整個地下室設計南北向 3 條后澆帶，地下室外墻與后澆帶的間距均大于 50 m。為防止地下室外墻混凝土產生收縮裂縫，根據混凝土凝結過程中需要散熱、而散熱過程必然導致混凝土內部溫度升高的特點，外墻外側為卷材與砌體及支護樁，無空間散熱，混凝土澆筑完后，只能通過室內向散熱；由此易導致混凝土內部溫度與表面溫度差值大。隨著混凝土內部溫度的下降，混凝土內部就會產生收縮應力；當收縮應力大于混凝土本身的抗拉強度時，就會產生裂縫。經過與設計溝通，將后澆帶的間距控制在 30 m 內，以減少外墻整體的收縮應力。為此，設計單位調整了地下室外墻后澆帶的設置：后澆帶的最大間距不超過 30 m；根據外墻實際情況，共增加7條后澆帶，以減少外墻混凝土整體的收縮應力，有效減少裂縫的產生；增加后澆帶封閉時間，要求滯后 45 d 以上：其混凝土強度等級宜提高一級，并宜采用無收縮混凝土，低溫入模。

2.3 控制混凝土配合比中水泥及粉煤灰用量的比例

合理控制混凝土配合比中水泥與粉煤灰用量的比例，適當增加粉煤灰用量和降低水泥用量，以降低水化熱。在外墻長跨度混凝土凝結過程中，因混凝土中水泥水化會散熱，混凝土會溫度升高且體積膨脹。當混凝土終凝后，水化完成，溫度開始下降，體積縮小，內拉應力逐漸增大。當混凝土自身的抗拉強度不足以抵抗內拉應力時，就會產生裂縫并發(fā)展。為此，專門針對外墻進行配合比設計，在原配合比粉煤灰含量的基礎上，通過每立方混凝土適量提高 5 kg～10 kg 粉煤灰的含量，降低水化熱，減少混凝土升溫的幅度，降低混凝土內拉應力，以控制裂縫的產生。

2.4 摻和適量纖維抗裂膨脹劑

本項目地下室外墻為鋼筋混凝土結構，外墻的混凝土強度等級為 C35，外墻抗?jié)B等級為 P12、P10、P8，所處環(huán)境條件主要是干濕交替環(huán)境，防水要求高。為了達到混凝土抗?jié)B防裂的技術要求，采用摻和適量(約 8%)的纖維抗裂膨脹劑，以達到補償收縮混凝土的目的。

2.4.1 補償收縮混凝土抗裂抗?jié)B原理

補償收縮混凝土是在水化硬化過程中生成膨脹結晶鈣礬石或氫氧化鈣，使混凝土產生適度體積膨脹，在鋼筋或鄰位約束下產生預壓或自應力約為 0.2 MPa～0.7 MPa 的混凝土。它能有效地補償混凝土的干縮和冷縮，同時水化形成的大量晶體物質鈣礬石具有填充毛細孔縫的作用，使毛細孔變細和減小，增加致密性，顯著提高了混凝土的抗裂防滲性能。

補償收縮混凝土的工作原理：當混凝土膨脹時，混凝土中的鋼筋對它的膨脹產生限制作用，鋼筋本身也因與混凝土一起膨脹而產生拉應力 σs；同時混凝土中產生相應的壓應力 σc。

由于鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡，則

式中：Ac為混凝土截面積；σc為混凝土預壓應力(MPa)；As為鋼筋截面積；σs為鋼筋本身和混凝土一起膨脹而產生的拉應力；Es為鋼筋彈性模量(MPa)；ε2為混凝土的限制膨脹率，也即鋼筋伸長率(%)；μ 為配筋率(%)。

由上式可見，σc與 ε2成正比例關系，而限制膨脹率隨膨脹劑摻量的增加而增加，所以，可以通過調整膨脹劑的摻量，使混凝土獲得不同的預壓應力。

2.4.2 補償收縮混凝土的特點

(1) 由于限制膨脹的作用，改善了混凝土的應力狀態(tài)。

(2) 由于膨脹性晶體的填充作用.使水泥石中的大孔變小，總孔隙率下降，改善了混凝土的孔結構，從而提高了混凝土的抗?jié)B性，使它具有了一般防水混凝土無法相比的抗裂能力。

(3) 混凝土中通過添加 SY-T 高效特種纖維，對混凝土膨脹產生限制作用，使內部微應力減少，并改變內應力分布，可大大減少混凝土裂縫的產生，大幅提高抗?jié)B等級。

通過摻和適量 SY-T 高效特種纖維抗裂膨脹劑，使混凝土的防滲等級提高、抗裂性增強，從而降低地下室外墻裂縫的產生，避免外墻混凝土滲水、漏水和開裂。

2.5 混凝土澆搗過程及養(yǎng)護質量控制

在澆筑外墻混凝土前，要按照專項施工方案對單邊支模的穩(wěn)定性進行檢查驗收，確保混凝土在澆筑過程中不跑模、不漏漿；并對混凝土工人進行質量技術交底，嚴禁違規(guī)操作，加強振搗，不得漏振、過振，避免混凝土不密實，澆筑過程中嚴控冷縫的產生。在澆筑混凝土時，首先要求混凝土的和易性要好，坍落度控制在 140 mm～160 mm，每層的澆筑高度按 50 cm～60 cm 控制，并沿墻面循環(huán)澆筑；振動棒振搗時要均勻移動，移動間距不宜過大。若振動棒振搗時不移動，易造成漏振和過振，致使混凝土不密實或者離析，從而導致混凝土開裂或者漏水。因此要嚴禁工人違規(guī)操作，把振動棒放在一個地方不移動；同時要杜絕依靠振動棒趕推混凝土的推進形式來澆筑混凝土。因為這樣易導致混凝土漿骨料不均和分離，產生過振現象。

因外墻單邊支模采用鋁模支撐，鋁模具有散熱快的特點，因此當混凝土澆筑完后，養(yǎng)護控制成為了質量控制的重點。為此，為了避免混凝土表面溫度與內部溫度的溫差過大，采用延緩拆模時間—在混凝土澆筑完后 48 h 開始拆模，并在模板拆除前，在鋁模面掛濕麻袋保濕養(yǎng)護。模板拆除后采用掛薄膜養(yǎng)護，養(yǎng)護時間要持續(xù) 14 d 以上。

2.6 調整外墻混凝土與樓面混凝土施工時間

為了保證外墻混凝土的密實度，根據外墻與樓面交接位鋼筋密、振動棒不方便操作的實際情況，先澆筑外墻至樓面板底標高 1 m 位置，并處理好施工縫，做好防水處理；然后支板模和綁扎板面鋼筋，再澆筑混凝土，確?；炷恋臐矒v質量。

3 結 語

通過增加水平鋼筋的配筋率、合理控制后澆帶的間距、合理控制混凝土配合比中水泥與粉煤灰的比例、摻和適量纖維抗裂劑、加強混凝土澆搗過程及養(yǎng)護質量控制、調整外墻混凝土與樓面混凝土施工時間等控制裂縫的施工技術的應用；尤其是摻和纖維抗裂劑的運用，起到了補償收縮混凝土的作用，從而減少外墻混凝土裂縫的產生。整個地下室外墻施工通過上述施工技術及施工措施的應用，地下室外墻未出現裂縫通縫，細微裂縫極少。當后澆帶封閉完后經一個月的觀察，未發(fā)現外墻有裂縫發(fā)育及滲水點和漏水點的出現，達到了預期的目的，取得良好的經濟效益。