高層建筑結(jié)構(gòu)因其高度高，基礎(chǔ)埋深較深，一般會設(shè)置地下室。地下室通常用作設(shè)備用房、停車場和人防地下室使用，是高層建筑的重要組成部分。與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計有所不同的是，由于存在地下水，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計除應(yīng)滿足受力要求外，抗?jié)B也是地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重點。從已建高層建筑的地下室情況來看，最經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的部位是地下室外墻。地下室外墻一旦出現(xiàn)裂縫，會影響其抗?jié)B和防水要求，即使采取封堵、密封等措施，效果往往也不是很理想。因此，地下室外墻裂縫問題應(yīng)引起工程界的廣泛重視。

地下室外墻裂縫特征

裂縫的形狀大多為豎向裂縫。多數(shù)縫長與墻高相當(dāng)，中間寬，兩端逐漸變小，呈梭形，間距2000mm左右。

從裂縫分布位置看，外墻中間裂縫數(shù)量較多，靠近外墻兩端裂縫數(shù)量較少。

裂縫數(shù)量較多時，寬度大多不大于0.2mm，極少大于0.3mm。

裂縫出現(xiàn)時間大多在拆模后，與混凝土所處環(huán)境有關(guān)。

地下室外墻暴露在空氣中時間越長，裂縫數(shù)量增加越多，但寬度變化不大。

預(yù)留洞口四角有裂縫。

地下室外墻裂縫產(chǎn)生原因

1、混凝土自身收縮裂縫

因水泥在水化凝結(jié)硬化過程中增加了混凝土強度，同時在凝結(jié)中形成化學(xué)收縮、塑性收縮、沉陷收縮、自收縮、失水(干燥)收縮、碳化收縮和溫度收縮等造成混凝土體積收縮�；炷�土收縮值的大小和水泥品種、用量、溫度、濕度、拌和用水量、骨料規(guī)格、骨料質(zhì)量、振搗密實程度和養(yǎng)護(hù)的好壞等有關(guān)。

2、設(shè)計原因

GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第8.1.1條規(guī)定，現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為20（露天）~30 m（室內(nèi)或土中）；由于地下工程的規(guī)模越來越大，工期比較緊，有的項目工藝要求不設(shè)縫，加上多設(shè)縫以后縫的防水處理難度較大，因此工程界采取了不少措施，如設(shè)置后澆帶、加強帶、誘導(dǎo)縫等，以取消伸縮縫或延長伸縮縫的間距，JGJ3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第12.2.3條及GB50108—2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第5.1.2條都建議少設(shè)或不設(shè)變形縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的設(shè)計原因如下。

（1）部分設(shè)計人員計算外墻時假定下端固結(jié)，上端鉸接設(shè)計，滿足豎向受力強度和裂縫控制要求，水平鋼筋按規(guī)范的最低配筋率配置，沒有考慮溫度裂縫，導(dǎo)致水平鋼筋配置不足，出現(xiàn)裂縫。

（2）后澆帶設(shè)置不當(dāng)或為滿足施工單位施工方便，設(shè)計人員隨意同意施工單位對后澆帶的變更要求。

（3）墻體外側(cè)的混凝土保護(hù)層厚度達(dá)50mm，設(shè)計人員設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)片間距通常為300mm×300mm，間距稍大。

（4）地下室外墻預(yù)留的矩形洞口四角與圓形洞口四周，未增設(shè)抗裂鋼筋，部分即使增設(shè)了，但鋼筋直徑、根數(shù)和位置不合適，也不能完全滿足該處抗裂要求。

（5）地下室外墻混凝土強度等級偏高、水泥用量大、水化熱偏大，增加了收縮。

3、施工原因

從施工角度分析，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因如下。

（1）泵送混凝土坍落度過大。

（2）澆筑過程中任意加水、澆筑不夠密實（漏振或振搗時間不夠）、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)取?/p>

（3）綁扎鋼筋時沒有固定好，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層過厚，部分達(dá)100mm，遠(yuǎn)超規(guī)范要求。

（4）為加快施工進(jìn)度提前澆筑后澆帶，不滿足規(guī)范及設(shè)計圖紙要求的澆筑時間。

（5）膨脹加強帶兩邊鋼絲網(wǎng)固定不牢，引起兩種混凝土混合，影響加強帶效果。

（6）沉降后澆帶按加強帶處理，導(dǎo)致沉降裂縫。

（7）施工單位為加快模板周轉(zhuǎn)，導(dǎo)致拆模時間過早。

（8）拆模后混凝土外墻外面暴露空氣中時間過長，沒有及時做好地下室外墻剩余工作和及時回填土。

（9）混凝土外側(cè)迎水面防裂鋼筋網(wǎng)片固定在地下室外側(cè)鋼筋上，沒起到混凝土防裂作用。

（10）施工單位圖省事，沒有嚴(yán)格按圖紙和規(guī)范施工，造成混凝土保護(hù)層過大。

另外，目前普遍采用預(yù)拌混凝土和泵送技術(shù)，混凝土坍落度增大導(dǎo)致了混凝士收縮的增加，加大了出現(xiàn)裂縫的可能性。

地下室外墻裂縫控制措施

1、材料方面

施工單位技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真研讀圖紙，和預(yù)拌混凝土公司做好技術(shù)溝通，在預(yù)拌混凝土公司的配合下，在滿足泵送混凝土的情況下，盡量減小水灰比和坍落度。

預(yù)拌混凝土公司應(yīng)嚴(yán)格控制坍落度，一般為10cm±2cm，澆筑混凝土之前，施工單位也應(yīng)做好坍落度抽檢工作，不流于形式。

預(yù)拌混凝土應(yīng)嚴(yán)格控制粉煤灰摻量，一般為5%~15%，替代水泥含量不大于10％。

預(yù)拌混凝土其他減水劑、緩凝劑、泵送劑等總摻量應(yīng)不大于1.0%。

2、設(shè)計方面

地下室外墻側(cè)壓力按GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第9.1.1條規(guī)定，單、雙向板計算配筋，并滿足裂縫寬度要求，對于長方向墻體應(yīng)計算收縮拉應(yīng)力，配足抗裂水平鋼筋。地下室水平和豎向鋼筋間距建議不大于150 mm，水平鋼筋配筋率不小于0.5%。

GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第8.2.1條規(guī)定地下室外墻保護(hù)層厚度最小40 mm；GB50108—2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.7條規(guī)定，混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的耐久性和工程環(huán)境選用，迎水面混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。地下室外墻保護(hù)層厚度50mm以上，應(yīng)設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)片4@200。

地下室外墻在結(jié)構(gòu)強度、變形和裂縫滿足規(guī)范要求的情況下，盡量采用低強度等級混凝土（最好用C30，不宜超過C35），降低水化熱，減少開裂。當(dāng)墻和柱混凝土強度等級不同時，在框架柱與剪力墻兩種不同強度等級混凝土接槎部位掛設(shè)雙層鋼絲網(wǎng)片的方法，施工圖紙應(yīng)予以注明并給出施工詳圖。

地下室外墻計算中應(yīng)計算溫差引起的溫度應(yīng)力，配足防裂鋼筋。

對應(yīng)力集中部位配置加強鋼筋。即在外墻上預(yù)留方形洞口四角增設(shè)雙根雙層加強鋼筋，直徑一般為12~16mm，間距100~200mm排列。圓洞增加環(huán)向抗裂鋼筋，直徑一般為16 mm。

在混凝土中摻入聚合纖維或鋼纖維，可提高混凝土抗裂性，減少裂縫的發(fā)生。

設(shè)計人員不能為滿足施工方便，隨意同意施工單位對后澆帶的隨意變更。JGJ3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第12.2.3條，GB50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)范》第8.4.20條等對后澆帶設(shè)置均有明確規(guī)定。

3、施工方面

GB50204—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(2011版)第7.4節(jié)對混凝土施工有明確規(guī)定，第7.4.6條對后澆帶有明確規(guī)定，施工單位要做好針對具體施工項目后澆帶的施工技術(shù)方案。

墻、柱混凝土強度不同時，要在柱邊設(shè)置一層鋼絲網(wǎng)片，先澆筑柱的混凝土強度，待混凝土強度達(dá)到初凝后澆筑混凝土墻的混凝土，鋼絲網(wǎng)片固定牢固，振搗時由專人看護(hù)，鋼絲網(wǎng)片松動須及時處理。

施工后澆帶及加強帶的變更施工要征得原設(shè)計人員同意，由設(shè)計人員出具變更通知單后方可組織實施。特別是沉降后澆帶不能為了施工方便用加強帶代替。

澆筑外墻混凝土應(yīng)先從收縮拉應(yīng)力最大的中間部位開始向兩端方向進(jìn)行。

澆筑外墻混凝土?xí)r，應(yīng)分層、循序布料和振搗。其分層厚度一般應(yīng)控制在500~600mm，嚴(yán)禁一次布料到墻頂。

應(yīng)采用“一鋪、二振、三深搗”的方法將墻體每層混凝土振搗密實、均勻。即對每臺泵車配3根高頻率振動棒，一根在布料桿下料口處將混凝土向前振鋪，一根緊接著把已澆筑的一層混凝土振搗密實，另一根跟在后面，將振搗棒插入下一層混凝土中100~200mm，進(jìn)行復(fù)振，同時，還應(yīng)保證振動棒每次移動間距和振搗時間符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定，確保每層的混凝土振搗密實、均勻。澆搗時，振搗棒要快插慢拔，須正確掌握振搗時間，避免過振或漏振。

當(dāng)墻頂混凝土澆筑至梁下50~100mm時，應(yīng)停留1~2h，使墻體混凝土有足量沉落，并再對墻頂厚200~300mm混凝土復(fù)振一次，方可澆筑梁板混凝土。

在外墻混凝土澆筑完后12 h，應(yīng)及時對墻體兩側(cè)模板和墻頂掛2層草袋，并由專人持續(xù)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)（環(huán)境氣溫50 ℃以上）28d，使墻體混凝土在保溫、保濕環(huán)境中增加強度。

拆除外墻外側(cè)模板宜分段進(jìn)行，拆模之后應(yīng)立即安排防水層和保護(hù)層的施工，并協(xié)調(diào)相關(guān)水、電等相關(guān)專業(yè)的安裝施工，經(jīng)有關(guān)部門驗收合格后，應(yīng)分段及時回填土，每段拆除側(cè)模至完成回填土的間隔時間不宜超過3d，最大限度地減少地下室外墻的暴露時間。

墻鋼筋綁扎固定要牢固，減少振搗混凝土?xí)r對鋼筋的擾動，保證混凝土保護(hù)層厚度滿足規(guī)范要求。

剪力墻變截面處嚴(yán)格按11G101—1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》第70頁剪力墻變截面處節(jié)點施工。

外墻混凝土外側(cè)迎水面防裂鋼筋網(wǎng)片不能固定在地下室外側(cè)鋼筋上，防裂鋼筋網(wǎng)片須和剪力墻外側(cè)鋼筋留一定間距，防裂鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層控制在10~15mm。

施工單位管理人員要對混凝土外墻施工質(zhì)量引起足夠重視，給施工工人交好底，嚴(yán)格按圖施工，確保工程質(zhì)量，可減少裂縫的產(chǎn)生。

高層建筑的地下室外墻裂縫的預(yù)防和控制是一個綜合性問題，需建設(shè)單位和設(shè)計、混凝土攪拌站、施工、監(jiān)理等多方面的配合。只有在各個環(huán)節(jié)中加強管理，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范規(guī)程，按實際情況采取有效措施，裂縫才能控制在最小范圍內(nèi)。