浅谈住宅区大型地下车库出现的裂缝成因和处理方法

摘要：依据自己监理地地下车库裂裂缝情况，发发现裂缝，对对裂缝观测测记录，进进行成因分分析，对施施工方案的的论述。给给今后类似似工程防止止和处理裂裂缝提供借借鉴预控经经验。关键词：商品品品混凝土;裂缝;施工1工程概况况况杭州市余杭区仓仓仓前镇4#农居点（一一一期）多多高层层住宅房房屋建建筑工程程，由由施工单单位浙浙江振丰丰建设设有限公公司承承建。该该项目目由10栋六层两两单单元住宅宅楼和和4栋14层高层楼楼群群组成；；其地地下车库库和地地下储藏藏室集集中设置置于多多高层公公寓下下面,地下车库库南南北长度度约190米，宽度65余米，工程总总建建筑面积10.55万余㎡,其中地下下室室总面积积约为为156227㎡.本工程为为建建筑一类类工程程,工程建筑筑耐耐久等级级为一一级。高高层楼楼房采用用现浇浇钢筋混混凝土土剪力墙墙结构构,群楼间的的地地下室和和车库库，采用用现浇浇钢筋混混凝土土框架结结构,基础先张张法法钢筋混混凝土土预应力力管桩桩，地下下室底底板厚500mmmm,地下室外外墙墙厚400mmm。本住宅小区房屋屋屋建筑工工程，设设计单位:浙江安地地规规划设计计有限限公司，采采用用钢筋混混凝土土框剪结结构；；混凝土土强度度等级为:墙柱为C25～C35,梁板C30,其余部位C15～C20。混凝土土保保护层厚厚度为为15mm～35mm（地下迎迎水水面为50毫米）。2裂缝调查查查2.1调查查查内容(1)裂缝情情情况:包括裂缝缝位位置、长长度、宽宽度、深深度、性性质及发发展情情况等，该该工工程裂缝缝发生生在顶板板、墙墙板累计100多条；主主要要是顶板板裂缝缝，有一一些已已经贯通通，且且一部分分裂缝缝因为在在楼与与楼之间间，其其上为种种植花花园景点点，存存在渗水水现象象，看起起来较较明显，车车库库剪力墙墙上也也有裂缝缝，从从车库顶顶（层层高4.0）向下最最长长约2米，距地地板板有1.8米未裂通通。(2)设计、施施工情况:设计采用用后后浇带（800宽），未未采采用设置置伸缩缩缝；施施工原原因调查查包括括相应位位置的的钢筋结结构构构造、保保护层层厚度、浇浇筑筑时间、养养护护时间、拆拆模模时间、混混凝凝土强度度等级级、施工工工艺艺及养护护记录录情况等等。2.2调查查查方法和和手段段2.201调查方法法裂缝调查采用全全全数检查查与典典型调查查相结结合的方方法，跟跟踪时间间超过过6个月。对对于于裂缝比比较集集中的地地下车车库，顶顶板区区块的裂裂缝分分布情况况进行行全数检检查,对裂缝深深度度进行抽抽查,并对比较较典典型的裂裂缝的的发展情情况进进行跟踪踪调查查和观测测。2.2.2调查手段段根据现场不同的的的裂缝，采采用用调查的的设备备和工具具有以以下几种:(1)裂缝位位位置主要根据据设设计图,借助于钢钢尺尺、相机机、DV等进行检检查查调查,并绘制裂裂缝缝分布图图。(2)裂缝宽宽宽度使用塞尺尺、刻刻度放大大镜进进行测量量。(3)裂缝长长长度用钢尺和和皮皮尺测量量。(4)裂缝深深深度按照规范范要要求用超超声波波仪测量量超声声波发送送和响响应时间,经过计算算得得到裂缝缝深度度。2.3裂缝缝缝调查2.3.1地下室裂裂缝缝情况(1)组成技术术术专家组组，邀邀请权威威人士士参加，对对地地下车库库顶板板和剪力力墙裂裂缝的部部位、长长度和宽宽度进进行了详详细调调查,其裂缝情情况况见表1和表2。表1地下车库库顶板板裂缝统统计部位顶板裂缝缝数（条条）裂缝宽度b(mmm))裂缝数（条条条）占顶板总总裂裂缝数（%）车库总裂裂缝缝数（%）顶板120bb≤0.1775662..25522.4550.1＜bbb≤0.233633025..1220.2＜bbb≤0.3775..8334..9b＞0.32211.67711.4部位墙面裂缝缝数（条条）裂缝宽度b(mmm))裂缝数（条条条）占顶板总总裂裂缝数（%）车库总裂裂缝缝数（%）砼剪力墙2333b≤0.1111447..837..70.1＜bbb≤0.288344.77855.660.2＜bbb≤0.344177.33922.88b＞0.300000部位车库裂缝缝数（条条）裂缝宽度b(mmm))裂缝数（条条条）占车库总总裂裂缝数（%）地下车库汇总1433bb≤0.1886660..140.1＜bbb≤0.2444330..770.2＜bbb≤0.311177.669b＞0.32211.400(2)裂缝深深深度地下车库裂缝深深深度抽查查结果果（见表2）裂缝编号3799111112测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）5.1166.79..388.337..94.8877.68..177.556..48.0066.97..977.337..17.0066.56..355.996..08.1166.85..966.998..2平均（cm）7.5566.97..466.337..2裂缝编号166619922022326测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）6.5566.35..966.008..16.8855.96..988.006..97.9977.39..988.007..5109..899.669..79.9966.97..077.117..37.11平均（cm）裂缝编号300035544244346测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）11..711..912..312..412..312..512..912..612..812..610..310..510..610..510..49.6699.39..399.449..89.9999.69..899.779..8平均（cm）裂缝编号500054455766065测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）8.9999.69..399.559..27.9988.68..988.888..99.99110.22110.55110.66110.2266.97..977.337..17.55平均（cm）裂缝编号500055566066266测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）15..115..415..515..215..39.3399.29..899.889..48.6688.98..888.668..79.8899.29..699.229..38.6688.68..588.338..2平均（cm）裂缝编号699973377777983测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）7.9977.37..166.997..915..415..515..215..115..48.6688.58..388.558..316155.9166166115.2288.38..299.338..99.55平均（cm）裂缝编号86668999929961000测点123345551234455123445512344551234455深度（cm）7.5588.28..388.559..214..214..514..314..815..215..515..81616616677.98..799.669..89.8866.57..888.119..17.55平均（cm）2.3..2跟踪调查查车库顶板厚度1116厘米，墙墙壁壁厚度40厘米，个个别别顶板裂裂缝已已经贯通通。对对地下车车库抗抗渗混凝凝土部部分裂缝缝的宽宽度进行行了跟跟踪调查,调查结果果表表明:地下室的的少少量裂缝缝在继继续发展,不过发展展趋趋势不大;在地下室室顶顶板和墙墙面分分别有少少量新新的裂缝缝产生生。2.4裂缝缝缝特征分分析调查发现地下车车车库的裂裂缝主主要集中中于B-F轴线之间间顶顶板,并且地下下车车库的裂裂缝具具有如下下特点点:(1)顶板裂裂裂缝大多多数与与跨度方方向呈呈垂直或或平行行,个别裂缝缝穿穿过四跨跨以上上的板中中。(2)顶板呈呈呈斜角的的裂缝缝多数相相互平平行,且集中于B-F轴线附近近板板的一角角。(3)设有采采采光井洞洞口处处有45℃角裂缝。(4)墙面裂裂裂缝多数数垂直直地面且且相互互平行,宽度自上上而而下逐渐渐变窄窄。(5)地下车车车库裂缝缝，一一部分呈呈一字字形贯通通，有有洞口处处呈八八字形。3裂缝原因因因研究3.1混凝凝凝土裂缝缝的类类型和产产生原原因混凝土的裂缝按按按产生的的时间间可分为为硬化化前裂缝缝、硬硬化过程程裂缝缝和完全全硬化化后裂缝缝；或或温度裂裂缝或或拆模过过早引引起的裂裂缝。按按引起裂裂缝产产生的原原因把把混凝土土裂缝缝分为二二大类类:第〔1〕类,由由第一类外荷荷荷载引起的的裂裂缝,包括按照照常常规计算算的主主要应力力引起起的“荷载裂缝”,以及由结结构构次应力力引起起的“荷载次应应力力裂缝”,二者通称称为为结构性性裂缝缝、受力力裂缝缝。第〔2〕类,由由第二类荷载载载即变形变变化化引起的的裂缝缝,包括温度度、湿湿度、收收缩和和膨胀、不不均均匀沉降降等因因素引起起的裂裂缝,也称非结结构构性裂缝缝。上述两类裂缝的的的区别是:前者从外外荷荷载的作作用、结结构内力力的形形成,直至裂缝缝的的出现与与扩展展,似乎都在在同同一时间间瞬时时发生并并一次次完成,是个“一次”过程。而而变变形荷载载的作作用,从环境的的变变化,变形的产产生,到约束应应力力的形成,裂缝的出出现现与扩展展等都都不是在在同一一时间瞬瞬时完完成的,它有一个“时间过程”,称之为“传递过程”,是一个多多次次产生和和发展展的过程程。3.2裂缝缝缝原因分分析一）裂缝表现：：：顶板，裂裂缝缝较多（143条），东东西西方向，个个别别上下贯贯通，大大多数宽宽度检检测均小小于0.2毫米；剪剪力力墙也存存在裂裂缝，相相对较较少，其其长短短从顶部部向下下，距地地约1.0~~11.8米高向下下未未裂开。车车库库个别填填充隔隔墙也有有微小小斜裂缝缝，主主要发生生在根根部。二）分析原因：：：I）温度及环环境影影响：地地下车库库属于于剪力墙墙和框框架共同同承受受竖向和和水平平作用的的现浇浇钢筋混混凝土土结构。车车库库基础设设计为为筏板基基础+预应力混混凝凝土静压压桩（抗抗拔桩），而而剪力墙下（四四周）未设计计桩。该车库库剪力墙和顶顶板同步分三三段施工。三三段浇筑均处处于一年当中中的夏季高温温季节，该季季节气温环境境对混凝土凝凝固收缩将产产生相当不利利影响。因为为采用商品强强度C35P6混凝土，材材料收缩较大大；车库是地地下室内结构构，但施工期期长，混凝土土整体外露时时间较长（混混凝土结构设设计规范13页有说明），而而且无伸缩缝缝的情况下，也也相当于增大大伸缩间距时时，尚未考虑虑温度变化和和混凝土收缩缩对结构的影影响，是导致致顶板和剪力力墙产生裂缝缝的重要的客客观原因。因因为温度变化化和混凝土收收缩这类间接接作用引起的的变形和位移移对于超静定定混凝土结构构可能引起很很大的约束应应力，严重的的会导致结构构构件开裂，致致使结构的受受力形态发生生变化。II）车库长度度1190多米、宽宽度65米；设计计图图纸中未未设伸伸缩缝，只只设设后浇带带，经经查看设设计规规范认为为有意意见如下下：根据：混凝土结结结构设计计规范范（5001100-200022）第9章构造规规定定《9.1伸缩缝》9.1.1钢筋混凝凝土土结构伸伸缩逢逢的最大大间距距宜符合合表9.1..1的规定。表表9.1..1钢筋混凝凝土土结构伸伸缩缝缝最大间间距（M）结构类别室内内内或土中露天排架结构装配配配式100070框架结构装配配配式75550现浇式555535剪力墙结构装装装配式65440现浇式455530挡土墙、地下室室室墙壁等等类结结构装配式40330现浇式300020表9.1.1注注注：1、装配整整体体式结构构房屋屋的伸缩缩缝间间距宜按按表中中现浇式式的数数值取用用；2、框架剪力墙墙墙结构或框框架架-核心筒结结构构房屋的的伸缩缩缝间距距可根根据结构构的具具体布置置情况况取表中中框架架结构与与剪力力墙结构构之间间的数值值；3、当屋面无保保保温或隔热热措措施时，框框架架结构、剪剪力力墙结构构的伸伸缩缝间间距宜宜按表中中露天天栏的数数值取取用；4、现浇挑檐、雨雨雨罩等外外露结结构的伸伸缩缝缝间距不不宜大大于12m。9.1.2对对对下列情情况，本本规范表9.1..1中的伸缩缩缝缝最大间间距宜宜适当减减小：：1、柱高（从基基基础顶面算算起起）低于8m的排架结结构构；2、屋面无保温温温或隔热措措施施的排架架结构构；3、位于气候干干干燥地区、夏夏季炎热且暴暴雨频繁地区区的结构或经经常处于高温温作用下的结结构；4、采用滑模类类类施工工艺艺的的剪力墙墙结构构；5、材料收缩较较较大、室内内结结构因施施工外外露时间间较长长等。9.1.3对下下下列情况况，如如有充分分依据据和可靠靠措施施，本规规范表表9.1..1中的伸缩缩缝缝最大间间距可可适当增增大：：1、混凝土浇筑筑筑采用后浇浇带带分段施施工；；2、采用专门的的的预加应力力措措施；3、采取能减小小小混凝土温温度度变化或或收缩缩的措施施。当增大伸缩间距距距时，尚尚应考考虑温度度变化化和混凝凝土收收缩对结结构的的影响。9.1.4具有有有独立基基础的的排架、框框架架结构，当当设设置伸缩缩缝时时，其双双柱基基础可不不断开开。推断：根距多年年年的工程程实践践经验,结合该车车库库混凝土土强度度等级C35较高,采用商品品混混凝土,流动性较较大,混凝土凝凝固固过程具具有快快硬、早早强、发发热量大大的特特点，混混凝土土体积收收缩呈呈增大趋趋势是是必然的的，因因此按混混凝土土设计规规范要要求应按按规定定设置伸伸缩缝缝。5001100-200022规范列出出了了温度变变化和和混凝土土收缩缩对结构构产生生更不利利影响响的几种种情况况，提出出了需需要在表9.1..1规定基础础上上适当减减少伸伸缩缝间间距的的要求。规范还指出允许许许适当增增大伸伸缩缝最最大间间距的情情况、条条件和应应注意意的问题题。在在结构施施工阶阶段采取取防裂裂措施是是国内内外通用用的减减少混凝凝土收收缩不利利影响响的有效效方法法。该地下车库的做做做法是设设置后后浇带。根根据据工程实实践经经验，通通常后后浇带的的间距距不大于30米；浇灌灌混混凝土的的间隔隔时间通通常在在两个月月以上上（设计计明确确）。这这里所所指的后后浇带带是半结结构构构件混凝凝土全全部临时时断开开的做法法。设设计规范范提醒醒还应注注意，合合理设置置有效效的后浇浇带，并并有可靠靠经验验时，可可适当当增大伸伸缩缝缝间距，但但不不能用后后浇带带代替伸伸缩缝缝（GB5000010--20002规范P291）。对结构施加相应应应的预应应力用用以减少少因温温度变化化和混混凝土收收缩而而在混凝凝土中中产生的的拉应应力，以以减少少并消除除混凝凝土的开开裂的的可能性性。本本条所指指的“预加应力力措措施”是指专门门用用于抵消消温度度、收缩缩应力力的预加加应力力措施。本条上的其他措措措施是：：加强强屋盖保保温隔隔热措施施，以以减少结结构温温度变形形；加加强结构构的薄薄弱环节节，以以提高其其抗裂裂性能；；对现现浇结构构，在在施工中中切实实加强养养护以以减少收收缩变变形；采采用可可靠的滑滑动措措施，以以减少少约束结结构变变形的摩摩擦阻阻力；合合理选选择材料料以减减少混凝凝土的的收缩等等。此外，对墙体还还还要以采采用设设置控制制缝以以调节伸伸缩缝缝间距的的措施施。控制制缝是是在建筑筑物的的线脚、饰饰条条、凹角角等处处通过预预埋板板条等方方法引引起收缩缩裂缝缝出现，并并用用建筑构构造处处理从外外观上上加以遮遮掩，并并做好防防渗、防防水处理理的一一种做法法。其其间距一一般在在10M左右，根根据据建筑处处理设设置。对对设有有控制缝缝的墙墙体，伸伸缩缝缝间距可可适当当加大。本条还特别强调调调“当增大伸伸缩缩缝间距距时，尚尚应考试试温度度变化和和混凝凝土收缩缩对结结构的影影响”。这是因因为为温度变变化和和混凝土土收缩缩这类间间接作作用引起起的变变形和位位移对对于超静静定混混凝土结结构可可能引起起很大大的约束束应力力，导致致结构构构件开开裂，基基至使结结构的的受力形形态发发生变化化。设设计者不不能简简单地采采取某某些措施施就草草率地增增大伸伸缩缝间间距，而而应通过过有效效的分析析或计计算慎重重考虑虑和种不不利因因素对结结构内内力和裂裂缝的的影响，确确定定合理的的伸缩缩缝间距距。对本条中的“充充充分依据”，不应仅仅理理解为“已经有了了不不少量未未发现现问题的的工程程实例”，而是指指对对各种有有利和和不利因因素的的影响方方式和和程度作作出科科学依据据的分分析和判判断。并并由此确确定伸伸缩缝间间距的的增减。由此可知：在地地地下车库库的长长度、宽宽度均均超过规规范设设置伸缩缩缝长长度，按按规范范设伸缩缩缝肯肯定为防防止裂裂缝起到到重要要的作用用。根据调查结果分分分析,以及对地地下下室裂缝缝的初初步跟踪踪调查查,地下室有有些些裂缝有有进一一步发展展趋势势,且有新的的裂裂缝产生,裂缝的产产生生表现为“时间过程”,呈现由变变形形变化引引起的的裂缝特特点,估计地下下室室裂缝由由变形形变化引引起为为主。根根据地地下室的的裂缝缝特点,分析其原原因因有以下下几方方面:(1)材料原原原因根据搅拌站提供供供的原材材料实实际计量量数据据看,其用水量量波波动较大,可能导致致混混凝土质质量波波动也较较大。(2)施工原原原因根据在现场对施施施工过程程的观观察、对对现场场混凝土土的检检查和对对施工工人员的的访问问,发现有几几个个问题:一是混凝凝土土的蜂窝窝麻面面,二是混凝凝土土的养护,三是拆模模时时间。窝窝麻面面反映混混凝土土立模和和振捣捣方面存存在不不足,而养护不不好好则对混混凝土土整体质质量影影响特别别显著著,直接影响响混混凝土的的抗裂裂能力。在在混混凝土产产生足足够强度度以前前,过早拆模模以以及在混混凝土土施工面面上过过早从事事其它它准备工工序,会破坏混混凝凝土结构,降低承载载力,导致裂缝缝的的产生。另另外外,根据施工工单单位编制制的《施施工组织织设计计》,由于地下下车车库与地地下室室相连，地地下下室上有7~14层不同高高度度的建筑筑住宅宅,地下室外外墙墙与楼房房地下下一层底底板相相连。而而地下下车库底底板与与地下室室底板板有落差差一米米多。车车库外外墙、顶顶板的的后浇带带施工工存在技技术间间歇时间,为使楼房房节节省工期,将地下车车库库墙与地地下室室底板结结构一一起施工工。这这样使原原来的的结构刚刚度和和结构构构件的的约束情情况有有所变化,在地基差差异异沉降变变形和和荷载影影响下下,就可能导导致B-F轴墙和地地下下室楼板板产生生裂缝。(3)施工图设设设计原因因首先，不能简单单单地采取取某些些措施就就草率率地增大大伸缩缩缝间距.当适当增增大大伸缩缝缝间距距，但不不能用用后浇带带代替替伸缩缝缝（GB5000010--20002规范P291）。其次，因为B---F轴线两侧侧所所受荷载载及两两侧结构构的刚刚度或柔柔性有有显著差差异,使其变形形差差异较大,由于超静静定定结构的的强约约束作用,从而导致致裂裂缝的产产生。(4)基础沉沉沉降原因因楼房下地下室的的的东西方方向和和南北方方向的的地质情情况均均有差异,其中东西西方方向的荷荷载和和结构刚刚度基基本相同,南北方向向的的荷载和和结构构刚度差差异较较大。在在不同同的静荷荷载和和施工荷荷载作作用下,因其沉降降位位移不同同。(5)环境境境原因由跟踪调查情况况况看,地下车库库个个别裂缝缝宽度度还有所所发展展,而且有新新的的裂缝产产生,但原有裂裂缝缝也在闭闭合或或者宽度度变小小,跟踪调查查时时正值寒寒潮期期间,因此,新的裂缝缝和和裂缝的的发展展由温度度变化化引起的的可能能性较大,但楼房的的荷荷载还在在增大大,地基的沉沉降降尚不稳稳定,故地基沉沉降降仍然是是其原原因之一一。4裂缝危害害害性分析析裂缝危害性主要要要按照有有关规规范允许许的最最大裂缝缝宽度度来进行行分析析。4.1裂缝缝缝控制标标准：：从国内内外试试验资料料分析析,混凝土结结构构物裂缝缝宽度度一般应应该控控制在下下表3范围内。表3混凝土结构构物物裂缝宽度度度控制范范围序号结构物使使用环环境允许的裂裂缝缝宽度（mm）1无侵蚀介质质、无无抗渗要要求0.332轻微锓蚀、无无无抗渗要求求0.223严重侵蚀、有有有抗渗要求求0.11我国规范规定定定钢筋混凝凝土土构件的的最大大裂缝宽宽度见见表4,美国的规规定定见表5所示。表4钢筋混凝凝土结结构构件件最大裂裂缝宽宽度允许许值序号结构物使使用环环境最大裂缝缝宽宽度允许(mmm))1屋架、托架架的的受拉构件件件烟囱、用以贮存存存松散体体的筒筒仓处于液体压力下下下而无专专门保保护措施施的构构件（防防水）0.222处于正常条条件件的构件0.33表5美国混凝土土学学会224委员会对对裂裂缝宽度度的限限值序号结构物使使用环环境最大裂缝缝宽宽度允许许值（mm）1干燥环境，有有有保护层0.442潮湿空气，土土土壤中0.333冻结环境（加加加防冻剂）0.11884海水环境00.155贮水构筑物物0.1根据上述我国国国有关标准准及及美国有有关标标准,将上述分分类类的混凝凝土裂裂缝定性性为:(1)宽度小小小于标准准规定定值者属属于无无害、可可修复复的裂缝;(2)宽度超超超过规定定值者者,一般需要要由由设计、施施工工、监理理、业业主等有有关方方面共同同商定定处理方方案。(3)活裂缝缝缝需要进进一步步观察,待其基本本稳稳定后,才能确定定处处理方案案。根根据本工工程实实际所处处环境境和用途,裂缝宽度度的的的允许许值取取不大于0.2mmmm为宜。4.2裂缝缝缝危害性性分析析从地下车库和地地地下室混混凝土土裂缝调调查结结果可见,地下车库库抽抽查裂缝143条(见表1),其中顶板120条,剪力墙墙墙面23条。超过过上上述规定定值的的裂缝有13条,占地下（车车车库）室室总裂裂缝数的9.099%,其中顶板9条,剪力墙4条。其余余裂裂缝宽度度均在在允许范范围之之内。顶顶板的的裂缝较较多,墙面裂缝缝较较少。根根据裂裂缝调查查结果果、建筑筑物重重要性、使使用用功能和和裂缝缝控制标标准看看,地下室裂裂缝缝目前对对结构构的安全全性影影响还不不大,但由于少少量量裂缝有有轻微微的进一一步发发展趋势,而且裂缝缝数数量多,因此现有有的的裂缝会会影响响结构的的使用用功能和和外观观,应该按照照规规范或设设计要要求对裂裂缝进进行相应应的处处理。对对于裂裂缝稳定定之后后，要求求车库库顶板和和墙面面迎水裂裂缝处处增强防防水措措施。5预防裂缝缝缝的措施施和建建议(1)商品混混混凝土公公司搅搅拌站，应应该该加强原原材料料质量检检测和和控制,特别是砂砂石石含水量量和含含泥量的的检测测和控制,以确保混混凝凝土本身身的质质量;进一步优优化化混凝土土配比比,提高混凝凝土土抗裂能能力;对一些必必要要的试验验检测测工作应应予加加强,如混凝土土收收缩试