【摘 要】超长（大）地下室混凝土顶板裂缝问题普遍存在，对混凝土的危害重大，它直接影响工程的结构质量。裂缝发生的原因很多，如何才能有效地处理和防止裂缝的产生，一直致力解决的技术难题。
【关键词】超长（大）地下室；顶板裂缝；原因分析；处理；控制
1.工程概况及施工过程
某工程总建筑面积162610m2,满堂地下室,上部有13幢高层建筑,为大底盘、多塔结构。地下室建筑面积36340m2,结构总长约178m×204m。由于地形西高东低，地下室分为四个区，三个高差均为700mm。
地下室顶板混凝土浇筑按2#、3#、5#、6#塔楼平面位置及与之相连的纯地下室区域设计后浇带分布位置分4个施工段施工,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ施工段,其中Ⅰ、Ⅲ施工段（即2#、5#塔楼及相连的纯地下室区域）每个施工段分别按各段内所设后浇带设置部位再分小段逐次浇筑完成,每个施工小段顶板均一次性连续浇筑,不留设施工缝。Ⅰ、Ⅱ施工段的后浇带混凝土于地下室顶板全部封顶后应甲方进行地下室顶板上园林施工要求完成浇筑,时间间隔约1个月,未满足不少于2个月的要求。Ⅲ、Ⅳ段（即3#、6#塔楼及相连的纯地下室区域）浇筑顺序同Ⅰ、Ⅱ施工段。Ⅲ、Ⅳ施工段后浇带混凝土于地下室顶板封顶后,时间间隔约为1个半月,亦不满足2个月。
地下室顶板混凝土采用C30P6。为了确保混凝土的质量,事前项目部要求砼供应商按设计要求做好预拌混凝土的配合比设计,提供给项目部审核后报监理单位。在混凝土浇筑过程加强混凝土进场后的检测,特别是加强检测每车混凝土坍落度。在进行混凝土浇筑时,梁及梁柱节点部位采用插人式振动器振捣,楼板采用平板振动器振捣,并在混凝土表面找平后初凝前采用磨压机进行表面磨压,以提高混凝土的密实度,减少早期收缩裂缝。混凝土浇筑完成后12h内在混凝土表面覆盖旧麻袋并浇水保持温润,养护时间为15d。混凝土龄期满28d,经混凝土试块试验达到设计强度并报监理批准后才进行拆模。模板拆除后至后浇带浇筑前这段时间对顶板进行观察,未发现地下室顶板出现裂缝。在后浇带混凝土浇筑完成后,检查发现地下室顶板开始出现裂缝,并且逐渐开展、增多,3个月后裂缝开展情况基本稳定。
2.裂缝情况
（1）裂缝主要分布在各塔楼与纯地下室区域相连部位第一跨顶板内,多为45°方向斜裂缝,部分裂缝长度较长,宽度较大,且大多贯通顶板,可见较明显的渗水现象。
（2）纯地下室区域裂缝主要分布在整个地下室平面中部区域的顶板,裂缝长度不长,个别贯通楼板,渗水现象不太明显。
3.裂缝原因分析
针对顶板出现裂缝现象,经研究分析,推测裂缝产生的主要原因有以下几个方面。
（1）各塔楼与纯地下室区域相连部位第一跨顶板内出现的裂缝主要是由结构刚度突变和不均匀沉降引起的。①结构刚度突变处产生应力集中而引起裂缝。各塔楼为12-26层的框架剪力墙结构,纯地下室区域为单层框架结构,两者的结构刚度相差悬殊；塔楼与纯地下室地下室顶板标高不在同一标高而相差1.2m。通过对塔楼与纯地下室的组合结构进行刚度分析,确定塔楼与纯地下室区域相连部位为整个组合结构的刚度(竖向刚度和水平刚度)突变的薄弱部位,该部位产生应力集中使顶板混凝土产生内部应力而导致该处顶板的开裂。②不均匀沉降引起变形应力而产生裂缝。塔楼与纯地下室的结构层数悬殊,随着塔楼施工楼层增加而不断加荷,使塔楼与纯地下室的沉降差越来越大,最终导致塔楼与纯地下室相连部位出现沉降变形应力,引起该处开裂。
(2)纯地下室区域中部裂缝主要是由温度应力引起的。经观察,在Ⅰ、Ⅱ施工段顶板后浇带施工完成后,及时覆盖土壤进行园林施工,在顶板上形成一个隔热保温层,该两段纯地下室区域出现的裂缝较少。而Ⅲ、Ⅳ施工段顶板后浇带施工完成后没有覆盖土壤,该两段纯地下室区域出现的裂缝较多。Ⅲ、Ⅳ施工段纯地下室区域处于露天环境,直接受到气温变化作用而产生较大温差,温差引起变形应力。而且,该区域顶板后浇带混凝土浇筑封闭过早,在浇筑完成后使顶板形成一个非常大的结构体,使温差引起的变形应力增大。上述两个因素致使该处出现较多的裂缝。
（3）地下室顶板部分裂缝较多且沿着顶板预埋的线盒与线管位置出现,这是由于该处顶板预埋过多的线管与线盒,削弱了该处混凝土表面的抗拉强度,当受到荷载作用和变形应力作用时,容易产生裂缝。
4.裂缝处理措施
分析地下室顶板裂缝的各种原因可知,所有裂缝并不是全由混凝土强度等级达不到设计要求或超荷作用引起的,也不都是由板负筋下沉引起的。综上所述,裂缝的存在对结构承载能力影响较小。此类裂缝可采用化学压力灌浆法封闭以防止板内钢筋锈蚀,确保结构耐久性,同时可起到防止渗漏的作用。此外,对纯地下室区域顶板应及时进行下一工序施工，做好土壤覆盖。压力灌浆液采用环氧树脂发泡剂。该材料自身会膨胀,适用于渗水、带水混凝土裂缝的封堵。
5.控制裂缝的技术措施
在地下室大体积混凝土结构的施工中可采取以下几个方面的技术措施来防止裂缝的产生。
5.1设置后浇带
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定：“现浇框架结构室内或埋入土中的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55m，露天为35m；现浇剪力墙结构相应情况分别为45m、30m”。但实际工程中墙长均超过此规定，可采取设置后浇带的方式增大伸缩缝的最大间距，后浇带的设置虽然简单，但施工时也应予以充分重视，一旦处理不好，不仅无法达到预期效果，还会给结构留下安全隐患，并影响结构的防水性能。
(1)后浇带间距。沿东西及南北向每约45m间距各设置1道后浇带，顶板与底板上下层对应，后浇带宽800mm，这样将建筑分割成若干块。保证后浇带两侧的混凝土能相对的自由收缩，由于早期收缩量占混凝土收缩变形的大部分(相对1年的收缩量，1个月占45％-55％，2个月占65％-80％)，待顶板施工完成后60d，再用高一级微膨胀混凝土作二次浇捣后浇带。由于钢筋及两侧混凝土的约束作用，缝内混凝土密实度得以提高。而且增强了与两侧先浇混凝土的结合，避免在交接面产生裂缝，提高了结构的整体性和耐久性。