因建築用地緊張和使用功能的需要，越來越多的地下室採用超長設計，針對超長地下室如不採用合理的設計和施工措施，後期很容易產生裂縫。結構裂縫不僅影響工程質量整體外觀形象，而且降低抗滲和抗凍能力、鋼筋鏽蝕、降低耐久性，漏水並影響地下室正常使用，最終導致業主投訴和大量的維護成本。本文針對地下室裂縫產生的原因，對超長地下室結構的裂縫控制進行相關探討。
圖1地下室頂板裂縫
一、裂縫產生的原因
地下室裂縫主要由於混凝土自身材料性質決定，混凝土抗拉能力弱，在溫度、混凝土收縮、基礎不均勻沉降等內外因素影響下，混凝土實體內部產生拉應力，超過混凝土抗拉強度時，就會產生裂縫，而地下室超長的情況下，加劇了熱脹冷縮、混凝土收縮對地下室的不利作用。此類因材料性質產生的裂縫在自然界中普遍存在，如乾裂的河床，同樣是因為土壤幹縮、內外溫差不一致引起的裂縫。
圖 2 溫度收縮裂縫
圖 3 大體積混凝土內外溫差引起的裂縫
圖 4 表面失水引起的幹縮裂縫
圖 5 河床幹縮裂縫
二、 開發周期中裂縫控制階段
建築物的開發周期中，超長地下室的裂縫控制措施應該在設計階段確定，在施工過程中嚴格執行。建築方案確定後，建設、設計和施工單位應根據建築方案、當地施工經驗、基礎形式、地質條件等綜合判斷，確定裂縫控制專項措施並在施工圖總說明中說明，施工圖交底時，由設計、施工及建設方最終共同確認並實施。
圖 6 裂縫控制階段示意
三、 裂縫控制思路
地下室超長混凝土結構裂縫控制的設計與施工應採取「防、放、抗」相結合，「防」的措施必做且應放在第一位，「放」和「抗」的措施根據項目實際情況選用的原則。
圖 7 裂縫控制思路及措施
「防」主要包括混凝土材料的合理選用和混凝土的養護，消除裂縫產生的內因，以減少混凝土的溫度和收縮變形，並加強後期養護和施工過程管理。
「放」可通過施工過程中設置溫度後澆帶或跳倉法施工來釋放混凝土早期收縮變形引起的應力，通過設置沉降後澆帶釋放地基的不均勻沉降。
「抗」指的是混凝土的加強措施，主要有設置預應力鋼筋、附加抗裂鋼筋、採用補償收縮混凝土、纖維混凝土、設置膨脹加強帶等。
四、 裂縫控制措施對工期的影響
不同的裂縫控制措施對後期施工工期的影響也不相同，裂縫控制專項技術措施的選取，應儘量減少對後期施工的影響，降低施工難度。
表 1 抗裂控制措施對後期施工工期的影響
從上表可知，沉降後澆帶對工期影響最大，建議控制沉降後澆帶的數量，控制主樓和裙房或車庫之間的沉降差，減少或取消沉降後帶的布置。
五、 裂縫控制具體措施
裂縫控制的具體措施主要通過建築材料、設計、施工、現場管理四個方面。
1.合理選用建築材料
圖 8 裂縫控制混凝土材料要求
2.設計措施
（1）合理設置後澆帶
超長地下室混凝土結構的設計中，設置後澆帶是常用的方法。後澆帶根據作用不同分為溫度後澆帶和沉降後澆帶。
圖 9 地下室底板後澆帶
設置後澆帶解決地下室超長問題的同時，也會導致後期施工困難、工期延長、費用增加等問題，如施工養護不到位，往往造成後澆帶位置混凝土開裂，造成負面作用，因此後澆帶的設置需合理布置，可沿長度30~40m設置一道溫度後澆帶，帶外採用補償收縮混凝土時，可延長至60m。設置沉降後澆帶的目的是為控制沉降差異，在沉降差異控制在規範規定的1/500之內時，可不設置沉降後澆帶。
（2）膨脹加強帶
超長地下室也可採用膨脹加強帶來代替溫度後澆帶，從而實現混凝土的連續澆築即無縫施工。採用膨脹加強帶，不僅混凝土可以連續澆築施工，而且省去後澆帶的清理及鋼筋加固連接工作，可以在一定程度上可降低成本、縮短工期。採用膨脹加強帶取代部分施工後澆帶時，膨脹加強帶的位置應設在結構溫度應力集中部位，保證混凝土原材料的質量和微膨脹劑的配合比準確，結構設計應對地下室結構各部位混凝土的限制膨脹率提出明確要求，帶外混凝土應採用補償收縮混凝土。膨脹加強帶由於其本身的作用原理，在建築的沉降差的控制上存在缺陷，這也決定了其不能取代沉降後澆帶。
（3）鋼筋構造措施
在設計階段可以通過增配構造鋼筋，提高混凝土的抗拉能力，採用「抗」的方式控制地下室裂縫。在形狀曲折、剛度突變、孔洞凹角等溫度變化影響較大的部位增加構造配筋，牆、板、基礎受力鋼筋以細而密的原則設計，並採用適當提高結構構件配筋率或採用通長配筋等構造手段，如超長方向梁兩側腰筋的間距不應大於200mm，每側腰筋的截面面積不應小於梁寬與梁腹板高度乘積的0.1%，鋼筋的布筋方式和間距宜符合表1的要求。
表 2 布筋方式和鋼筋間距
（4）設置預應力鋼筋
根據混凝土收縮裂縫的特點，對混凝土構件採用施加預應力，在混凝土中建立有效壓應力來抵抗收縮拉應力，可採用預應力直線筋產生預壓應力抵消混凝土收縮的部分拉應力，以達到預期的抗裂要求，同時提高超長地下室的整體性。
圖 10 超長地下室超長構件內設置預應力鋼筋
3.施工措施
（1） 跳倉法施工
跳倉法施工就是把建築物分成若干段或塊，進行間隔施工的一種方法，原理為通過先「放」後「抗」的方式，即早期混凝土內部應力釋放，後期利用混凝土自身的抗拉能力來預防混凝土裂縫。
跳倉法與溫度後澆帶相比，讓兩道施工縫變為一道施工縫，相鄰混凝土澆築緊密，取消了二次澆築，節省材料和人工，降低施工難度，為後續施工帶來方便。
基礎底板跳倉法施工根據基礎筏板面積大小沿長度和寬度方向各分為不大於40m 的區格，沿各自方向分別編號。具體施工順序是：先澆築第一批即1-1~1-6，相隔7d 後再澆築第二批即2-1~2-6。
圖 11 跳倉法施工順序示意
圖 12 跳倉法施工縫構造示意
（2） 混凝土澆築施工縫
混凝土澆築應不留或少留施工縫，當留施工縫時，應設在結構受剪力較小且便於施工的部位，應留在高出底板表面300mm以上的牆體上或留在樓板底面以下150mm的牆體上。澆築施工縫混凝土前，應清除表面浮漿和雜物，刷淨漿或30~50mm厚1:1水泥砂漿，或混凝土淨面劑。
圖 13 外牆施工縫做法
（3） 保溫隔熱措施
地下室頂板和周邊擋土牆採取建築保溫隔熱措施，以降低使用期間地下室內外溫差，從而控制由溫差產生的裂縫。
（4） 大體積混凝土施工
當底板混凝土的厚度大於或等於1000mm時或水化熱引起溫度升高，內外溫差超過25°C時，必須採取有效措施控制其溫度收縮裂縫，並按大體積混凝土工程進行施工，澆築完畢表面抹壓後應採用塑料薄膜覆蓋並保溫養護；混凝土硬化後，宜採用蓄水養護或用溼麻袋覆蓋養護，養護的時間不應少於14d。
（5）混凝土澆築時間
根據施工季節確定合理的混凝土澆築時間，應在相對低溫的情況下澆築混凝土，並控制混凝土的入模溫度。設法降低混凝土的水化熱溫升、裡表溫差及降溫速率，冬施混凝土成型前後須進行溫控計算和測試。
（6）拆模時間
儘量晚拆模。拆模時的混凝土溫度（由於水泥水化熱引起的）不能過高，以免接觸空氣時降溫過快又無法採用好的保溫保溼措施，導致混凝土內外溫差過大引起開裂，混凝土內部與表面溫差小於15℃以下時方可拆模。
（7）混凝土的養護
應在混凝土澆筑後的12h內對混凝土加以覆蓋和澆水，保持混凝土表面溼度，雨天可採用塑料薄膜，高溫時可採用棉氈或麻袋。混凝土澆水養護的時間，不得少於14天，後澆帶不少於28天。
4.加強施工管理
施工過程中的管理同樣對超長地下室裂縫控制至關重要。混凝土強度達到1.2KN/mm 前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架；地下車庫頂板施工期間需嚴格控制施工堆載、車輛荷載，嚴禁超過地下車庫頂板設計值；地下室結構澆築完成後，應及時進行地下室外牆防水材料及保護層的施工，及時進行肥槽及地下室頂板覆土回填，儘可能減少混凝土暴露時間。因抗浮原因採取的基坑降水，需嚴格按照設計條件，不可提前停止降水，造成超長地下車庫因水浮力產生變形裂縫。
圖 14 地下室頂板施工堆載
六、超長地下室裂縫控制實例
圖 15 重慶某項目溫度後澆帶布置示意
案例：重慶某項目，地下室長130m，寬90m，針對地下室超長，主要採取如下措施：混凝土摻入膨脹劑，C30混凝土，混凝土採用礦渣水泥或礦渣矽酸鹽水泥配製，並採用較低的水灰比、水和水泥用量，選用最佳配合比，良好的骨料級配及合理的砂率。因主樓基礎採用大直徑嵌巖樁，主樓和地下室之間的沉降差控制在規範要求範圍之內，地下室未設置沉降後澆帶，南北方向間隔30m，東西方向最大間隔60m設置溫度後澆帶。
本項目地下室超長設計措施簡單、合理，溫度後澆帶間距結合主樓按最大距離布置，降低成本、施工難度和後期滲漏風險，主樓和地下室之間根據實際沉降差，未照本宣科設置沉降後澆帶，縮短施工工期和成本。
七、結語
超長地下室相對於非超長地下室，因為幹縮、溫度、不均勻沉降等原因，裂縫控制更加困難。對超長地下室混凝土結構裂縫的分析， 不僅要明確裂縫的危害，分析裂縫產生的原因， 更要求我們從設計上、施工和建築材料上總結經驗教訓， 從細節入手，理論結合實際，在簡單、實用的基礎上，最終控制超長地下室裂縫的發生並避免其不利影響。
作者：趙黎城；來源：遠洋設計匯（ID：Sinooceanland-Design）；轉載已獲授權，對原作者表示衷心感謝。