地下室剪力墻裂縫的成因分析及控制技術(shù)

趙鵬

摘 要：隨著高層建筑的迅速發(fā)展，剪力墻結(jié)構(gòu)的工程也越來越多，強(qiáng)度等級越來越高，從C40到C60。特別是地下室外墻結(jié)構(gòu)，又厚又長，產(chǎn)生裂縫的幾率越來越大。文章以銅川地區(qū)某醫(yī)院工程為例，對該工程地下室剪力墻裂縫的成因進(jìn)行分析及如何控制裂縫進(jìn)行探討和學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：商品混凝土；裂縫；控制

1 工程概況

該工程位于陜西省銅川市新區(qū)，工程總建筑面積為35000m2，地下1層，地上13層。工程結(jié)構(gòu)為混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程地下室為長方形平面，平面尺寸為 80×71m，其中施工圖紙設(shè)計長方向2條后澆帶，短方向設(shè)有2條后澆帶，地下室層高 5.5米，外墻厚300mm，墻內(nèi)筋為20@150，外筋為18@150。該工程使用我公司供應(yīng)的C50P6泵送商品混凝土，采用普通硅酸鹽水泥，設(shè)計配合比中的水膠比為0.3，水泥用量為460kg/m3，地下室澆筑時間為9月份，最高溫度25℃，地下室剪力墻在拆模后30天左右，發(fā)現(xiàn)裂縫20多條，裂縫外墻較多，內(nèi)墻較少，長向較多，短向較少，分布比較均勻，間距為2-3m，下部從地下室底板面約0.8m左右起，上部直到現(xiàn)澆頂板處，部分為貫穿裂縫。

2 地下室剪力墻裂縫原因分析

地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫后，甲方高度重視，會同總成包方、設(shè)計方、監(jiān)理方及混凝土供貨單位對裂縫發(fā)生的現(xiàn)象與特征，澆筑環(huán)境，施工工藝，設(shè)計施工圖紙，混凝土配合比及施工養(yǎng)護(hù)過程等進(jìn)行全面研究，綜合分析，其產(chǎn)生裂縫的主要原因如下：

2.1 塑性收縮引起的裂縫

混凝土在初凝階段，此時水泥水化反應(yīng)比較強(qiáng)烈，混凝土中水分蒸發(fā)較快，在失去水分的同時就產(chǎn)生了裂縫。

2.2 干燥收縮引起的裂縫

早期拆模過早，使混凝土毛細(xì)管孔隙在干燥過程逐步失水，表面蒸發(fā)較快，表面體積縮小，而混凝土內(nèi)部失水較慢，體積變化小，從而內(nèi)外差異較大，而且此時混凝土的強(qiáng)度較低，混凝土周圍存在約束，這樣就產(chǎn)生了裂縫。

2.3 設(shè)計不合理引起的裂縫

2.3.1 設(shè)計側(cè)重結(jié)構(gòu)配筋，而對構(gòu)造上考慮較少，沒有采用較小直徑的鋼筋來減小鋼筋間距，沒有達(dá)到水平鋼筋細(xì)而密的要求，不能提高混凝土的抗裂要求。

2.3.2 該工程地下室屬于超長結(jié)構(gòu)，在長方向只設(shè)計了兩條后澆帶，且第一條后澆帶位于通風(fēng)井的位置，后澆帶并沒有真正斷開。所以該后澆帶超過了國家標(biāo)準(zhǔn)要求的最大值。

2.3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)是薄壁結(jié)構(gòu)的一種形式，即厚度遠(yuǎn)小于長度和寬度的一種豎向結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)相對其它結(jié)構(gòu)更容易開裂，又由于混凝土的強(qiáng)度等級較高，膠凝材料用量較大，勢必會增加水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度升高，造成溫度裂縫。

2.4 材料因素引起的裂縫

2.4.1 為了保證商品混凝土的泵送性及施工性，一般采用較小直徑的粗骨料以及增大砂率來提高混凝土的泵送性能，這樣以來混凝土的漿骨比變大，混凝土的體積穩(wěn)定性變小。砂子中的含泥量過大，減小了膠凝材料與鋼筋的粘聚力，使其混凝土的開裂幾率增大。

2.4.2 高標(biāo)號混凝土的膠凝材料過大，增大了水泥的水化熱反應(yīng)，使結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大，導(dǎo)致溫度應(yīng)力和收縮產(chǎn)生裂縫。

2.5 施工工藝因素引起的裂縫

2.5.1 未科學(xué)合理的優(yōu)化混凝土的施工工藝，而采用墻和板一起澆筑的方法，使剪力墻過早的受到頂板與底板的約束力。

2.5.2 混凝土墻體澆筑過程未采取合理的澆筑順序，未按規(guī)定做到分層澆筑，分層振搗，快插慢拔的方法。由于墻體較高，未采取措施，使得混凝土下料高度過高，造成漿體分離，表面浮漿過大。

2.5.3 鋼筋的綁扎不合理，由于柱子和墻體配筋差異過大，應(yīng)在柱子和強(qiáng)體應(yīng)力集中處布置加強(qiáng)筋及鋼筋網(wǎng)片，提高混凝土的抗裂性。

2.5.4 由于剪力墻墻體厚標(biāo)號又高，其對溫度變化較為敏感，應(yīng)適當(dāng)延長拆模時間及緩慢拆模后灑水降溫，拆模后未采取保濕及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土在自然環(huán)境下很快失水，強(qiáng)度增長緩慢，墻體處于干燥環(huán)境下就很容易產(chǎn)生裂縫。

3 地下室剪力墻裂縫控制技術(shù)

3.1 優(yōu)化設(shè)計方案

3.1.1 當(dāng)確定高層建筑的地下室外墻的混凝土等級時，應(yīng)把框架柱與剪力墻混凝土等級分開，剪力墻等級宜采用C40，框架柱可采用C50或C55。

3.1.2 適當(dāng)增加地下室剪力墻的后澆帶的數(shù)量，且后澆帶澆筑應(yīng)在溫度不大于10℃時在澆筑。

3.1.3 如果地下室剪力墻長度過長時，水平鋼筋宜為直徑12-16mm的螺紋鋼。在與墻和柱子，墻和板等結(jié)構(gòu)處宜采取加強(qiáng)筋或鋼筋網(wǎng)片來提高混凝土的抗裂性。

3.2 優(yōu)化配合比及原材料方面

3.2.1 優(yōu)化配合比設(shè)計，應(yīng)采用水化熱較小的水泥，膠凝材料不宜超過480kg/m3。盡量使用粉煤灰、礦粉等摻和料來代替水泥用量，減小水泥水化熱。

3.2.2 選用級配良好且含泥量小于2%的中砂，配合比中應(yīng)采用能夠滿足泵送要求的最小砂率。加入抗裂纖維膨脹劑來補(bǔ)償混凝土硬化過程中出現(xiàn)的干收縮，塑性收縮等。

3.3 優(yōu)化施工方案

3.3.1 嚴(yán)格按照圖紙施工，按規(guī)范要求綁扎鋼筋?；炷翝仓r嚴(yán)禁向罐車中隨意加水，在澆筑前應(yīng)對模板進(jìn)行灑水濕潤。

3.3.2 嚴(yán)格按照混凝土的施工組織方案分層澆筑，分層下料，不能過振或露振，對墻和板的結(jié)構(gòu)應(yīng)該分開澆筑，盡量減少混凝土板對墻體的約束力，保持墻體內(nèi)外環(huán)境一至。澆筑完畢后及時收面，采用塑料薄膜覆蓋及灑水保濕養(yǎng)護(hù)。適當(dāng)延長拆模時間，一般宜在5d后拆模及灑水養(yǎng)護(hù)時間不應(yīng)少于14d。

4 結(jié)語

地下室混凝土剪力墻形成裂縫的原因及影響因素非常復(fù)雜，如設(shè)計上疏忽，施工工藝不當(dāng)，配合比設(shè)計不合理，材料選用不規(guī)范，均可以使地下室墻體產(chǎn)生裂縫，要找到產(chǎn)生引起裂縫的真正原因，我們才能根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的措施，才能從根本上控制裂縫的產(chǎn)生。裂縫的產(chǎn)生要在于“防”，這樣才能有效的科學(xué)的避免裂縫的產(chǎn)生。

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