超高層建筑大型地下室結構裂縫原因分析和處理研究

[摘要]裂縫一直困擾著超高層建筑大型地下室結構質量。也是施工企業(yè)和人們關注的重點。超高層建筑大型地下室結構出現(xiàn)裂縫將會導致整體質量性能下降，降低建筑物的耐久程度，也嚴重的影響到外在美觀效果。因此要進一步的分析超高層建筑大型地下室結構出現(xiàn)裂縫的原因。這樣才能夠制定出相應的解決措施增強實際功能效果。避免對人們的生活造成加大的損害。

[關鍵詞]超高層建筑；大型地下室；結構裂縫

超高層建筑大型地下室對于提升土地利用率具有積極的作用。特別是隨著城市化的快速發(fā)展超高層建筑大型地下室越來越多，超高層建筑大型地下室質量也受到施工企業(yè)和人們的普遍關注。結構裂縫的出現(xiàn)將會為超高層建筑大型地下室埋下安全隱患。

1、超高層建筑大型地下室結構裂縫特征

在一般情況下裂縫長度較長，并且貫通性明顯，中部裂縫較窄。裂縫寬度會根據(jù)墻體實際情況有著明顯的區(qū)別。0.3毫米左右是裂縫的一般寬度，同時墻體中間位置要比兩邊較大。裂紋在模具開啟后幾分鐘內(nèi)就出現(xiàn)，這是造成裂縫較多的基本情況。南方地區(qū)裂縫相比較北方較多，這是由于區(qū)域溫度等造成的。氣溫驟降和曝光時間長。水平結構配筋率小，間距大。高強混凝土比普通混凝土裂縫大得多。泵送混凝土比現(xiàn)場半干混凝土的裂縫更大。大部分鋼筋混凝土結構的地下室墻體在墻體中部開裂，大部分表面裂縫，通過裂縫較少，且多為不規(guī)則的豎向裂縫，寬度一般較小?；炷猎诘叵率议_裂約五～三個月。后期可能出現(xiàn)裂縫。地下室對外回接后的裂縫會有少量的滲水，而裂縫越長也會逐漸發(fā)展，其發(fā)展與混凝土是否暴露在空氣中有關。

2、超高層建筑大型地下室結構裂縫原因

2.1收縮

混凝土長時間接觸空氣很容易出現(xiàn)硬化清理，并且產(chǎn)生的收縮明顯?；炷劣不切枰瘜W反應以及水蒸氣收縮，這在早期混凝土收縮表現(xiàn)最為明顯，在經(jīng)過長時間硬化，混凝土將不能夠應用到建筑中。在不同時期混凝土在收縮變形上都有著不同的表現(xiàn)，這種收縮變形如果不能夠得到及時的控制將會使地下室結構質量得不到控制。在標準狀態(tài)下的收縮值也有著各自的規(guī)定。通過這種修正系數(shù)完成非標準條件下混凝土收縮控制。

2.2溫度變化

混凝土受到冷熱變化會加快收縮，并且在一般情況下溫度線膨脹系數(shù)為αc=1×10-5/℃，這時候造成的混凝土變形主要是由于溫度變化出現(xiàn)的內(nèi)外作用明顯，晝夜溫差大，如溫度差引起氣候變化的因素?；炷羶?nèi)外溫度造成的較大差距會使變形速度等出現(xiàn)較大的變化，同時早期水泥水化過程中都不會關注這種情況，混凝土墻其實是早期水泥水化溫度升高，15℃-25℃一般的溫度，南方的溫度高，溫度可以達到25℃以上。當混凝土快速冷卻之后內(nèi)外溫度會逐步的加大，混凝土通過這種收縮應力使內(nèi)外部壓力明顯增強同時還具有不均勻性，早期混凝土強度會通過溫度變化使不同抗拉產(chǎn)生較大的區(qū)別。溫度差和變形由于不同的白天和黑夜之間的表面溫度的溫度差，使壁隨溫度變化，冷卻速度較大，地下室墻體會根據(jù)溫度變化出現(xiàn)收縮變形。但是在溫度較高的時候引發(fā)的墻體變形也會造成裂縫。溫度變化會使地下室結構在短時間內(nèi)出現(xiàn)較大的溫度應力作用，如果沒有及時的發(fā)現(xiàn)進行調(diào)整，會使裂縫逐步的擴大，影響范圍較廣。

2.3約束變形

通常情況下采用的板筏式鋼筋混凝土底板厚度明顯，產(chǎn)生的約束力較大，能夠維持在1.5N/mm3，根據(jù)地下室結構分析在底板到長板距離上需要通過對約束系數(shù)進行調(diào)整，完成混凝土約束系數(shù)有Cx增大到100倍，這樣能夠降低超高層建筑大型地下室結構裂縫擴大，同時產(chǎn)生的約束力在抗拉性上超出混凝土的需求。在不同階段混凝土綜合溫度應力都需要進行計算。溫度應力變化主要體現(xiàn)在混凝土膨脹系數(shù)中，通過構建彈性模型完成不同階段混凝土綜合溫差對比，在松弛效果上雙曲盂縣函數(shù)對于混凝土膨脹系數(shù)產(chǎn)生一定的約束，將混凝土收縮變形進行溫差轉換，

2.4綜合因素

高強混凝土與低強度混凝土相比，化學收縮和干縮明顯，但塑性收縮大，溫度和自發(fā)收縮較多，如果混凝土的變形受到抑制，更易發(fā)生斷裂。由于流動性和工作性要求。預拌泵送混凝土與攪拌混凝土相比，摻量、砂率、骨料粒徑減小，混凝土收縮率大，易開裂。地下室墻在實際施工的土方回填完成后立即完成地下室頂板很難。往往是因為額外的溫度收縮應力導致墻體裂縫。對混凝土的原材料質量差，使用過期的膨脹劑。不當?shù)氖┕づ浜媳?。坍落度控制不好。在施工過程中的任何水，混凝土振搗密實，養(yǎng)護不良因素，都會導致混凝土收縮增大裂縫。

3、超高層建筑大型地下室結構裂縫處理

3.1施工方面

混凝土生產(chǎn)管理是施工的重點，根據(jù)混凝土配比要控制好水泥灰的使用，根據(jù)操作要求進行水分的添加，均勻的進行攪拌?；炷猎跐仓靶枰鶕?jù)天氣、工程項目和技術等完成攪拌，這樣能夠展現(xiàn)出混凝土的有效性能。塌落度也能夠得到有效地控制?；炷猎谶\輸?shù)倪^程中要避免振動，澆筑不能夠隔離。以確保混凝土墻不易受到裂縫的侵蝕?？s短地下室混凝土的收縮實踐，并控制在7-14d。減少對墻體的約束。在輪胎表面做隔熱層，降低力水平。強化混凝土的養(yǎng)護工作，使混凝土不會因為溫度等外界條件變化影響到質量。保養(yǎng)方法濕固化，固化劑，給水自動固化涂料是多種多樣的。因此需要考慮到保溫保濕等功能，特別是在水化熱的過程中根據(jù)氣候、模板的不同在保養(yǎng)方式上要體現(xiàn)出差異性。鋼模板不利于在冬季中使用，木模板在冬季中的使用效果更為突出，水分能夠得到有效地散熱，并且有助于控制好拆模時間。

3.2建筑材料

適宜水熱低，收縮率不小，不要使用具有早強效果和細度明顯的水泥。在砂粉的含量上要進行混凝土的收縮率的控制，這樣能夠使抗拉強度得到更好的控制。砂石骨料應用的級配要相對較高，符合收縮的目的。為了能夠控制水分的消耗，需要保證混凝土流動性，特別是減水劑的使用將會增強混凝土強度效果。利用粉煤灰增強混凝土的密實度，并且能夠有效地緩解水化熱現(xiàn)象，保證混凝土在溫度不斷變化中也能夠產(chǎn)生較高的收縮效果。建筑材料質量直接的影響到地下室結構穩(wěn)定性。

3.3環(huán)境

混凝土墻體裂縫的情況與周邊環(huán)境的特點有著直接的關系。在施工的過程中根據(jù)溫度和濕度的變化完成低溫沖擊下混凝土裂縫的控制。在這一點上，附近的彈性應力狀態(tài)的應力狀態(tài)下?；炷恋膽λ沙谛煌媪?，要特別注意操作一定時間后混凝土的養(yǎng)護還需要保護，不應長時間暴露。注意天氣預報，避免在雨中澆混凝土。它將改變水的比率。

3.4灌漿法

在混凝土裂縫修補的過程中灌漿法較為常見，并且產(chǎn)生的效果也是最明顯的。利用甲基丙烯酸、水溶性聚氨酯等材料能夠提升灌漿法修補效果。采用灌漿法需要的建筑材料來源范圍較廣，并且施工相對便利，粘度性能會使擴散性逐步的增強，抗?jié)B性也會隨著混凝土的使用在功能上更加的強大。灌漿的方法有兩種：一種是將環(huán)氧樹脂漿注入低壓裂縫中，要將修補之后的痕跡進行清除。另外一種主要采用壓力灌漿，壓力要控制在0.3兆帕左右，機器采用氣壓罐和手泵，施工順序為：裂縫處理一灌漿孔布置一封堵滲漏部位一試灌漿和封孔。結語：

超高層建筑大型地下室結構裂縫是常見的現(xiàn)象，不能夠在根本上消除這種情況只能夠通過有效的控制避免裂縫進一步的擴大。造成裂縫的因素復雜性明顯，要通過設計結構、建筑材料等方面進行綜合治理，強化加固結構處理，避免滲漏情況發(fā)生。只有及時的處理好裂縫才能夠提升超高層建筑大型地下室結構的質量。