高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因與處置

李會(huì)軍

摘要：目前我國(guó)建筑行業(yè)已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)步，在城市化水平不斷提高的背景下，各地的高層建筑日益增多，高層建筑的安全性和穩(wěn)定性得到有效的保證，而且占地面積越來(lái)越小。但是，高層建筑的地下室剪力墻仍然存在裂縫的問(wèn)題，會(huì)影響高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用功能，地下室剪力墻是最容易產(chǎn)生裂縫的部位，因此，本文結(jié)合高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫的問(wèn)題，對(duì)具體的防范和補(bǔ)救措施進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑;地下室;剪力墻結(jié)構(gòu);裂縫

0 引言

目前我國(guó)高層建筑的地下室工程越來(lái)越多，地下室剪力墻的結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題也日益突出，結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題不僅會(huì)影響建筑物的整體使用性能，還會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐水性、抗震性、抗壓性帶來(lái)不小的影響。因此需要對(duì)其進(jìn)行集中性的分析高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)產(chǎn)生的原因，做出及時(shí)的防范和修補(bǔ)[1]。

1高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

1.1結(jié)構(gòu)原因的影響

高層建筑在建筑的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行整體形體和結(jié)構(gòu)的施工，然而，在施工的過(guò)程中，地下室剪力墻很容易受到高層建筑物的形體和結(jié)構(gòu)、構(gòu)建斷面的影響。其主要原因在于高層建筑一般是傳力構(gòu)建框架柱，其在地基之上所有的基礎(chǔ)設(shè)施全部都有柱子，筒體傳給基礎(chǔ)和基巖，在地基出現(xiàn)沉降或者基礎(chǔ)壓縮下層的狀況時(shí)，地下室的剪力墻就會(huì)因?yàn)榛A(chǔ)應(yīng)力集中部位產(chǎn)生裂縫。而且框架柱一般斷面比較大，墻板的厚度比較薄，柱體連接斷面變化非常大，很容易導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫;另外一種原因就是，剪力墻容易受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)的共同作用力，在強(qiáng)約束力的影響下出現(xiàn)裂縫，一般來(lái)講，墻頂上的樓板橫梁、墻體兩端的附墻屬于外部約束力，而砼墻以及內(nèi)配筋砼墻收縮變形的約束屬于內(nèi)部約束，在這兩種約束力的作用下墻體很容易產(chǎn)生裂縫。

1.2施工方面的影響

地下室剪力墻在進(jìn)行具體的施工過(guò)程中，往往會(huì)受到溫度和周?chē)h(huán)境的變化影響，造成混凝土收縮變形的情況，如果施工期間遇到寒潮現(xiàn)象，或者極端寒冷現(xiàn)象，這種情況會(huì)更加明顯。一般來(lái)說(shuō)，冬季的溫度比較低，在夜間遇到強(qiáng)冷空氣之后溫度會(huì)驟降，施工中的混凝土?xí)驗(yàn)闇囟韧蛔兌l(fā)生收縮，或者會(huì)發(fā)生膨脹，由于之前連接處的保溫效果不佳，就會(huì)產(chǎn)生大量的裂縫[2]。在施工過(guò)程中，受到外力作用的影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫，例如在施工時(shí)外部荷載過(guò)大，或者不均勻都有可能產(chǎn)生裂縫，還有一種情況，就是在施工的過(guò)程中，會(huì)受到外力因素的影響，一些施工人員沒(méi)有按照基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)范施工，沒(méi)有按要求設(shè)置后澆帶，也會(huì)產(chǎn)生一些裂縫?？傊?，在施工時(shí)產(chǎn)生裂縫的情況多種多樣，需要根據(jù)具體的裂縫產(chǎn)生成因進(jìn)行修復(fù)。

1.3養(yǎng)護(hù)條件方面的影響

在養(yǎng)護(hù)不足的情況下，地下室剪力墻的墻體表面水分會(huì)很容易散失，這就會(huì)導(dǎo)致墻體的體積收縮。然而，墻體內(nèi)部的溫度變化并沒(méi)有明顯的差異，體積收縮會(huì)比較小，因此在表面和內(nèi)部的壓力差下，會(huì)作用于墻體表面導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。養(yǎng)護(hù)條件不好的情況下，混凝土整體的質(zhì)量都會(huì)受到明顯的影響，降低混凝土的抗裂能力。因此，施工人員需要在地下室剪力墻施工之后進(jìn)行具體的養(yǎng)護(hù)，通過(guò)定期的保養(yǎng)和護(hù)理，維護(hù)墻體混凝土的質(zhì)量。

2高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫的防護(hù)措施

在整個(gè)高層建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，會(huì)減弱建筑的安全性能。為盡量避免裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，需要通過(guò)防護(hù)措施進(jìn)行提前預(yù)防，從工程前期的設(shè)計(jì)方案敲定到施工過(guò)程的監(jiān)督，甚至是后期養(yǎng)護(hù)的各方面做好裂縫的防范工作，避免高層建筑物地下室剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2.1優(yōu)化整體工程設(shè)計(jì)

在地下室剪力墻具體的工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到高層建筑的地下室剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)和具體的材料盡可能詳盡細(xì)致地做好規(guī)劃，考慮地下室的溫度、地形和濕度情況，同時(shí)將施工環(huán)境納入考慮范圍之內(nèi)，通過(guò)盡可能多樣化的考慮因素，為后期施工提供參考。努力做好墻體的強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)，對(duì)墻體的厚度和配筋率進(jìn)行加強(qiáng)，根據(jù)整個(gè)高層建筑物的重心和形態(tài)，確定地下室剪力墻的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量將地下室的剪力墻與整個(gè)高層建筑物貼合，有效減少偏心傾斜，使整個(gè)高層建筑物地下室的結(jié)構(gòu)保持協(xié)調(diào)一致。同時(shí)考慮到水管電線管線的重疊交叉問(wèn)題，在施工過(guò)程中盡量避免觸碰這些管線。

2.2確?；炷临|(zhì)量

在地下室剪力墻的施工過(guò)程中，首先需要確定混凝土材料的選擇，施工人員需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)方案和工程標(biāo)準(zhǔn)，選用高性能、高質(zhì)量的混凝土，例如可以選擇補(bǔ)償收縮性混凝土，以收縮性的混凝土保證施工建筑的質(zhì)量[3]。同時(shí)，結(jié)合具體的工程要求調(diào)配混凝土，優(yōu)化配比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照具體的參數(shù)控制混凝土的標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)配混凝土?xí)r盡量減少水泥的用量，要利用高粘度、抗旱性能比較強(qiáng)的化學(xué)粘合劑，總體提高混凝土的彈性模量，從而提高抗裂性能?？梢赃m當(dāng)摻入一些膨脹劑，補(bǔ)償混凝土的收縮應(yīng)力，還可以降低水泥和砂的含量，利用外加劑控制整個(gè)混凝土的性能。

2.3增加抗收縮鋼筋

施工人員在施工時(shí)需要根據(jù)具體的施工要求，結(jié)合具體的施工成本，選擇抗收縮鋼筋，抗收縮鋼筋具有良好的防裂性能，因此，施工人員可以選用細(xì)而密的鋼筋，通過(guò)壓縮鋼筋的直徑縮小配筋之間的間距，能夠有效抵抗外力和內(nèi)力的收縮應(yīng)力?？梢赃m當(dāng)增加水平鋼筋的配筋率，減少裂縫的出現(xiàn)，用鋼筋減慢地下剪力墻結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生時(shí)間，增強(qiáng)剪力墻的抗壓性。

2.4加強(qiáng)施工過(guò)程的監(jiān)督

施工人員在具體的施工過(guò)程中，需要委派專(zhuān)門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員進(jìn)行溫度的控制，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和管理，混凝土在施工過(guò)程中很容易受到氣溫和環(huán)境的影響，因此，施工管理人員需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃，科學(xué)合理的澆筑混凝土，通過(guò)固定的溫度和固定的環(huán)境，盡量減少混凝土的內(nèi)外溫差。還可以在混凝土模板外增加一些防護(hù)措施，為混凝土進(jìn)行保溫保濕，在施工過(guò)程中，對(duì)整個(gè)混凝土的配比過(guò)程，養(yǎng)護(hù)工作等進(jìn)行全方位的質(zhì)量管理，要確保施工中的執(zhí)行力，根據(jù)具體的施工計(jì)劃和施工時(shí)間、施工圖紙等記錄每日的施工和養(yǎng)護(hù)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決。在施工完成之后，不能急于拆除模板，而是根據(jù)具體的時(shí)間，科學(xué)的計(jì)算拆模時(shí)間，并在后續(xù)的施工過(guò)程中進(jìn)行噴水保養(yǎng)，在混凝土初凝后及時(shí)覆蓋。

3地下室剪力墻裂縫的修補(bǔ)方式

3.1表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法是在裂縫處理中最為常見(jiàn)的一種方式，一般適用于穩(wěn)定性比較強(qiáng)、對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的細(xì)微裂縫，通過(guò)表面修補(bǔ)，可以恢復(fù)原有的剪力墻表面，通過(guò)補(bǔ)涂乳膠水泥或者環(huán)氧膠泥，可以很好修補(bǔ)表面裂縫。在修補(bǔ)的過(guò)程中，注意不能產(chǎn)生氣泡，否則會(huì)影響地下室剪力墻裂縫的美觀性。在裂縫寬度在小于0.2毫米時(shí)，可以利用表面修補(bǔ)法對(duì)其進(jìn)行表面的填充，例如可以利用環(huán)氧膠泥和乳膠水泥反復(fù)均勻涂抹在裂縫表面，通過(guò)材料的多次涂抹，在必要時(shí)選擇一些防腐性材料，起到表面修復(fù)的效果。

3.2灌漿法

灌漿法主要采用各種樹(shù)脂漿液、水泥漿液或者聚合物水泥漿液，利用壓力設(shè)備將這些材料灌入裂縫深處，通過(guò)膠結(jié)材料硬化后，讓這些材料與混凝土形成一個(gè)整體，恢復(fù)之前剪力墻的結(jié)構(gòu)整體性，使之具有耐水性和防水性。在利用灌漿法的過(guò)程中，需要注意對(duì)裂縫較大的位置布置注漿孔，在灌漿時(shí)需要確保注漿壓力要大于墻體的壓力，自下而上的依次進(jìn)行，保證注漿孔的間隔合適、位置通暢[4]。

3.3嵌縫填充法

嵌縫填充法是指沿著裂縫剔槽之后，在槽縫中嵌入塑性或者剛性的止水材料，封閉裂縫，一般情況下當(dāng)裂縫中有水時(shí)不能選用硅酸鹽水泥，而是應(yīng)該選擇快凝外加劑或者快凝的專(zhuān)利水泥。針對(duì)干燥的裂縫，可以選用有機(jī)聚合物為主的堵縫材料，或者利用油灰材料結(jié)合纖維材料，常見(jiàn)的塑形材料有塑料油膏、基橡膠，可以根據(jù)具體的裂縫進(jìn)行嵌縫填充。

3.4結(jié)構(gòu)加固法

如果高層建筑物的地下室剪力墻裂縫比較嚴(yán)重時(shí)，需要根據(jù)地下室剪力墻裂縫的嚴(yán)重程度，是否影響到混凝土結(jié)構(gòu)性能，是否影響到高層建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全性，判斷地下室剪力墻裂縫的加固方式。利用結(jié)構(gòu)加固法進(jìn)行修補(bǔ)處理，通過(guò)結(jié)構(gòu)加固法，一方面可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，使混凝土結(jié)構(gòu)面積增加，提升抗震能力和受力程度。另一方面，可以對(duì)構(gòu)建外部進(jìn)行修復(fù)工作，通過(guò)采用預(yù)應(yīng)力法、粘貼鋼板法，進(jìn)行全面的構(gòu)建外部修復(fù)和加固。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，高層建筑物地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因多種多樣，其是施工過(guò)程中的通病，隨著建筑技術(shù)的不斷提高，高層建筑物的施工質(zhì)量必須得到全面的保證。對(duì)地下室剪力墻結(jié)構(gòu)淀粉需要進(jìn)行針對(duì)性的防護(hù)和補(bǔ)救，從設(shè)計(jì)、施工、預(yù)防、修復(fù)、養(yǎng)護(hù)等多個(gè)角度做好地下室剪力墻的施工工作，最大程度上控制高層建筑地下室剪力墻的裂縫產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)

[1]徐知言. 高層建筑地下室剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題探討[J]. 地產(chǎn)， 2019（21）：140-140.

[2]聶運(yùn)啟[1]. 高層建筑地下室頂板錯(cuò)層處抗震構(gòu)造措施分析[J]. 土木工程， 2019， 008（003）：P.522-529.

[3]譚瀟. 基礎(chǔ)埋深對(duì)某高層建筑結(jié)構(gòu)響應(yīng)影響的數(shù)值分析研究[D]. 廣州大學(xué)， 2019.

[4]程小珂. 某高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]. 名城繪， 2020（4）：0082-0082.

（云南路橋監(jiān)理咨詢(xún)有限公司）