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行分析及如何控制裂縫進行探討和學習。

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)護過程等進行全面研究，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，此時水泥水化反應比較強烈，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，沒有達到水平鋼筋細而密的要求，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準要求的最大值。

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 高標號混凝土的膠凝材料過大，增大了水泥的水化熱反應，使結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大，導致溫度應力和收縮產(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，應在柱子和強體應力集中處布置加強筋及鋼筋網(wǎng)片，提高混凝土的抗裂性。

2.5.4 由于剪力墻墻體厚標號又高，其對溫度變化較為敏感，應適當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)護措施，使混凝土在自然環(huán)境下很快失水，強度增長緩慢，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 當確定高層建筑的地下室外墻的混凝土等級時，應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 適當增加地下室剪力墻的后澆帶的數(shù)量，且后澆帶澆筑應在溫度不大于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 嚴格按照圖紙施工，按規(guī)范要求綁扎鋼筋。混凝土澆筑時嚴禁向罐車中隨意加水，在澆筑前應對模板進行灑水濕潤。

3.3.2 嚴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。適當延長拆模時間，一般宜在5d后拆模及灑水養(yǎng)護時間不應少于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雜，如設(shè)計上疏忽，施工工藝不當，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的避免裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻

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