超高層建筑地下室超長剪力墻裂縫控制技術探討

徐敏喜

摘要：當前高層建筑物數量較多，極大的促進了城市的現代化發展，并使得土地利用更加高效化，同時隨著建筑工藝的長足進步，超高層建筑物越來越多。但在建筑的長期使用過程中，其地下室超長剪力墻會因多種因素的影響而出現裂縫，甚至是超長裂縫。地下室是超高層建筑物承重設施的重要組成部分，尤其是剪力墻，若其出現較長的裂縫且并未能夠得到及時的處理，便可能會使得建筑物的整體安全穩定性降低，進而形成安全隱患，甚至會危及住戶的生命及財產安全。本篇文章中，筆者圍繞超高層建筑地下室超長剪力墻裂縫的成因及其控制措施進行了分析，詳情如下：

關鍵詞：超高層建筑;地下室;超長剪力墻;成因;控制技術

超高層建筑是如今比較常見的建筑物類型，對建筑技術的要求極高。同時，超高層建筑的施工過程耗時更長，復雜程度更甚，因此在開展超高層建筑施工時，必須要根據實際情況制定施工計劃。地下室不僅是超高層建筑的地下空間，在承重方面也起到了關鍵性的作用，其中主要由剪力墻組成，又被稱為結構墻或抗震墻，能夠較大程度的承受來自垂直及水平方向的載荷。但據實際情況來看，由于建筑物高度越高，為進一步提高穩定性，就必須要使用長度更長的剪力墻，但在使用超長剪力墻時難免會出現裂縫，因此不利于進一步提高建筑物整體質量。

一、超高層建筑地下室超長剪力墻裂縫形成的主要原因

（一）溫度變化

隨著國家的現代化發展，對超高層建筑的應用越來越廣，但雖然技術比較先進，較大程度的提升了建筑效率，但同時也在一定程度上提高了剪力墻裂縫發生率，進而會長期持續性的影響建筑物整體質量。據調查分析來看，導致地下室剪力墻出現裂縫的原因較多，其中占據首要位置的便是溫度原因[1]。剪力墻是由混凝土澆筑而成，而混凝土也會因溫度的變化而出現改變，在應用剪力墻時，由于晝夜溫差較大，便有可能會使得剪力墻出現裂縫。我國面積廣大，區域經濟發展不平衡，多數季節性溫差較大地區的超高層建筑便存在著不同程度的剪力墻裂縫，如太原、西安地區，由于混凝土內的應力承受能力小于溫度所造成的應力，便會引發裂縫，且一般多位于剪力墻中間位置。

（二）水化熱

水化熱也是導致地下室剪力墻出現裂縫的關鍵性影響因素。在進行剪力墻澆筑時，必須要嚴格按照相關操作標準進行混凝土配比并澆筑，據實際應用情況來看，由于混凝土的主要成分為水泥，因此在與水接觸后邊會出現水化熱反應，一般情況下，多數施工團隊并未能夠完全注重該方面情況，使得水化熱反應較為劇烈，以至于在混凝土澆筑完成后，剪力墻內部溫度顯著高于外部，因此使得剪力墻裂縫的出現幾率大幅提高[2]。剪力墻是超高層建筑下部重要承重部分，因對水化熱反應的重視度不高，會較大程度的削弱剪力墻整體承重能力，進而形成安全隱患。

（三）混凝土收縮

剪力墻澆筑時，需嚴格按照施工標準來確定混凝土用量，以最大限度的提高剪力墻載荷承受能力，保障超高層建筑的整體安全穩定性。但在混凝土澆筑時，多數施工單位往往會忽視混凝土本身的收縮特性，以至于在混凝土澆筑后由于收縮而導致剪力墻不符合標準。要知道，混凝土的具有在收縮性、干縮性的特征，在混凝土澆筑前需根據質量標準嚴格進行混凝土配比，但同時還應熟悉混凝土的具體特性，以便于更加順利的開展剪力墻施工，降低裂縫發生率。

（四）外力作用

如今超高層建筑物數量越來越多，但是由于地下室剪力墻的裂縫的影響，使得建筑物的安全性不高，前文中提到，導致超高層建筑地下室剪力墻形成裂縫的原因主要為溫度變化、水化熱、混凝土收縮，而出以上因素外，還與外力作用有關。首先還是對混凝土的影響未能夠嚴格符合標準，在混凝土澆筑時，由于混凝土配合比不合理或未能達到標準，將會嚴重拉低混凝土質量，進而提升剪力墻裂縫發生率。其次，建設施工中，由于地基在沉降方面均勻性不足，便會極大的影響地下室結構設置，以至于地下室結構設置存在不合理情況[3]。總之，導致超高層建筑地下室剪力墻出現裂縫的原因較多，且會嚴重影響建筑物質量，因此必須要加強處理，最大限度的降低以上多種因素的影響。

二、剪力墻結構裂縫預防措施

（一）對專業技術理論的掌握

地下室剪力墻裂縫的出現會加重超高層建筑的風險隱患，對住戶的生命及財產安全有消極影響，通過上文情況來看，導致剪力墻裂縫形成的主要影響因素比較復雜，但多與混凝土應用相關，因此當前在預防剪力墻裂縫的措施中，首先便需要設計人員更加深入的了解并掌握混凝土相關理論知識。在混凝土使用過程中，由于混凝土具有比較復雜的特征，由于多數設計人員在設計時忽視了混凝土特征，進而會較大程度的影響混凝土施工[4]。施工團隊必須要做好培訓計劃，定期對設計人員進行培訓，使其能夠在設計時能夠在嚴格按照相關標準設計的同時結合工程實際情況進行設計。通過強化設計人員專業素質，可較大程度的提升設計人員對混凝土特性的重視度，從而在源頭上防止剪力墻裂縫的形成。

（二）結構設計

超高層建筑在使用剪力墻后，可較大程度的承擔來自垂直、水平方面的荷載，起到良好的承重作用，但據實際情況來看，部分超高層建筑物的地下室設計存在紕漏，雖然通過剪力墻能夠有效承擔更多的載荷，也需要使用更長的剪力墻，但同時也會使得裂縫情況更加嚴重。導致這一問題出現的原因與結構設計不合理密切相關，因此當前想要必須要強化結構設計，注重結構設計的可行性、合理性及科學性。一般情況下，剪力墻裂縫多以豎縫為主，對此可減少水平筋間隔距離，通過提升水平構造的方式來使得水平、垂直方向的構造更加合理。同時，對于樓層相對較高的建筑物，應適當增加鋼筋。

（三）合理添加外加劑，優化配合比

由于混凝土在使用時，會因水泥與水接觸而展現出其收縮性，又或者會因氣候影響，導致日夜溫差較大，從而可能會使得剪力墻裂縫發生率提升。在改進這一問題時，可通過添加外加劑并優化配合比進行緩解[5]。混凝土澆筑前，可適當加入膨脹劑，使得混凝土在凝固后不會因其干縮性及收縮性而出現收縮情況。其次，混凝土是由多種不同的原材料混合配比而成，主要成分為水泥，可在混凝土配比時進行合理優化，適當調整各原材料使用比例，如可降低用水量或增加對減水劑的應用。

（四）施工及養護

除在設計及混凝土澆筑時采取一系列措施外，還應合理選擇施工時機，并定期進行養護。在進行超高層建筑物施工時，為降低溫度因素的影響，施工團隊應盡可能選擇溫度較低的時間施工，如在夏季，應盡可能選擇晚間施工，并適當采取分層澆筑，以最大限度的降低溫度的影響。同時，在混凝土澆筑完畢后，依然需要保持高度重視，并使用木質結構構建模型，強化剪力墻保溫及保濕能力，進而降低裂縫發生率。

結語：在當前現代化進程的推動下，各城市的發展得到了長足進步，這一點由超高層建筑物數量的增加中便可體現。雖然當前超高層建筑物數量較多，并極大的促進了社會的現代化進展，但由于多種原因影響，使得超高層建筑物地下室剪力墻存在著較為嚴重的裂縫情況，并對建筑物整體質量產生了影響。本篇文章中，筆者首先分析了溫度變化、水化熱、混凝土收縮以及外力作用等剪力墻裂縫成因，并提出進一步掌握理論知識、優化結構設計、合理添加外加劑以及做好前期施工和后期養護等措施，希望能夠對提高超高層建筑物整體安全穩定性提供幫助。

參考文獻：

[1]張克. 高層建筑周邊地下室預應力混凝土頂蓋設計相關問題的研究[D].東南大學，2016.

[2]關天松. 基于溫度效應分析的超長地下室混凝土結構裂縫控制[D].廣州大學，2014.

[3]顧曉星. 超長地下室設計中的關鍵技術問題的應用研究[D].東南大學，2017.

[4]葉瀟瀟. 季節性溫差作用下某超限超長結構的性能研究[D].北方工業大學，2014.

[5]郭海浩. 考慮溫度收縮影響的地下超長預應力混凝土頂板裂縫控制研究[D].合肥工業大學，2018.