超高層建筑地上剪力墻結(jié)構(gòu)收縮裂縫的控制

【摘要】超高層建筑核心筒剪力墻出現(xiàn)裂縫是一個(gè)普遍現(xiàn)象，它的出現(xiàn)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和鋼筋的銹蝕。結(jié)合工程實(shí)際，介紹了工程建設(shè)中采取的防裂技術(shù)和措施，施工結(jié)果表明，這些措施是成功的。 

　　【關(guān)鍵詞】剪力墻；混凝土裂縫；控制治理 

　　1、工程概況 

　　遵化依水貴賓樓大廈，是一棟超高層商用寫字樓，大廈用地面積3668.5�，建筑覆蓋率50%，地上31層建筑面積43.955�，高度約153m，地下3層車庫(kù)，停車位240個(gè)，建筑面積12484��？偨ㄖ�面積56439�，容積率11.89.采用鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)形式，核心筒剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)1～5層為C50，6～17層為C45，18～22層為C40，23至屋面層為C35。其中1～4層墻厚500mm，配3層鋼筋網(wǎng)，外片Ф16@150mm/Ф14@150mm，內(nèi)片Ф10@150mm，5～15層墻厚400mm，配2層鋼筋網(wǎng)，Ф14@150mm，剪力墻鋼筋均為HRB335級(jí)。 

　　核心筒剪力墻在混凝土澆注后3～6d內(nèi)，局部出現(xiàn)豎向裂縫，裂縫位置集中在剪力墻平面長(zhǎng)度較長(zhǎng)的區(qū)段中間位置（靠近暗柱）。每個(gè)部位的裂縫數(shù)量大多為一條，較少的位置有2～3條。裂縫的方向基本上為豎直方向且垂直于樓板，不完全連續(xù)。裂縫沿高度方向?yàn)橹虚g大、上下頭小，其開展高度一般為板頂至上層梁下口150mm處止，部分延伸至梁下口，個(gè)別部位存在斜向裂縫。絕大多數(shù)裂縫寬度在0.2mm以內(nèi)，部分裂縫在0.25～0.4mm，個(gè)別達(dá)到0.5mm。 

　　2、防裂技術(shù)措施 

　　為避免出現(xiàn)裂縫而影響結(jié)構(gòu)的安全性，也為了完成既定的優(yōu)質(zhì)樣板工程的質(zhì)量目標(biāo)。建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、商品混凝土供應(yīng)單位的工程技術(shù)人員專門召開了專題研究會(huì)探索一條行之有效的施工管理措施。 

　�。�1）用抗的方法：在剪刀墻中間部位易出現(xiàn)裂縫處在增配8.5×8.5Ф3鋼絲網(wǎng)。實(shí)踐證明，采用此方法后，大大地減小了混凝土收縮引起的裂縫。 

　　（2）用放的方法：通過(guò)對(duì)工程圖紙的的深化研究，認(rèn)為由于核心筒內(nèi)的走道、門洞，客觀上形成了許多天然的應(yīng)力釋放帶。東、西、北側(cè)墻長(zhǎng)超過(guò)8m，易出現(xiàn)裂縫，所以在東、西、北側(cè)剪力墻洞口上方采取了連梁后澆的措施（35d后再澆注連梁）。通過(guò)合理的布置后澆連梁，使混凝土內(nèi)的應(yīng)力得到緩慢和充分的釋放。此方法大大地減小了由于混凝土收縮變化引起的裂縫。 

　�。�3）選用中低熱水泥：采用冀東P042.5R，普通硅酸鹽水泥，主要是降低水泥水化時(shí)產(chǎn)生的水化熱，以便控制混凝土的溫度。 

　�。�4）選用合適的骨料：經(jīng)適配，本工程粗骨料選用粒徑為10～31.5mm的連續(xù)級(jí)配碎石，針片狀顆粒含量4.4%。細(xì)骨料選用細(xì)度模數(shù)2.7左右的中粗砂。嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量，石子控制在0.3%以下，砂子含泥量控制在1.3%以下。因?yàn)楹�泥量越高，碎石表面的泥粉妨礙了石子和砂漿之間的咬合粘接，降低了抗拉強(qiáng)度，使得混凝土容易開裂。 

　�。�5）摻加粉煤灰：摻加粉煤灰可以替代一部分水泥用量，降低水化熱，增加混凝土可泵性，可加大到20%左右。 

　�。�6）合理選用外加劑：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們選擇了維克纖維和膨脹劑，纖維用來(lái)抵抗混凝土早期的裂縫，膨脹劑（USA）用來(lái)補(bǔ)償收縮，摻入有緩凝、減水作用的減水劑（ATS-SPI） 

　　3、防裂縫施工措施 

　�。�1）在泵管上鋪設(shè)濕草包，以降低混凝土入模溫度。 

　　（2）混凝土澆注2d后適當(dāng)松開模板的對(duì)拉螺栓，在墻體上口用水管澆水，可使混凝土在凝結(jié)過(guò)程中保證濕潤(rùn)。在混凝土澆注4d后，拆除模板。利用這段時(shí)間增加混凝土的保水性和表面摩阻力，以抵抗一部分收縮力，從而減小表面裂縫的出現(xiàn)。 

　�。�3）膨脹劑對(duì)溫度特別敏感，在設(shè)計(jì)交底時(shí)一定要求施工單位在混凝土澆注完成8～12h后，必須開始養(yǎng)護(hù)，保濕時(shí)間不低于7d。特別是加了膨脹劑后，混凝土?xí)�因�?qiáng)度增長(zhǎng)而抑制膨脹，故剪力墻拆模后要求施工單位進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)的措施，必須能夠保證混凝土澆筑之后亦不少于7d。 

　　（4）混凝土的收縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，收縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比，在保證泵送的條件下選擇最小的坍落度。 

　　（5）本工程主體施工正值6、7、8三個(gè)月，混凝土入模溫度很高，為此在選擇澆注時(shí)間應(yīng)盡量避開高溫時(shí)段，同時(shí)要求混凝土攪拌站對(duì)粗細(xì)骨料適當(dāng)遮蓋。 

　　4、裂縫的事后處理 

　　該剪力墻混凝土裂縫屬收縮性裂縫，不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成影響。但裂縫會(huì)導(dǎo)致剪力墻鋼筋銹蝕而影響其耐久性，需要對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理。對(duì)于寬度小于0.2mm的非貫穿性裂縫，使用水泥漿液加108膠進(jìn)行表面封閉；對(duì)于大于0.2mm的裂縫，則使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌漿封閉。 

　　5、結(jié)語(yǔ) 

　　核心剪力墻出現(xiàn)裂縫是超高層建筑一個(gè)普遍現(xiàn)象，它的出現(xiàn)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和鋼筋的銹蝕。在本工程建設(shè)中采取綜合技術(shù)和施工治理措施，具體而言通過(guò)混凝土配比控制（含試驗(yàn)），增加鋼筋網(wǎng)片、抗拉纖維、增加表面摩阻力、降低水泥用量、摻外加劑、減小坍落度等提高混凝土抗裂強(qiáng)度，又合理設(shè)置連梁后澆帶、加強(qiáng)澆筑工藝、噴淋養(yǎng)護(hù)等施工措施，有效減少裂縫及裂縫的發(fā)展。 

　　通過(guò)治理，遵化依水貴賓樓大廈整個(gè)塔樓結(jié)構(gòu)無(wú)有害裂縫發(fā)生，絕大多數(shù)的收縮裂縫都在0.2mm以內(nèi)，僅有個(gè)別超過(guò)要求。從結(jié)果看，塔樓核心剪力墻的裂縫控制無(wú)疑是成功的。