摘要:高層建筑越來(lái)越多,建筑工程自施工完畢,甚至在施工過(guò)程中都會(huì)存在不同程度的裂縫或細(xì)微裂紋,這些裂縫若沒(méi)有得到及時(shí)的修補(bǔ)與防治,勢(shì)必影響建筑物的使用壽命和使用安全。因此,搞好混凝土結(jié)構(gòu)防裂縫工作已經(jīng)成為工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)高層建筑地下室剪力墻混凝土的裂縫控制工程實(shí)例進(jìn)行分析,并提出了防止大體積混凝土裂縫的相關(guān)技術(shù)措施,并取得了良好的施工效果。
關(guān)鍵詞:建筑工程 地下室剪力墻 混凝土裂縫 防治施工
一、引言
大量的工程實(shí)踐表明,大體積混凝土在施工階段如不采取合理的技術(shù)措施,就極易出現(xiàn)因裂縫所引發(fā)的工程事故。因此施工項(xiàng)目部應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工材料和施工工藝等方面做好地下室的防裂措施。本文結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)工程項(xiàng)目中的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),找到地下室剪力墻混凝土有效的防裂措施,為以后類似工程提供借鑒。
二、工程概況
湖南某市住宅小區(qū)總建筑面積約20.5萬(wàn)平方米,該建筑物為105.5米高,地上20層,建筑面積約9.6萬(wàn)平方米。地下一層,為整體地下室,地下室底板面標(biāo)高-5.5至-6.0米,地下室頂板面標(biāo)高-0.8至-1.4米。基礎(chǔ)采用長(zhǎng)螺旋灌注樁基礎(chǔ),地下室底板厚400毫米,地下室頂板采用預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋,板厚400~450毫米,地下室外墻設(shè)計(jì)厚度400毫米。地下室由后澆帶或膨脹帶劃分開,未設(shè)沉降縫。該建筑工程為框架-剪力墻結(jié)構(gòu),采用C40/P6防水混凝土施工。
三、本工程施工中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫情況
本工程中出現(xiàn)的裂縫有兩種:①由外荷載引起的結(jié)構(gòu)性裂縫。②由溫度變化、混凝土收縮、地基不均勻沉降等因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力的混凝土裂縫,即非結(jié)構(gòu)性裂縫。防治這類常在混凝土長(zhǎng)墻結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的非荷載裂縫,是混凝土長(zhǎng)墻施工的關(guān)鍵。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害性和嚴(yán)重性:①結(jié)構(gòu)裂縫寬度顯示鋼筋保護(hù)層被破壞的程度。裂縫可引起混凝土中鋼筋的銹蝕,降低建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性。②裂縫影響使用功能?稍斐蓾B水或引起使用者的不安。③受力構(gòu)件裂縫過(guò)寬,預(yù)示構(gòu)件承載力儲(chǔ)備不足,使建筑物存在重大安全隱患。
四、本工程中地下室剪力墻裂縫形成原因分析
4.1設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)的問(wèn)題
、僭O(shè)計(jì)伸縮縫間距過(guò)大,這是地下室墻產(chǎn)生裂縫普遍的一個(gè)因素。
②設(shè)計(jì)計(jì)算的錯(cuò)誤導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度的不足,以及鋼筋工程材料設(shè)計(jì)問(wèn)題等,也會(huì)引起混凝土出現(xiàn)受力裂縫。
4.2材料配用不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。
由水泥使用水泥不當(dāng)、混凝土用水量多、骨料級(jí)配不良、外加劑使用不當(dāng)和構(gòu)件本身的長(zhǎng)度等因素,導(dǎo)致混凝土的收縮應(yīng)力過(guò)大,產(chǎn)生收縮裂縫。
4.3施工方面的不足
、僭谝话闱闆r下,對(duì)有防裂嚴(yán)格要求的建筑,對(duì)鋼筋的選用是采用密和小的手法,本工程若采用Φ14@100,防裂效果可能更好。
②地下室墻長(zhǎng)期暴露。這類薄而長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)對(duì)溫度、濕度變化較敏感,常因附加的溫度收縮應(yīng)力導(dǎo)致墻體開裂。設(shè)計(jì)時(shí)地下室均按埋入土中或室內(nèi)結(jié)構(gòu)考慮,而實(shí)際施工中很難做到墻體完成后立即回填土和完成頂板。
③后澆帶處理不當(dāng),以及用后澆帶代替伸縮縫。本工程后澆帶設(shè)置較多,施工縫處理不當(dāng),鋼筋處理不規(guī)范,混凝土不符要求等造成后澆帶處存在質(zhì)量缺陷,形成裂縫。
、軐(shí)際工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到各種約束的影響,如樓板、剪力墻的暗柱(或明柱)及端墻的約束,地下室側(cè)墻受到地下室頂板和底板的約束。這些約束使得剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能自由變形或者跟約束構(gòu)件的變形不同步(或不協(xié)調(diào))而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
、莼炷琉B(yǎng)護(hù)不到位、不及時(shí)。本工程量大面廣,主要采用人工澆水養(yǎng)護(hù),未采用麻袋覆蓋等保水措施,造成墻體砼養(yǎng)護(hù)不到位和不及時(shí),導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
五、裂縫預(yù)防措施
5.1設(shè)計(jì)方面的措施
①設(shè)計(jì)伸縮縫最大間距由30m減少至20m,減少混凝土墻體的伸縮應(yīng)力。
②基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)荷載相協(xié)調(diào),確保建筑物均勻沉降。對(duì)剪力墻造成約束的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與其連接處增設(shè)鋼筋,這能對(duì)裂縫起到一定的抑制作用。墻體筋角部設(shè)置放射筋,預(yù)留洞口等薄弱部位應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。水、電管線避免重疊交叉。
③外墻主筋外側(cè)增設(shè)鋼絲網(wǎng):由于地下室外墻鋼筋保護(hù)層較大,建議在外墻主筋外側(cè)增加直徑 4mm 的冷拔鋼絲焊接網(wǎng),加強(qiáng)外墻外側(cè)混凝土的抗裂性能。
5.2混凝土材料方面的措施
、賴(yán)格控制砼用水量,按照試驗(yàn)室提供的混凝土配合比設(shè)計(jì),提高砂石質(zhì)量和降低砼坍落度等措施,適當(dāng)降低砼的用水量。
、谡{(diào)整混凝土各組分,盡量使用低水化熱的水泥。
③提高骨料質(zhì)量,控制粗骨料數(shù)量。
④嚴(yán)格控制混凝土摻合料的摻量。
⑤合理選用外加劑。砼應(yīng)選用減水率高,分散性能好,并對(duì)砼收縮影響較小的外加劑。
5.3施工方面的措施
、俚叵率彝鈮ωQ向鋼筋由原先預(yù)采用Φ20@200,改選為Φ14@100;水平筋由Φ16@200,改選為Φ12@110,“細(xì)而密”的鋼筋防裂效果更好。同時(shí)調(diào)整水平鋼筋配筋方案,將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側(cè),有效減小了混凝土保護(hù)層厚度,增強(qiáng)了剪力墻表層混凝土的抗裂性。
②施工澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕透;控制混凝土的水泥用量,水灰比和砂率不能過(guò)大;混凝土的攪拌時(shí)間要足夠,送運(yùn)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng);嚴(yán)格控制配制混凝土的砂石骨料的含泥量,避免使用過(guò)量粉砂;混凝土施工時(shí)應(yīng)按規(guī)范振搗密實(shí),不能過(guò)度振搗,混凝土表面要進(jìn)行二次抹壓,提高表面強(qiáng)度減少收縮量。
③為防止大體積混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)限值而產(chǎn)生溫度裂縫,在混凝土內(nèi)布置測(cè)溫點(diǎn),掌握基礎(chǔ)內(nèi)部實(shí)際溫度變化情況,監(jiān)視溫差波動(dòng),以指導(dǎo)日后養(yǎng)護(hù)工作。
選擇合適季節(jié)澆筑混凝土以低溫季節(jié)為最好,盡量避免在惡劣天氣條件下施工,若必須要在雨天施工,則應(yīng)做好防雨的措施。新澆混凝土被雨水沖刷的部位,應(yīng)該用同配比砂漿補(bǔ)強(qiáng)。
、芎鬂矌У奶幚。后澆帶不能完全代替伸縮縫所有功能,本工程雖采用了后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為防裂措施,但在地下室面積過(guò)大的情況下,無(wú)法完全代替伸縮縫。此外,后澆帶部位的混凝土應(yīng)采用補(bǔ)償收縮混凝土,強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與兩側(cè)先澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同。后澆帶的位置、形式、尺寸,應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定施工。后澆帶澆筑前應(yīng)嚴(yán)格的清理干凈,作好基面處理。
、萜街倍芜^(guò)長(zhǎng)的剪力墻補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)平直段過(guò)長(zhǎng)的剪力墻通過(guò)適當(dāng)調(diào)整地下室平面布置等方式,增加剪力墻轉(zhuǎn)角,避免過(guò)長(zhǎng)的平直段。在不影響使用功能的前提下,外墻平面盡可能多轉(zhuǎn)折、多變化。
、薮_;炷良皶r(shí)得到養(yǎng)護(hù)。長(zhǎng)期的帶模養(yǎng)護(hù):由于采用木模,故保持模板的完全濕潤(rùn)可以使得混凝土內(nèi)部拌合水的水化過(guò)程保持濕潤(rùn)環(huán)境,補(bǔ)充水源,帶模養(yǎng)護(hù),規(guī)定2O天拆模。澆水養(yǎng)護(hù):基本上采取連續(xù)循環(huán)的方式,澆水面為外墻的內(nèi)外側(cè)面。在混凝土獲得一定強(qiáng)度后,松開對(duì)銷螺栓,使得模板與混凝土界面可以蓄水。繼續(xù)養(yǎng)護(hù):模板拆除后,繼續(xù)對(duì)外墻混凝土澆水養(yǎng)護(hù)18d。
結(jié)束語(yǔ)
該項(xiàng)目在后續(xù)施工中完善了質(zhì)量管理體系,落實(shí)崗位職責(zé),加強(qiáng)了施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,同時(shí)做好項(xiàng)目工程師對(duì)技術(shù)人員、技術(shù)人員對(duì)操作人員在控制裂縫方面的技術(shù)交底工作。在此地下室工程完成后,大體積混凝土表面和外墻混凝土表面均無(wú)明顯裂縫出現(xiàn),取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期目的。
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