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摘要:随着时代的发展和经济的增长,高层建筑工程越来越为普遍,而与之配套的地下室问题也越来越突出。其中地下室中的剪力墙板裂缝问题就是比较突出的一个情况,严重影响着建筑物的使用性能和使用年限。本文就以此为研究重点,着重讲述了地下室墙板裂缝的成因,并且针对这一系列问题提出了行之有效的预防措施。
关键字:高层建筑;地下室墙板裂缝;成因分析;措施
1、实例分析
1.1工程概况
某住宅建筑工程,地上十八层,地下一层,均为框架剪力墙结构。根据设计要求规定,地下室剪力墙为300mm、350mm厚。其中300中的配Φ12@200的竖向筋、φ10@200的水平筋、拉勾为φ6@200,350中的配Φ14@200的竖向筋、φ10@200的水平筋、拉勾为φ6@200。另外,地下室长、宽、高分别为30.3m、17.4m、4.2m,符合设计要求。
1.2出现的裂缝问题
该工程地下室中出现的裂缝主要有水平裂缝、竖向裂缝、斜裂缝、贯通裂缝以及不规则裂缝五种情况,长度在1m到4m之间,宽度在0.2mm到3mm之间不等。总共有12条,其中柱边裂缝为8条,其余分布墙体中部。
2、造成裂缝问题的主要原因
造成墙板裂缝问题的原因很多,根据目前观测情况则主要从施工、材料、设计以及外部环境几个方面进行研究分析,探讨裂缝形成的具体原因。
2.1材料问题
高层建筑的地下室剪力墙混凝土用料有着明确的设计要求,一般要求施工所用的混凝土强度要低于C50低水化热矿渣硅酸盐水泥,并且粉煤灰参量要少于30%。另外,对于混凝土的坍落度、含砂量、用水量以及水泥用量都要严格按照相关设计标准和规定指南等认真配比。另外,可以根据混凝土的具体状况,合理增添膨胀剂,一般参量在8%到12%之间。根据以上资料以及混凝土厂家提供的混凝土配合比以及试验报告中的反映,可以分析出地下室墙板裂缝形成主要与水泥材料、用量以及混凝土坍落度三个原料方面的问题有关。其中本工程水泥材料选用的是中水化热普硅胶水泥,该种水泥的水热化程度较大,在混凝土凝结的过程中发生较大的水热化反映,加剧了混凝土的内外温差,容易造成温度裂缝的产生。水泥用量超标,则容易造成混凝土内部在硬化后期的干燥,加剧了干缩性裂缝的产生。另外,坍落度过大,此时只要稍加振捣便可出现石子下沉、浆体上浮,泌水现象较为严重,如此一来就加速了混凝土塑性收缩性裂缝的产生。
2.2施工技术问题
在本工程中,模板的支撑非常稳定,剪力墙与板、柱实行整体浇筑,而且钢筋位置固定的较为牢固,混凝土的浇筑也是严格按照分层标准实行。但是,一些细节性问题却给墙体裂缝留出了可趁之机。譬如,模板自身缺陷、拼缝不严密,浇筑过程中的漏浆造成的蜂窝麻面,以及在浇筑之前未对模板进行充足的浇水湿润等,都是造成墙体裂缝的重要原因。另外,由于外部环境气温较高造成混凝土的养护时间不及时,也会为表面裂缝的形成创造条件。回填土的施工时间也会对地下室的温差造成影响,较易形成温度裂缝。
2.3设计原因
该工程所涉及到的地下室位于主楼之下,避免了后浇带设置不当引起的不均匀沉降裂缝,同时也有效避免了剪力墙过长引起的收缩裂缝。根据有关设计规范可以知道,墙体的开裂受施工和环境温度的影响较大,同时混凝土等级越高越容易出现开裂问题。另外,对于配筋比例和原则也有相关的设计的标准进行表述,墙体的水平构造配筋率以及水平间的间距都要控制在一定的范围之内,还要注意墙、柱交接部位的附加筋设置,以此来分散墙、柱中的集中应力,防止纵向裂缝的产生。然而现在的工程中由于水平配筋的数量和强度达不到要求,这样一来水平筋之间的间距过大,容易出现裂缝,这也是导致墙体裂缝的一个主要因素。另外,根据调查研究,墙柱之间形成的应力裂缝也成规律性表现,也是墙体裂缝的一个重要方面。
2.4外部环境因素
地下室墙板裂缝所受的外部环境主要就是回填土和天气的影响,根据混凝土的浇筑要求来说,一般要求浇筑和搅拌温度不能高于25℃。但是本工程中地下室墙板浇筑时温度良好,可以基本忽略天气对裂缝产生的影响。然而本工程中的回填土由于没能及时进行回填,在阳光直射的过程中,造成了室内外温差较大,对裂缝的产生造成了一定的影响。
3、针对裂缝问题的处理方法
从现阶段来看,地下室墙体中出现的一些可见裂缝对整个建筑结构的安全性和使用性没有太严重影响,但是如果外界有害物质通过这些细小的裂缝进入到墙体内部,就有可能锈蚀内部钢筋,降低了钢筋的耐久性,为此一定要及时的对这些裂缝进行处理。针对本工程中的裂缝问题,在裂缝开展稳定后则又分别对表面裂缝、较深裂缝以及贯穿裂缝进行了处理。其中表面裂缝利用水泥基结晶渗透材料(K11)沿缝两边各500mm增补2遍,使其形成一个封闭体。而较深裂缝则需要凿出一个“V”字槽,清理干净后用防水材料进行封堵。
4、具体施工过程中需要采取的措施
无论如何,弥补都是会给结构本身带来一定弊端的,只有提前预防才是解决裂缝出现的最好办法。
4.1加强原料管理
为了从原料上确保建筑的质量,必须加大对砂石的含水和含泥量的控制,在混凝土的原料选择时采用低水热水泥,并尽量减少水泥用量,另外为了提高墙体的抗裂性能,可在混凝土中增加0.05%的杜拉纤维,同时对于混凝土的收缩补偿试验以及其他的方面的检测都需要进行严格的检查。
4.2加强设计管理
地下室工程中所用的混凝土为补偿收缩性混凝土,设计院需要根据实际需要制定合理的限制膨胀率,而预拌混凝土厂家则需要根据这个参数来确定混凝土的配合比。对于地下室墙体中的水平配筋则需要利用一定量的配筋率来提高墙体的抗裂性能,一般情况下配筋率要求在0.4%以上,并且选择φ6-φ10@100的水平筋。为了减少纵向裂缝的产生,可以在墙柱的交界处增加附加筋,以此来分散墙柱的集中应力。另外,为了增加外墙外侧混凝土的抗裂性能,需要在外墙主筋的外侧增加一定厚度的冷拔钢丝焊接网。
4.3加强施工技术管理
为了防止裂缝问题的产生,施工方面也要注意很多东西。混凝土浇筑过程中,一般要进行分层浇筑,并且保证振捣充分以及二次振捣的强度,避免孔洞或是漏振问题的出现。另外要尽量采用新模板,这主要为了防止蜂窝和麻面现象的产生。而为了防止钢筋在浇筑过程中偏位,造成混凝土的强度不均匀,一般的竖向筋都采用“U”型筋固定。为了增加混凝土早期自由的伸缩空间,加强混凝土的抗裂性能,一般将墙体和顶板进行分开浇筑。
为防止地下室墙板出现裂缝,设计单位、施工单位均应加以重视。模板湿润度、拆模时间、护养时间以及回填土时间都会影响到混凝土的抗裂性能。为此,在浇筑之前一定要将剪力墙模板进行充分湿润,拆模时间最好控制在浇筑的7天之后,而且混凝土的养护时间也不要少于7天,同时为了保持防止混凝土外侧受风以及太阳直射造成的内外温差较大,这就需要在施工完毕之后,尽可能早的进行回填土的回填。
5、结束语
地下室墙板裂缝的问题会随着时间的推移,变的越来越明显,也成为建筑工程中的一个重要难题。但是通过近年来的研究和探索,只要严格控制混凝土的原材料、使用配合比、浇筑温度、拆模和养护的时间,再加上对后浇带和配筋率的严格要求,对于预防和控制裂缝问题的出现还是非常有效的。
参考文献:
[1]王雪洁,李悦梅,王仁君.论对地下混凝土墙板裂缝原因的分析及处理[J].经营管理者.2009,02.
[2]杜文卓,关群.高层地下室剪力墙裂缝产生原因及防治[J].工程与建设,2012,04.
[3]白艳甫.试析地下室墙体裂缝形成原因及解决措施[J].科技致富向导,2013,10.
关键字:高层建筑;地下室墙板裂缝;成因分析;措施
1、实例分析
1.1工程概况
某住宅建筑工程,地上十八层,地下一层,均为框架剪力墙结构。根据设计要求规定,地下室剪力墙为300mm、350mm厚。其中300中的配Φ12@200的竖向筋、φ10@200的水平筋、拉勾为φ6@200,350中的配Φ14@200的竖向筋、φ10@200的水平筋、拉勾为φ6@200。另外,地下室长、宽、高分别为30.3m、17.4m、4.2m,符合设计要求。
1.2出现的裂缝问题
该工程地下室中出现的裂缝主要有水平裂缝、竖向裂缝、斜裂缝、贯通裂缝以及不规则裂缝五种情况,长度在1m到4m之间,宽度在0.2mm到3mm之间不等。总共有12条,其中柱边裂缝为8条,其余分布墙体中部。
2、造成裂缝问题的主要原因
造成墙板裂缝问题的原因很多,根据目前观测情况则主要从施工、材料、设计以及外部环境几个方面进行研究分析,探讨裂缝形成的具体原因。
2.1材料问题
高层建筑的地下室剪力墙混凝土用料有着明确的设计要求,一般要求施工所用的混凝土强度要低于C50低水化热矿渣硅酸盐水泥,并且粉煤灰参量要少于30%。另外,对于混凝土的坍落度、含砂量、用水量以及水泥用量都要严格按照相关设计标准和规定指南等认真配比。另外,可以根据混凝土的具体状况,合理增添膨胀剂,一般参量在8%到12%之间。根据以上资料以及混凝土厂家提供的混凝土配合比以及试验报告中的反映,可以分析出地下室墙板裂缝形成主要与水泥材料、用量以及混凝土坍落度三个原料方面的问题有关。其中本工程水泥材料选用的是中水化热普硅胶水泥,该种水泥的水热化程度较大,在混凝土凝结的过程中发生较大的水热化反映,加剧了混凝土的内外温差,容易造成温度裂缝的产生。水泥用量超标,则容易造成混凝土内部在硬化后期的干燥,加剧了干缩性裂缝的产生。另外,坍落度过大,此时只要稍加振捣便可出现石子下沉、浆体上浮,泌水现象较为严重,如此一来就加速了混凝土塑性收缩性裂缝的产生。
2.2施工技术问题
在本工程中,模板的支撑非常稳定,剪力墙与板、柱实行整体浇筑,而且钢筋位置固定的较为牢固,混凝土的浇筑也是严格按照分层标准实行。但是,一些细节性问题却给墙体裂缝留出了可趁之机。譬如,模板自身缺陷、拼缝不严密,浇筑过程中的漏浆造成的蜂窝麻面,以及在浇筑之前未对模板进行充足的浇水湿润等,都是造成墙体裂缝的重要原因。另外,由于外部环境气温较高造成混凝土的养护时间不及时,也会为表面裂缝的形成创造条件。回填土的施工时间也会对地下室的温差造成影响,较易形成温度裂缝。
2.3设计原因
该工程所涉及到的地下室位于主楼之下,避免了后浇带设置不当引起的不均匀沉降裂缝,同时也有效避免了剪力墙过长引起的收缩裂缝。根据有关设计规范可以知道,墙体的开裂受施工和环境温度的影响较大,同时混凝土等级越高越容易出现开裂问题。另外,对于配筋比例和原则也有相关的设计的标准进行表述,墙体的水平构造配筋率以及水平间的间距都要控制在一定的范围之内,还要注意墙、柱交接部位的附加筋设置,以此来分散墙、柱中的集中应力,防止纵向裂缝的产生。然而现在的工程中由于水平配筋的数量和强度达不到要求,这样一来水平筋之间的间距过大,容易出现裂缝,这也是导致墙体裂缝的一个主要因素。另外,根据调查研究,墙柱之间形成的应力裂缝也成规律性表现,也是墙体裂缝的一个重要方面。
2.4外部环境因素
地下室墙板裂缝所受的外部环境主要就是回填土和天气的影响,根据混凝土的浇筑要求来说,一般要求浇筑和搅拌温度不能高于25℃。但是本工程中地下室墙板浇筑时温度良好,可以基本忽略天气对裂缝产生的影响。然而本工程中的回填土由于没能及时进行回填,在阳光直射的过程中,造成了室内外温差较大,对裂缝的产生造成了一定的影响。
3、针对裂缝问题的处理方法
从现阶段来看,地下室墙体中出现的一些可见裂缝对整个建筑结构的安全性和使用性没有太严重影响,但是如果外界有害物质通过这些细小的裂缝进入到墙体内部,就有可能锈蚀内部钢筋,降低了钢筋的耐久性,为此一定要及时的对这些裂缝进行处理。针对本工程中的裂缝问题,在裂缝开展稳定后则又分别对表面裂缝、较深裂缝以及贯穿裂缝进行了处理。其中表面裂缝利用水泥基结晶渗透材料(K11)沿缝两边各500mm增补2遍,使其形成一个封闭体。而较深裂缝则需要凿出一个“V”字槽,清理干净后用防水材料进行封堵。
4、具体施工过程中需要采取的措施
无论如何,弥补都是会给结构本身带来一定弊端的,只有提前预防才是解决裂缝出现的最好办法。
4.1加强原料管理
为了从原料上确保建筑的质量,必须加大对砂石的含水和含泥量的控制,在混凝土的原料选择时采用低水热水泥,并尽量减少水泥用量,另外为了提高墙体的抗裂性能,可在混凝土中增加0.05%的杜拉纤维,同时对于混凝土的收缩补偿试验以及其他的方面的检测都需要进行严格的检查。
4.2加强设计管理
地下室工程中所用的混凝土为补偿收缩性混凝土,设计院需要根据实际需要制定合理的限制膨胀率,而预拌混凝土厂家则需要根据这个参数来确定混凝土的配合比。对于地下室墙体中的水平配筋则需要利用一定量的配筋率来提高墙体的抗裂性能,一般情况下配筋率要求在0.4%以上,并且选择φ6-φ10@100的水平筋。为了减少纵向裂缝的产生,可以在墙柱的交界处增加附加筋,以此来分散墙柱的集中应力。另外,为了增加外墙外侧混凝土的抗裂性能,需要在外墙主筋的外侧增加一定厚度的冷拔钢丝焊接网。
4.3加强施工技术管理
为了防止裂缝问题的产生,施工方面也要注意很多东西。混凝土浇筑过程中,一般要进行分层浇筑,并且保证振捣充分以及二次振捣的强度,避免孔洞或是漏振问题的出现。另外要尽量采用新模板,这主要为了防止蜂窝和麻面现象的产生。而为了防止钢筋在浇筑过程中偏位,造成混凝土的强度不均匀,一般的竖向筋都采用“U”型筋固定。为了增加混凝土早期自由的伸缩空间,加强混凝土的抗裂性能,一般将墙体和顶板进行分开浇筑。
为防止地下室墙板出现裂缝,设计单位、施工单位均应加以重视。模板湿润度、拆模时间、护养时间以及回填土时间都会影响到混凝土的抗裂性能。为此,在浇筑之前一定要将剪力墙模板进行充分湿润,拆模时间最好控制在浇筑的7天之后,而且混凝土的养护时间也不要少于7天,同时为了保持防止混凝土外侧受风以及太阳直射造成的内外温差较大,这就需要在施工完毕之后,尽可能早的进行回填土的回填。
5、结束语
地下室墙板裂缝的问题会随着时间的推移,变的越来越明显,也成为建筑工程中的一个重要难题。但是通过近年来的研究和探索,只要严格控制混凝土的原材料、使用配合比、浇筑温度、拆模和养护的时间,再加上对后浇带和配筋率的严格要求,对于预防和控制裂缝问题的出现还是非常有效的。
参考文献:
[1]王雪洁,李悦梅,王仁君.论对地下混凝土墙板裂缝原因的分析及处理[J].经营管理者.2009,02.
[2]杜文卓,关群.高层地下室剪力墙裂缝产生原因及防治[J].工程与建设,2012,04.
[3]白艳甫.试析地下室墙体裂缝形成原因及解决措施[J].科技致富向导,2013,10.