高层建筑地下室混凝土结构施工裂缝产生原因及防治

2020-12-07梁旭东

魅力中国 2020年3期

梁旭东

（河北张家口 076350）

引言

随着城市化进程的进一步加快，地下空间的开发利用逐渐广泛，而商品混凝土的普及为大体积混凝土的施工提供了契机，特别是在地下室结构的施工中，大体积混凝土的施工带来了施工速度的效率。但是，由于功能要求，地下室往往面积大，体积大，超出了最小的扩展和延伸空间，带来了不可避免的现象--裂缝。混凝土结构中的裂缝不仅影响着地基的使用功能和设计效果，而且对结构的安全性和耐久性有着重要的影响。

一、地下室混凝土裂缝的形式

（一）高层建筑的地下室地面一般较厚。属于大体积混凝土，在其浇筑3-4天后。表面出现不规则的裂缝。

（二）地下室墙板产生的裂缝多为数条竖向裂缝，间距大致相等，一般距地面50厘米，距顶面100厘米。中间裂缝宽，中间有窄的枣核状(棱柱状)，裂缝宽度一般在0.3毫米之间。

地下室墙体水平裂缝常出现在墙板与屋面或底板交界处及施工缝中。斜交裂缝也会发生。

（三）地下室顶板在不同部位会出现不规则裂缝，或在外墙大角处出现规则的斜向裂缝。

二、混凝土结构裂缝产生的原因分析

高层建筑地下室混凝土结构裂缝产生的原因有:混凝土收缩裂缝;强有力的约束裂纹;建筑物的裂缝;外力作用下的裂纹。

（一）砼收缩裂缝

1.干燥收缩。混凝土在制备过程中，水泥和外加剂与水混合后体积膨胀，但在成型过程中，随着混凝土水化的发生，混凝土中部分水分被吸收部分水分被蒸发，体积有一定的减小。混凝土体积收缩，使混凝土产生内应力，当收缩快而收缩时，混凝土会产生裂缝。

2.混凝土内部温度变化产生收缩裂缝。与墙体连接的框架柱部分截面长度大于1米，属于高水化热大体积混凝土。如果采取不适当的措施，混凝土表面会产生裂缝。对于框架柱与外墙之间的节点，大体积混凝土框架柱可视为较大的热源，与之相连的墙体较薄，与外界空气的接触面较大，散热快。当框架柱混凝土中存在大量热量时，墙体开始降温收缩。由于连接在一起的两个构件之间的温差，变形不同步，柱附近和墙体之间出现裂缝是符合规律的。

（二）强约束引起的裂缝

约束是对结构构件的活动和变形的约束。约束分为内部约束和外部约束。混凝土的内力约束主要包括:混凝土的收缩和变形约束;墙体内收缩变形小的部位对收缩变形大的部位的约束;暗柱和暗梁对墙板收缩变形的抑制作用;大长度混凝土墙与墙端收缩变形的相互约束。

（三）建筑物的形体及结构构件断面对墙体裂缝的影响

框架柱截面,壁厚很小,列墙连接部分变化大,不利于防止墙裂缝,其原因除了柱墙混凝土水化热温差收缩和大型列添加约束导致墙墙裂缝,也因为框架的列是组件的一个主要力量,高层建筑基础负载由一个支柱,桶形基础,基础,当压缩沉陷时，地基基础沉降或剪力墙位于基层区域边缘，导致裂缝出现。通过观察，每一个矩形、正方形、梯形等直线截面比较平面形状，墙体产生的裂缝较多，而曲线、圆弧和折线较多的建筑墙体裂缝很少。

（四）外力作用引起墙体裂缝

墙体两侧模板未同时拆除，选择一侧拆除。未拆除的侧模板支撑着新浇混凝土墙的侧压力。如果模板支撑牢固，混凝土墙体会产生裂缝。

三、地下室混凝土结构施工裂缝的防治措施

（一）原材料的控制

由于混凝土墙体中配筋较多且密实，因此应控制石材的最大粒径和骨料级配，以保证结构中混凝土的最密实填充。如果石材粒度较大，很容易卡在钢筋中间或钢筋与模板之间。砂浆的收缩率大于混凝土的收缩率，导致钢筋脱模一段时间后出现裂缝。

砂石含泥量必须严格控制。当砂石含泥量超过规定时，不仅增加了混凝土的收缩，而且降低了混凝土的抗拉强度，容易造成裂缝。

（二）施工组织控制

对于1770.000米以上的墙体，裂缝较小，易出现的裂缝为冷裂缝和层状裂缝。这些都是由于施工组织不合理造成的。施工时应防止侧模偏差，浇筑时应加强管壁根部的振动，以免出现根部腐烂的现象。混凝土的输送应均匀连续，防止冷缝或施工缝。采用科学合理的施工组织设计，根据混凝土浇筑施工的混凝土凝结时间和混凝土搅拌站的混凝土供应进行合理协调，使上部混凝土浇筑在下部混凝土浇筑后3-5小时内(初凝前下部混凝土不受控制)。

为了防止分层裂缝的产生，在浇筑上部混凝土时，应将夯锤插入下部混凝土5-10厘米，以便两层混凝土充分结合。

箱形基础底板长壁裂缝是不可避免的。通过设置温度钢条，设置一定数量的温度钢条，采用薄而密的结构钢条，使结构钢条充当温度钢条，可以克服这些裂缝。

（三）结构设计控制

为了防止墙板结构的开裂，在结构设计中应考虑温度钢筋(水平钢筋)的设计，充分利用结构钢筋的功能，降低墙板结构的温度应力和收缩应力。

结果导致壁板裂缝的主要因素是水化热,温度下降引起的拉应力,所以一定要尽量减少进入模具温度,应该分层消散热量灌溉,防止激烈的温度、湿度变化,为混凝土创造足够的应力松弛的状况。