鋼筋混凝土剪力墻施工裂縫的分析與控制_工程管理

1、鋼筋混凝土剪力墻施工裂縫的分析與控制鋼筋混凝土剪力墻在施工過程中易產(chǎn)生裂縫，其主要的影響因素有：溫度應(yīng)力、原材料質(zhì)量，地基不勻稱沉降，模板支撐不穩(wěn)，結(jié)構(gòu)配筋，混凝土振搗及養(yǎng)護達不到要求等。文章對鋼筋混凝土剪力墻施工中因多種緣由造成的非正常裂縫進行了簡潔分析和說明，在總結(jié)目前國內(nèi)外設(shè)計、施工閱歷以及已有討論成果基礎(chǔ)上，提出了鋼筋混凝土剪力墻預(yù)防裂縫及裂縫處理方法的建議。1 鋼筋混凝土剪力墻施工裂縫的成因鋼筋混凝土剪力墻由于組成材料和微觀構(gòu)造的不同以及所受外界影響的不同，產(chǎn)止裂縫的緣由較為簡單，它對其結(jié)構(gòu)功能的影晌也是不同的。產(chǎn)生裂縫的緣由許多，按其形成的緣由可分為兩類：一類是由于荷載所引起，如受

2、彎構(gòu)件、受拉構(gòu)件等在荷載作用下的混凝土受拉區(qū)開裂;另一類是由變形引起的非荷載裂縫，如基礎(chǔ)不勻稱沉降、溫度變化、混凝土的收縮、鋼筋銹蝕膨脹等。許多裂縫是多種因素共同作用而形成的。產(chǎn)生裂縫的根本緣由是混凝土的抗拉強度太低。1.1 混凝土水熱化引起的裂縫在大體積混凝土凝聚和硬化過程中，水泥和水產(chǎn)生化學反應(yīng)，釋放出大量的熱量，稱為“水化熱”。大部分水化熱的熱量在澆筑后的前三天釋放，由于混凝土不易于導(dǎo)熱，因此導(dǎo)致混凝土塊體溫度上升。當混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部環(huán)境溫度相差很大(一般不宜超過25度)，此時形成的溫度應(yīng)力或溫度變形漸漸增大，當超過混凝土當時的抗拉強度或極限拉伸值時，就會形成裂縫。對于鋼筋混凝

3、土剪力墻，強度要求較高，水泥用量相對較多，水化熱大，溫升速率也較大，一般可達3540 ，加上初始溫度可使最高溫度超過7080。一般混凝土的熱膨脹系數(shù)為10×-6，當溫度下降2025時造成的冷縮量為2×10-42.5×10-4，而混凝土的極限拉伸值只有1×10-41.5×10-4，因而冷縮常引起混凝土開裂。1.2 塑性收縮裂縫這種裂縫發(fā)生在混凝土澆筑后數(shù)小時仍處于塑性狀態(tài)的時刻。發(fā)生這種裂縫的因素是多方面的。大通間的墻面、酷熱或大風天氣以及混凝土水化熱高等，都簡單產(chǎn)生這種裂縫。剪力墻一般采納高強混凝土，而高強混凝土的水膠比低.自由水分少，礦物細摻

4、和料對水有更高的敏感性。高強混凝土基本不服水，表面失水更快，塑性收縮比一般混凝土更簡單產(chǎn)生，因此相對于一般混凝土構(gòu)件，剪力墻更簡單產(chǎn)生此類裂縫。這類裂縫的寬度可大可小，小的細如發(fā)絲，大的可到數(shù)毫米，長度可由數(shù)厘米到數(shù)米，但深度通常不超過5厘米，一般呈現(xiàn)不規(guī)章的分布外形。1.3 塑性塌落引起的裂縫作為一類大厚度的構(gòu)件，鋼筋混凝土剪力墻在澆筑后的半個小時到數(shù)個小時期間，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的制約，或是在在過分凹凸不平的基礎(chǔ)上進行澆筑，抑或是模板沉陷、移動等因素從而引發(fā)的墻面開裂。1.4 堿骨料反應(yīng)引起的裂縫堿骨料反應(yīng)有兩種：一種是堿硅酸鹽骨料反應(yīng)，另一種是堿碳酸鹽骨料反應(yīng)。后一種

5、不常見。前一種引起混凝土裂縫的緣由可能是混凝土加水拌和后，水泥中的堿不斷溶解，這種堿液與活性骨科中的活性氧化硅起化學反應(yīng)，析出膠狀的堿硅膠，從四周介質(zhì)中吸水膨脹，其體積可增大到三倍，而使混凝土脹裂，其特點是裂縫中布滿白色肢體，表面裂縫常有白色沉淀的膠體，呈雜亂的“地圖”狀。1.5 各種約束引起的裂縫約束對混凝土構(gòu)件活動和變形的影響。假如剪力墻不受約束任其自由變形，那么上述的干縮裂縫和溫度裂縫也不會消失。但是實際工程中剪力墻構(gòu)件受到各種約束的影響，如樓板、剪力墻的明柱或暗柱、墻端等。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)件的變形不同步而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。1.6墻體長度和墻體水平鋼筋配置

6、狀況產(chǎn)生的裂縫墻體越長越簡單消失裂縫;鋼筋越疏、越光滑，墻體越簡單消失裂縫?，F(xiàn)行規(guī)范將伸縮縫間距仍舊放得較寬，達45米。另外雖然對剪力墻做了許多規(guī)定，但對水平鋼筋的要求卻很松。鋼筋對混凝土剪力墻有肯定的約束作用，體現(xiàn)在它會在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力。增加鋼筋數(shù)量會在肯定程度上削減混凝土的收縮裂縫，但是也會增加混凝土的拉應(yīng)力，鋼筋數(shù)量過多，鋼筋對混凝土的約束過大，也會引起墻體開裂。2 鋼筋混凝土剪力墻施工裂縫的掌握為了有效地掌握鋼筋混凝土剪力墻有害裂縫的消失和進展，必需從掌握混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高強凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和沒計構(gòu)造等方面全面考慮，結(jié)合實際實行措施

7、，予以消退。2.1 提高熟悉 防止工程裂縫的重點在于“人”，只有提高相關(guān)人員對本職工作重要性的熟悉，才能從根本上防止此通病的發(fā)生。我們也只有仔細找動身生裂縫而滲漏的緣由，根據(jù)規(guī)范、質(zhì)量標準去做，樂觀克服施工中不合理的做法，才能使一切工作步入正常的軌道。我們信任，事在人為，只要仔細對待，就能將風險降低到零。2.2 降低水泥水化熱選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等。充分利用混凝土的后期強度，削減每立方米混凝土中的水泥用量。使用粗骨科，盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細骨料;掌握砂石含泥量;摻加粉煤灰等摻和料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑

8、，改善和易性，降低水灰比，以達到削減水泥用量、降低水化熱的目的。在基礎(chǔ)內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。在拌和混凝土時，還可滲入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，削減剪力墻構(gòu)件內(nèi)部的溫度應(yīng)力。2.3 調(diào)整水平鋼筋配筋方案，增加抗收縮鋼筋配筋率對鋼筋混凝土剪力墻中的混凝土有很大的約束作用。恰當?shù)呐浣罘桨覆粌H能夠提高混凝土的極限拉伸，而且對混凝土的收縮裂縫具有抑制的作用。將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側(cè)，有效減小混凝土愛護層厚度,增加剪力墻表層混凝土的抗裂性。適當增加水平鋼筋的配筋率、減小鋼筋直徑而縮小配筋間距。此外，在剪力墻的墻板結(jié)構(gòu)中采納構(gòu)造鋼筋，使其起

9、到溫度筋的作用，防止墻面的開裂。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋，可將分布筋做適當調(diào)整。溫度筋宜分布細密，一般用8鋼筋.雙向配筋，間距15厘米，這樣可以增加反抗溫度應(yīng)力的力量。上層鋼筋的綁扎，應(yīng)在撓筑完下層混凝土之后進行。2.4 提高混凝土的極限拉伸強度選擇良好級配的粗骨料，嚴格掌握其含泥量，加強混凝土的振搗，提高混凝土密實度和抗拉強度，減小收縮變形，保證施工質(zhì)量。實行二次投料法、二次振搗法，澆筑后準時排解表面積水，加強早期養(yǎng)護，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗抗強度和彈性模量。2.5 加強施工的溫度、濕度掌握在剪力墻澆筑之后，做好保溫保濕養(yǎng)護，緩緩降溫，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力。夏季應(yīng)留意避開曝曬，留意保濕;冬期應(yīng)實行措施保溫程蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度。實行長時間的養(yǎng)護，規(guī)定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。合理支配施工程序，掌握混凝土在剪力墻的澆筑過程中勻稱上升，避開混凝土拌和物積累過大高差。