地下室剪力墻裂縫防治

地下室剪力墻裂縫防治[摘要]現(xiàn)澆鋼筋砼地下室剪力墻砼裂縫是近幾年工程的主要質(zhì)量通病之一，現(xiàn)今已成為工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)高層建筑地下室剪力墻砼的裂縫成因進(jìn)行了內(nèi)外因素綜合分析，提出了防止裂縫的相關(guān)技術(shù)措施，從而說(shuō)明了剪力墻砼裂縫的缺陷是可以事前控制的。

[關(guān)鍵字]高層建筑地下室剪力墻砼，裂縫缺陷預(yù)防，防裂，施工

1引言

現(xiàn)澆鋼筋砼地下室剪力墻砼裂縫是近幾年工程的主要質(zhì)量通病之一，現(xiàn)今已成為工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

因工程上出現(xiàn)有害裂縫，要花去不必要的財(cái)力進(jìn)行修復(fù)，還要延誤工期，造成滲漏隱患，對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久年限和建筑使用功能均受到影響。因此施工項(xiàng)目部應(yīng)在施工前，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地下室的深淺、地下室墻體的厚度、砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)等因素做好地下室的防裂措施。

本文試圖對(duì)管理過(guò)的一個(gè)工程項(xiàng)目中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，找到地下室剪力墻砼有效的防裂措施，為以后類似項(xiàng)目提供借鑒。

2工程概況

長(zhǎng)沙市某住宅小區(qū)工程共十四棟，地上十至二十八層，地下一層，總建筑面積約260000m2，地下室面積近50000m2。地下室底板厚400mm，地下室頂板采用預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋，板厚350～450mm，地下室外墻設(shè)計(jì)厚度400mm。地下室由后澆帶或膨脹帶劃分為近三十個(gè)區(qū)域，未設(shè)沉降縫。各單體均為剪力墻結(jié)構(gòu)，采用c40/p6防水砼。工程共分三期完成，各期地下室施工區(qū)域采用后澆帶分隔，在后施工棟號(hào)主體完成后閉合。

3裂縫分析

一般構(gòu)筑物產(chǎn)生裂縫的原因有如下幾點(diǎn)：(1)由外部荷載引起的裂縫；(2)由結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起裂縫，一般由于設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)模型與實(shí)際應(yīng)力的不同引起的；(3)變形應(yīng)力引起的裂縫，由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起的，施工中可采取措施避免。

本工程地下室面積大，且未設(shè)置沉降縫分格，剪力墻連續(xù)長(zhǎng)度大，建筑高度高，極易產(chǎn)生地下室剪力墻伸縮裂縫。

這些裂縫一般是有規(guī)則的：a、絕大多數(shù)裂縫為豎直的、兩端尖細(xì)中間寬的裂縫，多數(shù)縫長(zhǎng)接近墻高，兩端逐漸變細(xì)而消失，是溫度收縮引起的結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的裂縫，即干縮裂縫；b、裂縫數(shù)量較多，嚴(yán)重時(shí)甚至每一至二米就有一條細(xì)裂縫，裂縫的寬度一般在0.2mm以下，超過(guò)0.3mm寬的裂縫很少見(jiàn)；c、沿地下室墻長(zhǎng)兩端附近裂縫較少，墻長(zhǎng)中部附近較多；d、裂縫出現(xiàn)的時(shí)間多在拆模后不久，有的還與氣溫驟降有關(guān)；e、裂縫隨著時(shí)間發(fā)展，數(shù)量增多，但縫寬加大不多，發(fā)展情況與砼是否暴露在大氣中和暴露時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)；f、這種裂縫一般是貫穿性裂縫，地下室回填土完成后，常可見(jiàn)裂縫處滲漏水，但一般水量不大。此類裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久年限和建筑使用功能均有較大影響，屬于需治理的有害裂縫。

室外某處室內(nèi)某處

4裂縫形成原因

此類裂縫為非荷載裂縫，是砼施工期間由砼水化熱或砼失水收縮引起體積變化，其變形受到約束而產(chǎn)生約束應(yīng)力，當(dāng)約束應(yīng)力大于砼的抗拉強(qiáng)度時(shí)就出現(xiàn)裂縫。防治這類常在砼長(zhǎng)墻結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的非荷載裂縫，是砼長(zhǎng)墻施工的關(guān)鍵。

(一)材料原因：

a、摻合料的總摻量過(guò)多；

b、配置c40砼的單方水泥用量過(guò)大，使用水泥不當(dāng)；

c、砼用水量多；

d、骨料級(jí)配不良；

e、外加劑使用不當(dāng)。

(二)設(shè)計(jì)方面的原因：

a、鋼筋保護(hù)層厚度太厚。

地下室外墻豎向鋼筋設(shè)計(jì)為φ20@200，水平筋為φ16@200，位置在豎筋的內(nèi)側(cè)，地下室外墻外側(cè)豎向鋼筋保護(hù)層要求為40mm，內(nèi)側(cè)為20mm，這樣從墻體外表面到抗收縮的水平筋的尺寸分別為68mm和48mm，造成墻體表面存在著一層厚厚的素砼。

b、墻體中水平筋直徑和間距大。

在一般情況下，對(duì)有防裂要求的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上對(duì)鋼筋的選用是采用細(xì)而密的手法，本工程若采用φ14@100，防裂效果可能更好。

c、用后澆帶代替伸縮縫。

d、剪力墻平直段過(guò)長(zhǎng)。

剪力墻平直段過(guò)長(zhǎng)，對(duì)于相同的砼收縮率而言，收縮的絕對(duì)值增大。本工程剪力墻平直段最長(zhǎng)超過(guò)50米，溫度應(yīng)力過(guò)大，而平直段抵抗伸縮剛度較小，產(chǎn)生較大伸縮。

（三）其它方面的原因：

a、養(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、不及時(shí)。

b、后澆帶處理不當(dāng)。

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，砼不符要求等造成后澆帶處存在質(zhì)量缺陷，形成裂縫。

c、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(kāi)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，設(shè)計(jì)伸縮縫間距過(guò)大，這也是地下室墻產(chǎn)生裂縫普遍的一個(gè)因素。

d、剪力墻所受的各種約束

出現(xiàn)了上述砼材料的溫度和收縮應(yīng)力，如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不受約束影響，那么其將自由變形也不會(huì)產(chǎn)生裂縫。但實(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，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（或協(xié)調(diào)）而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

5、裂縫預(yù)防措施

砼結(jié)構(gòu)裂縫防治的基本原則是“抗”和“放”有機(jī)結(jié)合?！翱埂笔侵竿ㄟ^(guò)提高砼性能，合理的配筋和結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理等措施來(lái)提高結(jié)構(gòu)的抗裂能力；“放”是通過(guò)降低結(jié)構(gòu)的約束和自約束等程度，從而達(dá)到減少或釋放約束應(yīng)力的目的?！翱埂焙汀胺拧痹瓌t的妥善應(yīng)用對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫的防治有明顯效果。

為有效預(yù)防地下室砼剪力墻裂縫的發(fā)生，在以下方面作好預(yù)防措施，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)方面及砼原材料把控：

（一）砼材料方面的措施。

加強(qiáng)對(duì)砼廠家試驗(yàn)檢測(cè)監(jiān)控，合理調(diào)整砼各組分，嚴(yán)格控制砼用水量，合理選用外加劑，嚴(yán)格控制砼摻合料摻量，以確保砼本身的質(zhì)量穩(wěn)定。

（二）設(shè)計(jì)方面的措施。

a、地下室外墻鋼筋由“粗而稀”，同截面代換為“細(xì)而密”。

地下室外墻豎向鋼筋設(shè)計(jì)為φ20@200，變更為φ14@100；水平筋設(shè)計(jì)為φ16@200，變更為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)，有效減小了砼保護(hù)層厚度，增強(qiáng)了剪力墻表層砼的抗裂性。

b、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)砼的抗裂性能。

c、提高墻體的強(qiáng)度和剛度是防止墻體開(kāi)裂的有效措施：適當(dāng)增加墻體厚度和配筋率，合理利用橫向分布筋；合理調(diào)整建筑物“重心”和“形心”的位置，盡量讓其重合，減少偏心傾斜；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；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。

d、后澆帶不能完全代替伸縮縫。

后澆帶不能完全代替伸縮縫所有功能，溫度、沉降、干縮等產(chǎn)生的應(yīng)力無(wú)法通過(guò)后澆帶完全補(bǔ)償，最終造成開(kāi)裂。設(shè)計(jì)中仍應(yīng)該充分重視伸縮縫的最大間距問(wèn)題。

e、平直段過(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。

剪力墻上增開(kāi)“結(jié)構(gòu)小洞”，通過(guò)開(kāi)洞把長(zhǎng)墻變成短墻，減少砼收縮變形的約束，使砼收縮應(yīng)力得到釋放，從而達(dá)到控制墻體裂縫的目的，但必需重新對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，確保結(jié)構(gòu)的安全及正常的使用功能?；蛲ㄟ^(guò)增強(qiáng)剪力墻側(cè)向剛度，來(lái)增強(qiáng)剪力墻抗裂能力。

f、考慮實(shí)際施工中很難做到墻體完成后立即回填土和完成頂板，設(shè)計(jì)時(shí)地下室不按埋入土中或室內(nèi)結(jié)構(gòu)考慮，設(shè)計(jì)伸縮縫最大間距由30m減少至20m，減少砼墻體的伸縮應(yīng)力。

（三）施工方面的措施。

a、模板工程方面的措施。

模板支撐的選用必須經(jīng)過(guò)計(jì)算，除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性。

b、鋼筋工程方面的措施。

鋼筋綁扎要規(guī)范，豎向鋼筋采用“u”型筋固定，防止鋼筋在澆筑過(guò)程中偏位，造成局部保護(hù)層過(guò)厚鋼筋砼強(qiáng)度較低。

c、砼工程方面的措施。

砼澆筑過(guò)程中，需分層澆筑，振搗充分，防止漏振產(chǎn)生漏筋、孔洞。

d、確保砼及時(shí)得到養(yǎng)護(hù)。

防水砼的養(yǎng)護(hù)對(duì)其抗?jié)B性能影響極大，特別是早期濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)更為重要，墻體模板拆除后及時(shí)用麻袋覆蓋，澆水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)不少于14d。

e、后澆帶的處理。

后澆帶部位的砼應(yīng)采用補(bǔ)償收縮砼，強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與兩側(cè)先澆砼強(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。

該項(xiàng)目分三期施工，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)過(guò)程控制，同時(shí)做好項(xiàng)目工程師對(duì)技術(shù)人員和技術(shù)人員對(duì)操作人員在控制裂縫方面的技術(shù)交底工作。在實(shí)施過(guò)程中采取了以上措施，取得了較好的效果。

結(jié)