地下室剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治
摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各地高層建筑工程項(xiàng)目越來越多，高層建筑工程的整體性能更加完備，并且占地面積較小，受到廣大建筑商的青睞。但是高層建筑地下室剪力墻在多種因素的影響下容易產(chǎn)生很多裂縫，嚴(yán)重影響了高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用性能。本文分析了高層建筑工程實(shí)例和高層建筑地下室剪力墻裂縫的主要成因原因，并有針對性的闡述了高層建筑地下室剪力墻裂縫控制措施。
關(guān)鍵詞：高層建筑；地下室剪力墻；裂縫；控制措施
引言：隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的逐漸深入，城市土地資源越來越緊張，高程建筑工程中逐漸成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。由于高層建筑的垂直高度較高，為了確保高層建筑工程的穩(wěn)定性，在施工過程中需要使用大量的水泥，并且水泥的等級都較高，高層建筑地下室剪力墻的長度很長，容易受到多種約束，導(dǎo)致高層建筑地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫，因此必須結(jié)合高層建筑工程的實(shí)際情況，不斷改善和優(yōu)化施工技術(shù)，最大程度地控制高層建筑地下室剪力墻裂縫，為使用者提供舒適、安全的工作和生活環(huán)境。
一、高層建筑工程概況
湖南省長沙市某高層建筑工程地下室部分為2層，地面以上20層。整棟建筑工程為框剪結(jié)構(gòu)，地下室樓層高為：5.20m，地下室長約：129.50m，寬約：60.50m。該高層建筑工程的寬方向上沒有后澆帶，長方向上有2 條后澆帶。地下室剪力墻采用雙向、雙層的鋼筋網(wǎng)，厚度約為350mm，剪力墻內(nèi)外兩側(cè)的水平筋為準(zhǔn)17@150，豎筋為準(zhǔn)18@200，混凝土的坍落度為150～180mm，抗?jié)B等級S9，設(shè)計(jì)強(qiáng)度C50。
二、高層建筑地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫的主要原因
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在高層建筑工程混凝土內(nèi)部和表面的溫差過大，很容易使混凝土在凝固過程中出現(xiàn)裂縫。由于該高層建筑工程位于湖南省長沙市，在秋冬季節(jié)，晝夜溫較大，高層建筑地下室剪力墻在溫度盈利的作用下發(fā)生變形，當(dāng)混凝土的最大應(yīng)變力不足以抵抗溫度應(yīng)力時，剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)很容易產(chǎn)生裂縫，特別是剪力墻混凝土的最大約束應(yīng)力位置和手拉薄弱位置最容易出現(xiàn)裂縫。通常情況下，高層建筑地下室剪力墻外側(cè)兩端位置受到的約束應(yīng)力很小，中間位置承受的約束應(yīng)力很大，因此高層建筑地下室剪力墻的中間位置經(jīng)常出現(xiàn)裂縫。
（二）水化熱
由于高層建筑工程中使用了很多的大體積混凝土，混凝土材料中的水泥發(fā)生水化熱之后，混凝土內(nèi)部的熱量很難快速散發(fā)出，而混凝土表面散熱較快，使得混凝土內(nèi)部和表面的溫差較大，很容易出現(xiàn)裂縫。在高層建筑工程的外墻連體和框架柱之間的節(jié)間，可以將框架柱中大體積混凝土看做一個巨大的發(fā)熱源，而外墻連體薄暴露在空氣中，散熱非�？�，當(dāng)混凝土中水泥發(fā)生水化熱膨脹后，地下室剪力墻墻體的溫度逐漸下降，連接構(gòu)件的溫差會使混凝土發(fā)生不同步的變形，在墻體和柱子之間產(chǎn)生裂縫。
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混凝土在凝固硬化過程中，混凝土的體積不斷縮小，通常高層建筑地下室剪力墻混凝土施工中，會使用大量的水泥，因此混凝土的干縮性和收縮性都較大。在攪拌混凝土?xí)r，摻合料和水泥遇水后會發(fā)生膨脹，在混凝土入模后，混凝土?xí)l(fā)生水化作用，混凝土中的水分經(jīng)過蒸發(fā)和吸收之后，混凝土體積會縮小。水灰比和水泥用量直接關(guān)系著混凝土的干縮量，水灰比越大、水泥用量越多，混凝土的干縮性越強(qiáng)。另外，在天氣炎熱的夏季，混凝土中的水分快速蒸發(fā)，混凝土發(fā)生干縮，當(dāng)混凝土收縮較大并且速度較快時，很容易出現(xiàn)裂縫。
（四）外力作用
高層建筑地下室剪力墻在外力作用影響下，很容易產(chǎn)生裂縫。高層建筑地基發(fā)生不均勻沉降，很容易導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)的梁板和墻體發(fā)生結(jié)構(gòu)性裂縫；施工人員未能嚴(yán)格按照混凝土施工要求設(shè)置后澆帶或者沉降縫；高層建筑地下室中各個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，剛度分布不協(xié)調(diào)；由于高層建筑地下室的施工場地非常狹窄，往往將基坑圍護(hù)樁設(shè)置為地下室剪力墻的外模，在混凝土凝固過程中，會受到圍護(hù)樁的壓縮力，當(dāng)混凝土的抗拉力小于壓縮力時，剪力墻就會出現(xiàn)很多斜裂縫。
三、高層建筑地下室剪力墻裂縫控制措施
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高層建筑工程施工單位在購買水泥時，要選擇微膨脹性或者收縮性較小的水泥材料，采用不易發(fā)生水化熱的水泥，嚴(yán)禁使用早強(qiáng)或者高強(qiáng)度的水泥。其次，選擇合適的骨料，盡量使用具有良好表面清潔級配、彈性模量較小、膨脹系數(shù)小的骨料，骨料要具有較小的表面積和空隙率，可以適當(dāng)擴(kuò)大骨料的粒徑，增加骨料的細(xì)度模數(shù)，通過增加骨料的攙和量，減少混凝土中的水泥量，盡量控制混凝土發(fā)生水化熱，避免混凝土發(fā)生干縮，從而減少混凝土裂縫。另外，該高程建筑工程位于湖南省，空氣中的濕度較高，在混凝土攪拌過程中，還可以適當(dāng)摻入一些合適的減水劑，例如：粉煤灰，將粉煤灰加入混凝土中，可明顯改善混凝土的干縮性，降低混凝土中水泥材料的水化熱。
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在泵送混凝土的過程中，施工人員要嚴(yán)格按照高層建筑工程混凝土施工要求，控制混凝土的水泥用量和水量，最大程度的降低混凝土的快速干裂和收縮，在高層建筑地下室剪力墻混凝土澆筑過程中，嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土中加水。
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在混凝土澆筑過程中，為了最大程度地減少混凝土中的水泥材料發(fā)生水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，可采取如下措施：
第一，在混凝土入模時，使用布袋或者草袋將混凝土包裹起來，并且及時向布袋或者草袋上灑水，降低混凝土的出盤溫度和入模溫度；
第二，高層建筑地下室剪力墻混凝土必須連續(xù)的、分層進(jìn)行澆筑，混凝土澆筑的每層高度大約在400mm，在混凝土振搗過程中不能過振和漏振，將振搗時間控制在15～25s 之間，振搗間距控制在300～400mm 之間[3]，避免混凝土出現(xiàn)離析或者不密實(shí)的問題；
第三，混凝土澆筑完成后，必須及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，首先混凝土要帶膜保溫6d，將模板拆除后及時灑水養(yǎng)護(hù)15d。如果在炎熱的夏季進(jìn)行高層建筑地下室剪力墻混凝土澆筑施工，可以適當(dāng)縮短混凝土的養(yǎng)護(hù)時間。
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膠合板是一種重要的木質(zhì)材料，其濕度較低，并且不易變形，使用膠合板作為混凝土的模板，可以有效地提高混凝土的保溫效果，避免混凝土在凝固過程中出現(xiàn)裂縫。在拆除膠合板模板后，施工人員要及時將布袋或者草袋覆蓋在混凝土表面，做好混凝土的保濕、保溫。另外，相關(guān)施工單位要及時了解施工現(xiàn)場周圍的氣候變化，根據(jù)氣象預(yù)報(bào)的變化，提前做好預(yù)防措施，確保混凝土的養(yǎng)護(hù)效果。
結(jié)束語
綜上所述，我國各地的高層建筑工程數(shù)量逐漸增多，規(guī)模也越來越大，高層建筑地下室剪力墻裂縫是一種常見的問題，給高層建筑工程埋下了巨大的安全隱患，嚴(yán)重影響了高層建筑工程的整體質(zhì)量和使用性能，因此必須結(jié)合高層建筑工程施工現(xiàn)場的實(shí)踐情況，深入分析和研究高層建筑地下室剪力墻裂縫的產(chǎn)生原因，積極采取控制措施，及時進(jìn)行預(yù)防和處理，最大程度的控制和減少高層建筑地下室剪力墻裂縫，推動我國高層建筑工程得以健康發(fā)展。
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