地下室剪力墻早期裂縫控制

侯西平

(河北天昕建設(shè)集團有限公司,河北滄州 061000)

地下室剪力墻早期裂縫控制

侯西平

(河北天昕建設(shè)集團有限公司,河北滄州 061000)

結(jié)合工程實踐,從多方面分析處于潮濕環(huán)境中的地下室剪力墻早期產(chǎn)生裂縫的原因,并采取相應措施以有效控制裂縫的發(fā)生。

地下室剪力墻;早期裂縫;控制措施

華北石油創(chuàng)業(yè)家園A區(qū)二標段包括3個單體工程,均為地下1層,地上18層框剪結(jié)構(gòu)。建筑總高59.3 m,建筑面積51 533.76 m2。本工程地下室剪力墻混凝土為C35、S6混凝土。其地下室混凝土施工時大氣溫度平均為-11℃,施工條件較惡劣。針對地下室剪力墻出現(xiàn)早期裂縫問題,該項目部從多方面分析產(chǎn)生裂縫的原因,并采取了相應措施。

1 幾種常見裂縫的分析

1.1 塑性收縮裂縫

裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件表面出現(xiàn),開頭很規(guī)則,但長短不一,互不連貫,裂縫較淺,類似干燥的泥漿面。大多在混凝土初凝后(一般在澆筑后4 h左右),氣溫高、風速大、濕度小的情況下出現(xiàn)。

1.2 沉降收縮裂縫

裂縫多沿結(jié)構(gòu)上表面鋼筋通長方向或箍筋上斷續(xù)出現(xiàn),或在埋設(shè)件的附近周圍出現(xiàn)。裂縫呈現(xiàn)梭形,寬度1～4 mm,深度不大,一般到鋼筋上表面為止。多在澆筑后發(fā)生,混凝土硬化后即停止。

1.3 凝縮裂縫

混凝土表面呈現(xiàn)碎小的六角形花紋狀裂縫,裂縫很淺,常在初凝期間出現(xiàn)。

1.4 碳化收縮裂縫

在結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn),呈花紋狀,無規(guī)律性,裂縫一般較淺,深1～6 mm,有的至鋼筋保護層全深,裂縫寬0.05～0.2 mm,少數(shù)大于1.0 mm,多發(fā)生在混凝土澆筑完后數(shù)月或更長時間。

1.5 溫度裂縫

表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性;長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,裂縫多平行于短邊;大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯。深入的和貫穿的溫度裂縫,一般與短邊方向平行或接近于平行,裂縫沿全長分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,一般在0.5 mm以下,沿全長沒有多大變化。表面溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,進深的或貫穿的多發(fā)生在澆筑后2～3個月或更長時間,縫寬受溫度變化影響較明顯,沿截面高度,裂縫大多呈上寬下窄,但個別也有下寬上窄情況,地下室底板配筋較多時,有時也出現(xiàn)中間寬兩端窄的梭形裂縫。

2 裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

2.1 設(shè)計方面

結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應當考慮盡量減少約束。設(shè)計者往往重視構(gòu)件的承載力計算,經(jīng)常忽視構(gòu)件的撓度驗算和裂縫驗算。盡管變形荷載是產(chǎn)生裂縫的主要原因,卻因計算依據(jù)不充分、無強制規(guī)范要求而不進行設(shè)計計算。

澆筑在基礎(chǔ)底板混凝土上的墻因澆筑后產(chǎn)生的溫度應力受約束而開裂的形式是最常見的。本工程設(shè)置了后澆帶,有效釋放了溫度應力,減少了這種裂縫的大量產(chǎn)生。同時,裂縫總數(shù)是由混凝土構(gòu)件尺寸決定的,裂縫間距與骨料最大的粒徑有關(guān)。在特定物理條件下,單位長度混凝土上的裂縫總寬度是一定的,裂縫盡量細小,形成多量的裂縫是有利的。鋼筋對裂縫的約束可以使總寬度相同的大裂縫變成多而細小的裂縫?！爱斄旱母拱甯叨瘸^450 mm時,在梁的兩側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面積不應小于腹板截面積的0.1%,且間距不宜大于200 mm”[1]。這樣配筋對抗裂是有益的。通過與設(shè)計單位及現(xiàn)場監(jiān)理溝通,保證了本工程墻體水平配筋率宜達到0.6%左右、水平筋間距宜小于150 mm,墻體與柱連接部位應設(shè)置加強構(gòu)造鋼筋,以避免應力集中而產(chǎn)生裂縫。

2.2 施工方面

2.2.1 混凝土的養(yǎng)護

由于剪力墻具有面大、不存水、受風影響大等特點,養(yǎng)護起來較困難。養(yǎng)護不僅是保持足夠的濕度,還要保持盡可能小的內(nèi)外溫差和恰當?shù)纳郎?、降溫速率?；炷翂υ诓鸪０鍟r正值內(nèi)部溫度上升很快的時候,如果及時澆水就會產(chǎn)生“熱震”,混凝土表面立刻開裂。針對本工程地下室的混凝土有抗?jié)B要求,并且施工期間為冬季施工,我們采取了墻體晚拆模養(yǎng)護法。前期帶模保溫、保溫養(yǎng)護5～7 d;拆模后保溫養(yǎng)護至14 d。具體方法是墻模采用15 mm厚竹膠板、墻面掛保溫氈、覆蓋薄膜和刷養(yǎng)護劑。

2.2.2 溫度控制

由于地下室剪力墻易產(chǎn)生較大水化熱溫升,不僅要控制升溫階段混凝土的內(nèi)外溫差及絕對溫升,更應控制降溫階段的降溫速度,不大于3℃/d[2]。本工程地下室施工時嚴格溫度監(jiān)控。對混凝土出盤溫度、混凝土入模溫度、大氣溫度均要測量;混凝土在強度未達到規(guī)定之前應每隔2 h測量一次,達到受凍臨界強度以后每隔6 h測量一次,切實掌握混凝土養(yǎng)護初始溫度、升溫、恒溫、降溫過程;全部測溫孔均應編號,并繪制布置圖,測溫孔應設(shè)計在有代表性的結(jié)構(gòu)部位和溫度變化大易冷卻的部位,孔深宜為10～15 cm,也可為板厚的或墻厚的;測溫時,測溫儀表應采取與外界氣溫隔離措施,并留置在測溫孔內(nèi)不少于3 min。

2.3 材料方面

泵送商品混凝土由于用攪拌車運輸、泵送施工、塌落度較大,是大流動性混凝土,且為了保證混凝土的正常泵送,均摻有緩凝組分的外加劑,因而在施工中稍有處理不當,較容易出現(xiàn)裂縫。[3]本工程地下室墻體的混凝土,除滿足強度指標外,還應達到S6抗?jié)B要求;滿足泵送要求適宜的坍落度、凝結(jié)時間和冬季施工要求。

項目部會同監(jiān)理與商品混凝土供貨商的技術(shù)人員進行了多次磋商,達成多項共識,并在混凝土生產(chǎn)中采用。要求采用普通硅酸鹽水泥P.O42.5;采用5～25 mm級配良好,針狀和片狀顆粒及石粉含量低的碎石;采用細度模數(shù)為2.6的Ⅱ區(qū)中砂,含泥量不大于1.2;采用Ⅰ級粉煤灰,其摻量為水泥重量19%～21%;坍落度14～16 cm。經(jīng)試配每立方混凝土材料用量如下:水泥∶砂∶石子∶水∶防凍劑∶膨脹劑∶粉煤灰=346kg∶745kg∶1029kg∶175kg∶14.5kg∶34kg∶72kg。該配合比的水膠比0.39,砂率42%。經(jīng)現(xiàn)場使用保水性良好,粘聚性良好,同條件試塊試驗合格。

2.4 環(huán)境方面

地下室越冬沒有有效保溫措施,會產(chǎn)生溫差裂縫。由于本工程地下室結(jié)構(gòu)封頂時即春節(jié)停工,特別采取了幾項越冬措施:筏板部位外圍回填土;墻體混凝土澆筑完畢后,外墻外側(cè)木模板暫不拆除,并在木模板上懸掛草袋一道,要求接縫嚴密;地下室頂板一層塑料薄膜、兩層毛氈覆蓋,為防止大風刮起,在其上加壓腳手板;出入口和預留洞口用草袋封堵。

3 結(jié)束語

地下室鋼筋混凝土永久處于潮濕環(huán)境中,裂縫是影響其耐久性的主要因素之一。在華北石油創(chuàng)業(yè)家園A區(qū)二標段的施工中,開展了鋼筋混凝土地下室的裂縫防治工作,并按上述要求進行了施工部署。在一年來的檢查及結(jié)構(gòu)驗收中得到了設(shè)計單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位和華油質(zhì)檢站的一致好評。

[1] GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1977:190-208.

[3] 蘭耀東,程顯芳,崔建軍,等.泵送商品混凝土裂縫的防治[J].河北工程技術(shù)高等專科學校學報,2003(4):40-42.

(責任編輯:高桂芝)

Control of Early-age Cracks in Basement Shear Wall

HOU Xi-ping
(Hebei Tianxin Construction Group Limited Company,061000,Cang zhou,Hebei,China)

Based on engineering practice,in this article,causes of early-age cracks are analyzed on several aspects.Relevant measures are adopted to effectively control the crack s.

basement shear wall;early-age cracks;control measures

T U94

A

1008-3782(2012)02-0030-02

2012-03-28

侯西平(1974-),男,河北滄州人,河北天昕建設(shè)集團有限公司工程師。