高層混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫分析及技術(shù)措施

孫剛

【摘 要】 目前混凝土結(jié)構(gòu)裂縫已成高層建筑混凝土質(zhì)量控制的重點(diǎn)之一，所造成裂縫影響因素很多，本文從施工角度進(jìn)行深入分析，提出解決混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫問題的方法和措施。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑 混凝土結(jié)構(gòu) 裂縫 技術(shù)措施

隨著城市化建設(shè)持續(xù)高速發(fā)展，城市高層建筑建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。由于混凝土結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用，其一些問題也逐漸暴露出來，在一定程度上已制約混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展。影響高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素很多，怎樣解決好高層建筑中的鋼筋混凝土存在的裂縫，防止和減輕混凝土裂縫對(duì)建筑物的損害，已經(jīng)成為目前高層建筑設(shè)計(jì)施工中的一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注和研究解決的問題。

1 重點(diǎn)裂縫部位分析

高層建筑混凝土與普通多層結(jié)構(gòu)混凝土比較具有一般性特點(diǎn)，但高層建筑混凝土又具有混凝土強(qiáng)度高、受力復(fù)雜、施工難度大等特殊性，主要存在以下幾個(gè)主要裂縫部位。

1.1大體積混凝土底板

高層建筑高度不斷增加，地下室愈做愈深，底板也越來越厚。CCTV主樓底板最厚達(dá)10.9米.高層建筑的混凝土底板是主要受力結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)一次性整體澆筑完畢。

1.2地下室混凝土墻板及樓板

地下室墻板的裂縫產(chǎn)生與基礎(chǔ)底板混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有相同之處。地下室墻板及樓板抗裂縫要求高，應(yīng)預(yù)防裂縫后滲漏情況的發(fā)生。

1.3上部結(jié)構(gòu)混凝土外墻及屋面

混凝土外墻和屋面一旦發(fā)生裂縫，將影響外墻滲漏和結(jié)構(gòu)壽命。

2 施工裂縫因素分析

高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成可見裂縫的原因錯(cuò)綜復(fù)雜，從技術(shù)角度分析包括設(shè)計(jì)不妥、混凝土原材料缺陷、使用維護(hù)不當(dāng)、偶然外力作用、施工質(zhì)量差等。施工因素是造成高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的重要方面，現(xiàn)從施工角度對(duì)高層混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行分析。

2.1原材料、配比、攪拌工藝因素

2.1.1原材料質(zhì)量。

原材料質(zhì)量是影響混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的重要方面。水泥：水泥強(qiáng)度高，細(xì)度小，則強(qiáng)度高，發(fā)熱量大，體積收縮大，凝固時(shí)間短，高強(qiáng)度容易產(chǎn)生間接的收縮裂縫。砂石：石子良好的級(jí)配及大粒徑，大含量的石子有利于控制收縮，但和易性差，不利于泵送和振搗密實(shí)，良好的砂可以提高密實(shí)度，增加強(qiáng)度，提高保水性，砂石含泥量過高，影響與水泥粘結(jié)錨固，影響強(qiáng)度，容易導(dǎo)致裂縫。摻和料：粉煤灰等摻和料摻量過大可能引起不良效果。外加劑：不同外加劑功效不同，忌盲目添加亂用。

2.1.2配合比設(shè)計(jì)。

高層建筑混凝土配合比設(shè)計(jì)引起高度重視，高層建筑混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般C40以上，甚至更高，高強(qiáng)混凝土可減少受力裂縫，但發(fā)生收縮裂縫可能性增加。水灰比大，但降低強(qiáng)度，加大收縮，導(dǎo)致分層、離析、泌水而引起裂縫?？焖儆不幕炷寥菀组_裂。

2.1.3攪拌工藝及運(yùn)輸

攪拌中計(jì)量偏大過大，造成混凝土施工配合比失控，因拌合物性能缺陷而引起裂縫?；炷猎谶\(yùn)輸過程中，運(yùn)輸路線不宜過長(zhǎng)，影響拌合物質(zhì)量而引起混凝土缺陷和裂縫?；炷翑?/p>

拌不均勻，引起水泥水化不充分等缺陷而引起裂縫。

2.2施工澆筑過程因素

在高層建筑混凝土施工澆筑過中，每個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)的操作失當(dāng)，都可造成質(zhì)量缺陷引起結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生。

2.2.1施工流程不合理。

施工過程中，未按經(jīng)過審批的施工方案施工，留置過多施工縫，澆筑順序不合理，超厚體積混凝土未分層施工，極易引起裂縫。

2.2.2鋼筋發(fā)生移位。

鋼筋在澆筑過程中工人踩踏嚴(yán)重，泵管布料沖擊，易引起鋼筋移位，受彎構(gòu)件負(fù)彎矩鋼筋下移就會(huì)直接降低截面抗力引發(fā)裂縫，甚至導(dǎo)致安全事故。板面負(fù)彎矩鋼筋向下移位，易引起板邊裂縫或板角斜裂縫。

2.2.3澆筑振搗失當(dāng)

施工澆筑過程中，混凝土入模后需要充分振搗，如產(chǎn)生不均勻、蜂窩、孔洞、分層、接槎不良等缺陷，會(huì)引起各種形式的裂縫。

2.2.4管線預(yù)埋未采取措施

高層建筑管線較多，且在混凝土樓面或剪力墻內(nèi)密布排放，由管線（塑料管或鐵制管）與混凝土粘結(jié)錨固性能較差，管線處未采取鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片措施，極易產(chǎn)生裂縫，影響觀感和使用功能及耐久性。

3 混凝土養(yǎng)護(hù)因素

混凝土澆筑完成后，應(yīng)有12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，由于混凝土離析、失水、沉降、干縮及水化熱散后產(chǎn)生冷縮，混凝土很容易因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)而開裂。

4 模板驗(yàn)收質(zhì)量及支撐體系因素

高層建筑混凝土模板質(zhì)量要求高，高大模板支撐體系也常見，支撐體系穩(wěn)定性和安全性要求高。

2.4.1模板驗(yàn)收質(zhì)量。模板表面粘水泥漿未清理、模板內(nèi)含垃圾雜物，未刷隔離劑，拼模不嚴(yán)密，模板破舊剛度不足這些因素，因振搗失當(dāng)極易產(chǎn)生裂縫。

2.4.2模板支撐體系。

模板支撐體系特別是高大模板支撐移定性要求高，模板支撐體系必須能承擔(dān)一定的施工荷載。模板支撐體系剛度不足、支撐體系沉降或產(chǎn)生較大施工荷載作用下，混凝土?xí)l(fā)生變形、跑模影響結(jié)構(gòu)的形狀形成裂縫。

2.4.3模板拆除。

模板拆除時(shí)，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到拆模要求，或者拆模過程中不文明施工，造成結(jié)構(gòu)損傷導(dǎo)致裂縫。

3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫施工技術(shù)措施

3.1編制施工方案并嚴(yán)格執(zhí)行。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工前，必須編制切實(shí)可行的施工方案。對(duì)控制混凝土裂縫有專門技術(shù)的技術(shù)措施，并將施工方案和技術(shù)措施向班組進(jìn)行交底。

3.2控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少（1%—1.5%以下）?？刂苹炷恋乃冶?，減少混凝土的坍落度，合理摻加混凝土外加劑，如減水劑等。

3.3夏季高溫澆筑時(shí)間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。已初凝的混凝土不應(yīng)再次插搗形成“冷縫”，而應(yīng)待其充分凝固后按施工縫接槎處理。

3.4混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上?；炷敛鹉?qiáng)度符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。3.5采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。樓面混凝土宜在初凝前進(jìn)行二次振搗，終凝前對(duì)表面進(jìn)行二次搓毛、抹壓。嚴(yán)格控制施工荷載，避免過大堆載。大體積混凝土，分層澆筑。

3.6采取有效措施，避免施工時(shí)鋼筋的移位。預(yù)埋管線應(yīng)布置在鋼筋內(nèi)側(cè)。保護(hù)層較厚時(shí)，宜設(shè)置防裂的細(xì)直徑鋼筋網(wǎng)片。

3.7對(duì)于高強(qiáng)混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻人粉煤灰。

3.8模板內(nèi)無雜物、垃圾，支撐體系具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。

3.9對(duì)結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生裂縫的部位，宜摻入纖維以控制裂縫。

3.10混凝土初凝后應(yīng)及時(shí)灑水，保濕養(yǎng)護(hù)，禁止人員踩踏或施加外力荷載。

4 結(jié)束語

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)在驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)的裂縫，通常都?xì)w咎于是施工方的責(zé)任，其實(shí)發(fā)生裂縫原因復(fù)雜，關(guān)聯(lián)到設(shè)計(jì)、商品混凝土企業(yè)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等各方。通過對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施進(jìn)行觀察、分析和總結(jié)，相信隨著高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的普遍應(yīng)用，對(duì)其裂縫的防治措施也會(huì)不斷的提高。

參與文獻(xiàn)

[1] 徐有鄰，顧祥林.混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的判斷與處理[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2010

[2] 馮建國(guó).高層混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫產(chǎn)生的原因及其控制[J].甘肅科技，2009（5）