地下室剪力墻裂縫分析與控制

朱 奕 韜

(浙江金華興達(dá)建設(shè)有限公司，浙江 金華　321000)

通常，建筑的層數(shù)越高，也便意味著其地下室的剪力墻長度越長，而過長的剪力墻，勢必將受到更多的約束，而受多方面因素的約束下，致使地下室剪力墻極易出現(xiàn)裂縫，故針對地下室的修建，需務(wù)必就施工技術(shù)方面予以不斷的改善和優(yōu)化，如此方能最大限度的控制地下室剪力墻裂縫，繼而保障住戶的生命與財產(chǎn)安全[1]。

1　地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫的主要原因

1.1　溫度變化

可能導(dǎo)致地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫的原因有許多，溫度便是其中之一。一旦在修建之時，其內(nèi)部與表面溫度溫差過大，則在混凝土的凝固過程中便極易產(chǎn)生裂縫。此外，在我國的武漢、長沙等地，其晝夜溫差本身較大，且在秋冬季尤為明顯，故當(dāng)?shù)卦谛藿ǖ叵率壹袅r，極易導(dǎo)致剪力墻在溫度應(yīng)力的作用下而發(fā)生變形，而當(dāng)混凝土的最大應(yīng)變力不足以抗衡溫度應(yīng)力時，其結(jié)構(gòu)便容易出現(xiàn)裂縫。此外，若地下室剪力墻，其外側(cè)兩端位置未能受到足夠的約束應(yīng)力，則勢必將因其中間位置承受過重的約束應(yīng)力而導(dǎo)致地下室剪力墻的中間位置產(chǎn)生裂縫。

1.2　水化熱

由于必定使用了大量的混凝土，且混凝土體積通常較大。眾所周知，混凝土中很大一部分材料為水泥，而當(dāng)水泥遇水后便將發(fā)生水化熱反應(yīng)，當(dāng)混凝土內(nèi)部熱量快速集聚卻無法得到良好釋放時，便將導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部與表面產(chǎn)生較大溫差，繼而容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。雖然，許多在設(shè)計地下室剪力墻時，會在其框架柱中設(shè)計一個大體積的混凝土柱，使其與墻體相連并暴露在空氣中以加快散熱，但若散熱速度過快，當(dāng)混凝土中水泥發(fā)生水化熱膨脹后，其地下室剪力墻墻體溫度將急劇下降，以致與之相連部分發(fā)生形變，而發(fā)生形變的部分，其承重能力將大打折扣，受此擠壓力量的影響，最終將導(dǎo)致墻體與柱子之間產(chǎn)生裂痕，繼而發(fā)展成為可能危及建筑的裂縫[2]。

1.3　混凝土收縮

隨著混凝土逐漸的凝固硬化，其體積亦將隨之縮小。而在地下室剪力墻施工過程中，勢必將使用大量的水泥，而鑒于混凝土本身所具備的干縮性與收縮性。故當(dāng)進(jìn)行混凝土攪拌時，一旦遭遇水泥遇水便會發(fā)生膨脹，此時的混凝土倒入模后，將與水發(fā)生水化反應(yīng)，繼而將基于混凝土本身所具有的干縮性與收縮性，使得其中的水分被快速蒸發(fā)，進(jìn)而由此導(dǎo)致混凝土發(fā)生干縮現(xiàn)象，以致墻面整體出現(xiàn)裂縫[3]。

1.4　外力作用

受外力作用影響亦是導(dǎo)致地下室剪力墻產(chǎn)生裂縫的主因。而受外力作用，之所以會讓地下室剪力墻發(fā)生如此現(xiàn)象，其主要原因包含如下幾個方面：一是因本身地基未能做到均勻沉降而引發(fā)的梁板與墻體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的裂縫；二是在混凝土的澆制過程中，相關(guān)施工人員未能嚴(yán)格按照相應(yīng)的比例與標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，以致混凝土質(zhì)量無法滿足建筑要求，繼而導(dǎo)致的沉降或裂縫；三是由于各地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，剛度部分不協(xié)調(diào)故而引發(fā)的裂縫現(xiàn)象；四是在實(shí)際的建設(shè)過程中，由于針對地下室的修建，其本身便受到場地條件的限制，后當(dāng)混凝土在凝固之時，其因受到圍護(hù)樁的壓縮而導(dǎo)致其抗拉力變小，進(jìn)而引發(fā)的斜墻裂縫。

2　剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防措施

2.1　對專業(yè)技術(shù)理論的掌握

裂縫是建筑工程中較為常見的一種破壞形式，而地下室剪力墻之所以容易裂縫，其很大程度上是受自身應(yīng)力的影響。在實(shí)際生活中，可能對地下室剪力墻造成的應(yīng)力影響主要有收縮應(yīng)力與膨脹應(yīng)力兩種。其中，收縮性的應(yīng)力又分塑性收縮、溫度收縮以及干燥收縮，而以上收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要是因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)所引起。而膨脹收縮則主要分為溫度收縮以及干燥收縮兩種，此收縮現(xiàn)象的發(fā)生，除了與建筑本身的設(shè)計相關(guān)外，水泥的安定性以及堿骨料的反應(yīng)亦可引發(fā)此類現(xiàn)象[4]。對此，為切實(shí)防止地下室剪力墻出現(xiàn)裂縫，首先，作為混凝土主要設(shè)計人員，需務(wù)必全面掌握混凝土設(shè)計的相關(guān)知識，從而源頭抓起來防止裂縫的產(chǎn)生。與此同時，身為現(xiàn)場的技術(shù)、施工以及具體的操作人員，亦當(dāng)對混凝土的基礎(chǔ)理論有所了解，如此方能確保操作方式的規(guī)范性，繼而真正起到防止裂縫產(chǎn)生的作用。

2.2　結(jié)構(gòu)設(shè)計

地下室剪力墻本身的結(jié)構(gòu)與造型是防止地下室剪力墻產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。故在正式施工前，設(shè)計方需務(wù)必確保設(shè)計的合理性。而在實(shí)際的施工過程中，相關(guān)施工人員亦須確保施工的規(guī)范性與合理性。如針對剪力墻容易出現(xiàn)豎向收縮裂縫的現(xiàn)象，可適當(dāng)增大其水平構(gòu)造，以提升整體構(gòu)造的配筋率并減少水平筋之間的間隔距離。猶如，針對墻體與墻柱的連接部位，可適當(dāng)加入部分鋼筋來增強(qiáng)墻體變截面部位的應(yīng)適量，繼而起到防止裂縫產(chǎn)生的作用。

2.3　合理添加外加劑，優(yōu)化配合比

有關(guān)補(bǔ)償收縮混凝土的相關(guān)注意事項，首先，膨脹劑的摻入需嚴(yán)格控制摻入量，其次則是嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，若砂石中的含泥量過高，則不適用于地下室剪力墻的建設(shè)。此外，若混凝土原材料發(fā)生變化，則各類材料的比例亦當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。最后，針對緩凝型減水劑的添加，需在添加同時注意減少混凝土的用水量，如此方能有效防控因溫差過大而出現(xiàn)的墻面裂縫。

2.4　施工及養(yǎng)護(hù)

針對混凝土的施工過程，需慎選澆筑的時機(jī)，如在夏季以及冬季白天溫度過高時便不適宜進(jìn)行混凝土的澆筑工作。此外，在實(shí)際的澆筑過程中，應(yīng)采取分層澆筑的方式，以增強(qiáng)混凝土澆筑的密實(shí)度。最后，針對接槎部位的處理，需引起施工單位的額外重視，切忌出現(xiàn)“冷接頭”，且接頭應(yīng)盡量選擇木質(zhì)結(jié)構(gòu)的模型，如此放有利于墻面整體的保溫與保濕，并適當(dāng)保護(hù)混凝土的整體結(jié)構(gòu)。

有關(guān)現(xiàn)場混凝土的養(yǎng)護(hù)，首要應(yīng)注意之處當(dāng)屬塑性收縮。經(jīng)大量的實(shí)踐經(jīng)驗表明，有關(guān)混凝土塑性收縮，合理的養(yǎng)護(hù)可起到良好的防護(hù)作用。具體的防護(hù)措施為，針對常溫以及溫度較高的情況，可適當(dāng)進(jìn)行澆水，亦確?；炷羶?nèi)部的水分始終保持在一個平衡的狀態(tài)。此外，通過充分浸水木模板，在拆模前來保持混凝土的濕度。至于在溫度較低的冬天，尤其是在0 ℃以下的天氣時，需切忌使用水進(jìn)行澆灌，亦防止混凝土凍傷。至于模板的拆除時機(jī)，冬季則可適當(dāng)推遲拆模時間，但最多應(yīng)不超過10 d。

2.5　裂縫的處理

在地下室剪力墻整體完工后，相關(guān)施工單位還需加強(qiáng)對工程整體的巡視，一旦發(fā)生裂縫便應(yīng)及時進(jìn)行處理。當(dāng)然，處理的方式亦需確保其合理性，如裂縫較小時，以化學(xué)灌漿的方式進(jìn)行彌補(bǔ)便能起到良好的填補(bǔ)效果，如若裂縫較大，則需選擇水泥灌漿的方式進(jìn)行修補(bǔ)。當(dāng)然，修補(bǔ)完成后需盡量保持表面處的平整。

總之，基于如今這種建筑工程行業(yè)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，雖是使得各地區(qū)的整體規(guī)模與數(shù)量較之早前有了巨大發(fā)展，但更易出現(xiàn)的地下室剪力墻裂縫現(xiàn)象卻給工程埋下了巨大的安全隱患，故為避免裂縫的產(chǎn)生對整體質(zhì)量及使用性能造成影響，相關(guān)施工單位應(yīng)務(wù)必采取科學(xué)、合理的施工技術(shù)，并積極預(yù)防與處理地下室剪力墻的裂縫現(xiàn)象，如此方能確保工程整體的完成質(zhì)量，并保障每一名住戶的生命與財產(chǎn)安全。