墻板結構施工中裂縫的控制措施
2005-04-08 00:00
摘 要：
本文論述了墻板結構裂縫的產生機理，并提出了預防該裂縫的措施。
本文論述了墻板結構裂縫的產生機理，并提出了預防該裂縫的措施。
關鍵詞： 墻板結構 裂縫 控制
1. 引言
隨著建筑技術的發(fā)展，建筑物的高度越來越高，對于一般的高層建筑，在設計中普遍采用現澆剪力墻結構設計，并使用大流動度的泵送混凝土澆注施工。眾所周知，預拌混凝土技術的發(fā)展極大地方便了高層建筑施工的要求。泵送混凝土無論從其原材料到其工作性能都與普通混凝土有很大的區(qū)別，預拌混凝土快速發(fā)展的同時也帶來一個問題—結構裂縫，在施工過程中結構的裂縫經常成為一項重要的因素進行考慮。
混凝土結構的裂縫是難以避免的，在工程實際中更多的是對混凝土進行有效的控制，使其裂縫寬度限制在允許的范圍內，不至于對工程的結構安全及使用造成影響。相對于梁板結構而言，墻板結構中發(fā)生裂縫的可能比前者要少得多，但在建筑施工中墻體裂縫同樣應得到重視，如果發(fā)生裂縫，會導致建筑物發(fā)生滲漏或影響結構物的整體性能及抗震性能，并可能使居民造成不安全心理，所以對于墻板結構的裂縫也應引起足夠的重視。
2. 墻板裂縫的產生原因
眾所周知，由于墻體混凝土相對梁板部位混凝土的暴露面積要小，水分蒸發(fā)的速度相對要緩慢得多，所以因養(yǎng)護等原因而引起的裂縫較少，墻板結構發(fā)生的裂縫主要有：溫度裂縫、收縮裂縫、分層縫、冷縫等。
在剪力墻結構中，墻板往往很長。而且結構復雜，由于水泥水化所產生的水化熱在結構中產生的溫度應力很可觀，同時過長的墻板結構容易引起較大的收縮，這些因素都會使墻板產生裂縫。
對于混凝土材料，不受限制的收縮（自由收縮）不會引起開裂，受到限制的收縮（限制收縮）達到一定值時就會引起開裂。引起墻板裂縫的主要因素是收縮、水化熱及降溫引起的拉應力?；炷劣捎跍囟茸兓?，發(fā)生體積變形、膨脹或收縮，當這種體積變化受到約束時，就會產生內應力，這種應力超過了混凝土的抗拉強度，就會引起混凝土開裂。
3. 控制措施
3.1 原材料的控制
由于在剪力墻中配筋很多、很密，為了保證混凝土在結構中的最緊密填充，應當控制石子的最大粒徑和粗細集料級配。如石子粒徑較大，石子容易卡在鋼筋中間，或鋼筋與模板之間。由于砂漿的收縮比混凝土的收縮大 ，從而導致在拆模后一段時間在鋼筋的下方會產生裂縫。
砂石料的含泥量必須嚴格控制，當砂石料含泥量超過規(guī)定，不僅增加了混凝土的收縮，同時又降低了混凝土的抗拉強度，容易引起裂縫。
由于墻板結構施工中的水化熱及收縮很可觀，所以應盡可能選用低水化熱、低收縮的水泥。一些施工單位為了追求較快的施工進度，盲目使用高早強水泥，但是高早強，必然導致高收縮及水化熱峰的提前出現，這對控制墻板裂縫是很不利的。
3.2 從施工組織來來控制
對于±0.000m以上的墻體，出現裂縫的可能是較小的，容易出現的裂縫是冷縫和分層縫。這些都是由于施工組織不合理造成的。在施工中應防止側模的偏移，開始澆注時應加強對墻根部的振搗，以防止產生爛根現象?；炷恋倪\輸應均勻連續(xù)，防止產生冷縫或施工縫。
采用科學合理的施工組織設計，根據混凝土的凝結時間對混凝土的澆注施工及混凝土攪拌站的混凝土供應做合理的協(xié)調，使上層混凝土在下層混凝土澆注后3-5h內澆筑（不是控制在下層混凝土的初凝之前）。混凝土的初凝時間并不是混凝土不致出現冷縫的終凝時間，實際上在此時澆注混凝土，上下層混凝土的結合已經很弱，如在混凝土接近初凝之時，對混凝土進行振動，同樣也會在新舊混凝土之間形成一層薄弱層，影響結構的整體性，形成冷縫。
為防止產生分層縫，在澆筑上層混凝土時，搗棒應插入下層混凝土5-10cm，以利于兩層混凝土充分結合。同樣，分層縫的出現也將使混凝土的整體性能降低。
對于箱型基礎中底板上長墻的裂縫往往是難以避免的，這是由于受到底板混凝土外約束的影響，墻體混凝土要收縮，底板約束這種變形，使墻體受到拉應力，導致墻體出現裂縫，這種裂縫往往沿著長墻的全高發(fā)生，寬度較小，沿著墻體長度方向上，每隔一定距離便產生。這種裂縫可通過設置溫度鋼筋來克服，通過配置一定數量的溫度鋼筋，并采用細而密的構造鋼筋，使構造鋼筋起溫度鋼筋的作用。同時在底板上外墻混凝土澆筑時，應注意分段施工，合理分段，避免長度過長，應設置溫度伸縮縫或后澆縫。
對墻體的養(yǎng)護效果往往不很理想，在拆除模板后刷上一層養(yǎng)護劑，可防止混凝土內部水分的過度揮發(fā)，并應進行充分的澆水養(yǎng)護，以保證水泥的充分水化。
3.3 從結構設計來控制
為防止墻板結構的裂縫，在結構設計方面主要應考慮好溫度鋼筋的設計（水平筋），充分利用構造鋼筋的作用以減小墻板結構的溫度應力和收縮應力。
由于引起墻板裂縫的主要因素是水化熱及降溫引起的拉應力，所以必須盡可能減少入模溫度，應分層散熱澆灌，預防激烈的溫、濕度變化，為混凝土創(chuàng)造充分應力松弛的條件。
應避免結構突變，（或斷面突變），產生應力集中，導致應力集中裂縫。當不能避免斷面突變時，如在孔洞和變斷面的轉角部位，由于溫度收縮作用，也會引起應力集中，此時應作局部處理，做成逐漸變化的過度形式，同時加配鋼筋。
3.4 配筋對控制裂縫的作用
鋼筋會約束收縮，但不能阻止收縮，它對鋼筋混凝土收縮的約束作用會在混凝土中產生拉應力，在鋼筋內引起壓應力。增加鋼筋數量會減少收縮，但會增加混凝土的拉應力，如果鋼筋很多，約束可能會很大，也足以引起混凝土開裂。
鋼筋混凝土中配筋率對混凝土中自約束有很大的影響。 “適當”的構造配筋能夠提高混凝土的極限拉伸，對控制混凝土的溫度收縮裂縫及收縮裂縫有積極的作用。在墻板結構中，采取增配構造鋼筋的措施，使構造鋼筋起到溫度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
構造筋的配筋原則應做到“細一點、密一點”。即配筋應盡可能采用小直徑，小間距設計。提高混凝土結構的含鋼率或減小鋼筋直徑都可提高材料的抗裂性能，但減小鋼筋直徑、加密間距要比提高含鋼率效果明顯一些。采用直徑8-14mm的鋼筋和100-150mm間距是比較合理的，結構全截面的配筋率不宜小于0.3%，應在0.3-0.5%之間。受力筋如能滿足變形的構造要求則不再增加溫度筋；構造筋不能起到抗約束作用的，應適當增加溫度筋。
4. 結論
1. 墻板結構的裂縫主要有收縮裂縫、溫度裂縫、分層縫和冷縫等；
2. 應進行科學的施工組織設計，以預防分層縫和冷縫；
3. 應嚴格控制混凝土原材料；
4. 要充分利用配筋來減小混凝土的溫度應力。
參考文獻
1．王鐵夢 工程結構裂縫控制 中國建筑工業(yè)出版社 1998
2．卓尚木等 鋼筋混凝土結構事故分析與加固 中國建筑工業(yè)出版社 1997
編輯：
監(jiān)督：0571-85871667
投稿：news@ccement.com
本文內容為作者個人觀點，不代表水泥網立場。聯(lián)系電話：0571-85871513，郵箱：news@ccement.com。
