高层建筑地下室剪力墙裂缝与控制分析

高层建筑地下室剪力墙裂缝与控制分析

陈国栋

(新疆昆仑工程监理有限责任公司,新疆,乌鲁木齐,830000)

【摘要】随着现代技术水平的提升,建筑工程业逐渐呈现出新的发展模式,高层建筑在现代建筑领域当中所占的比重逐渐升高。建筑层数的升高使得地下室承载力受到考验,致使地下室剪力墙出现裂缝。文章结合实际工程内容,对高层建筑地下室剪力墙裂缝进行分析,提出控制手段与控制方法,为高层建筑提供借鉴。

【关键词】高层建筑;地下室剪力墙;裂缝;控制

前言:

为提升建筑用地的利用效率,高层建筑通常会对地下空间进行利用,设置地下室。这就使得地下室承载着整个地上建筑的荷载量,同时受到水文条件方面的影响,剪力墙容易出现裂缝状况,威胁建筑使用与居住人员的生命财产安全。因此,对高层建筑地下室剪力墙裂缝进行控制,能够有效提升整体建筑质量。

1.高层建筑地下室剪力墙裂缝工程概况

将某高层商住两用楼作为研究对象,进行剪力墙裂缝的分析。该工程属于框架剪力墙结构,包括地下人防工程、停车场、大型商场、空中会所以及住宅为一体。该建筑层数为32层,总建筑面积达到50000㎡,建筑地下两层,地上30层,剪力墙的厚度为500mm。剪力墙在建筑初期主要是采用预拌混凝土,强度等级为C40。地下室在建筑过程中,底板与剪力墙方面主要采取分段施工的方式,剪力墙的具体施工时间为7月份[1]。在该混凝土浇筑完成之后,进行振捣过程,在拆模7天之后,发现地下室二层剪力墙方面出现多出裂缝,实际宽度经过测量为0.1-0.4mm之间。对剪力墙当中的各项裂缝进行分析,分布规律体现在以下几个方面:一是裂缝出现的集中位置为剪力墙与底板之间的连接处;二是裂缝在剪力墙与柱的连接处较为集中;三是如果剪力墙的面积较大,每个一段距离则会出现一道自上而下的连贯裂缝,如下图1所示:

在整个工程项目当中,各部位的混凝土标号各不相同,具体如下表1所示:

2.高层建筑地下室剪力墙裂缝产生的成因

以上阐述的工程状况以及图表当中的具体内容,能够在工程施工过程中排除由于原材料方面的影响而产生的地下室剪力墙裂缝,下面对剪力墙裂缝产生的具体原因进行实际分析:

(1)由于在进行混凝土浇筑的过程中,主要是采用泵送混凝土施工技术。因此,在实际施工的过程中所使用的水泥用量、用水量以及坍落度相对较大。并且在具体施工过程中,砂石用量的比例存在一定问题,造成混凝土在建筑完成后容易产生塑性变形以及干燥收缩变形,剪力墙裂缝的出现,严重影响工程质量[2]。

(2)由于建筑过程中,应用的混凝土强度等级较高,造成水泥用量较大,水泥消耗量提升。这种状况的出现,也使得混凝土自身的收缩状况发生变化,裂缝逐渐增大。

(3)地下室方面主要是采取分段施工的方式,地板施工与剪力墙施工分阶段进行。首先是进行底板方面的施工,当底板混凝土浇筑完成之后,并达到一定强度,才能够进行剪力墙方面的施工。这种状况的产生,使得地板的强度远远高于剪力墙方面的刚度,严重影响剪力墙的正常变形,致使应力产生导致开裂问题。

(4)由于地下室受到水文条件方面的影响,底板内容直接接触地层,在一定程度上受到温差变化的影响,实际养护方面较为简单便捷。但剪力墙作为整个建筑的支撑,呈现出竖向结构,并且与外界直接基础,受到干缩以及冷藏方面的影响较大,致使约束力增大,剪力墙出现裂缝[3]。

(5)由于剪力墙在进行施工过程中,其中配筋率方面严重欠缺,造成剪力墙的强度出现不足的状况,容易产生纵向裂缝,影响工程强度。

(6)设计人员在进行工程设计的过程中,由于受到高层等各项内容的影响,只考虑了结构方面的要求,并未对混凝土的剪力墙强度进行准确的计算,套用现行规范进行设计设计,施工的具体状况受到影响,强度以及质量内容受到考验,致使强度方面的内容不能够满足建筑支撑需求。

3.高层建筑地下室剪力墙裂缝控制措施

由于在整体建筑过程中,工程项目当中的负二层当中出现裂缝,为防止地下一层出现剪力墙裂缝,并经过上述各项原因进行分析,制定具体控制措施,提升地下室剪力墙的高质量。

(1)控制水灰比

在进行施工的过程中需要严格控制水灰比例,保证按照高质量的配比内容进行混凝土配置。由于在预拌混凝土自施工现场到施工现场存在一定距离,一旦运输到现场之后,不能够满足泵送施工要求之后,需要严格控制现场的施工人员对预拌混凝土进行注水。因此,在进行浇筑混凝土的过程中,现场控制人员需要对现场进行全面施工控制,在现场配备减水剂,一旦泵送混凝土不能够达标,需要进行坍落度的调整。

(2)控制混凝土原材料拌制

在选择混凝土编制原材料方面,选用低水化的普通硅酸盐水泥,主要选取硬质碎石,控制石子的优化级配,保证各项配置原材料得到控制。砂石选取中粗砂,保证将水泥用量降低至5%至10%,降低混凝土的水化热以及收缩。同时,适当的使用外加剂以及掺合料,在混凝土当中掺加适当的粉煤灰,可以减少水泥用量内容,充分的改善混凝土的和易性,减少开裂的危险性。只有保证将原材料内容进行充分的拌制,才能够控制地下室质量[4]。

(3)调整剪力墙的钢筋配置

在设计初期,剪力墙当中的水平筋为16@200,由于钢筋在布置的过程中,间距较大,不能够对整个混凝土存在的微缝隙内容起到约束作用,在泵送混凝土施工所形成的剪力墙极容易产生纵向裂缝。因此,这一问题的出现,需要早保证剪力墙钢筋率不变的状况下,应用较小直径的钢筋,将剪力墙当中的间距进行缩小,充分的提高钢筋混凝土构件当中的变形能力。经过实际设计分析,将16@200的水平钢筋改为14@150,在墙与柱之间设立长度为1m的12@200的水平加强筋,为剪力墙的自身强度提供多重保障[5]。

(4)掌控拆模时间

在地下室底板与剪力墙完成混凝土浇筑之后,重视养护与回填。由于混凝土的水化时间过程中,主要集中与混凝土浇注完成后的3d到5d,这一阶段的水化热时间较高,如果在该阶段进行拆模,将导致强图过早的暴露在大气当中,受到内外温差的影响,极易出现裂缝。因此,在进行拆模方面,需要将时间控制在14d,待混凝土安全凝结后进行拆模,减少温差收缩。

结论:总之,高层建筑地下室剪力墙裂缝是当前建筑工程剪力墙常见的问题之一,需要充分的引起现场施工人员以及设计人员的重视程度,从而对剪力墙裂缝当中存在的问题进行分析,在事前与事后进行控制,提升剪力墙的建筑质量。剪力墙裂缝问题的有效解决,对提升当前高层建筑质量具有重要作用。

参考文献:

[1]李成铭.高层建筑地下室剪力墙裂缝与控制措施分析[J].中华民居(下旬刊),2014,4(08):132-134.

[2]王丽华.高层建筑地下室剪力墙裂缝分析与控制[J].中华民居(下旬刊),2014,5(08):218-219.

[3]肖皓.浅谈混凝土地下室剪力墙裂缝产生成因和预防处治措施[J].建筑监督检测与造价,2013,12(04):166-169.

[4]孙希军,黄双喜.某高层地下室剪力墙裂缝的分析与处理[J].城市建筑,2013,5(14):208-209.

[5]杜文卓,关群.高层地下室剪力墙裂缝产生原因及防治[J].工程与建设,2012,6(02):245-247.

作者简介:

陈国栋,1973年5月出生,就职于新疆昆仑工程监理有限责任公司,现任工程师,参与工程:新疆财经大学高层住宅工程、新疆万科金域华府二期工程、米泉中石化集资建房工程、新疆国际会展中心二期工程、中石化西北石油局南院9#10#高层住宅楼工程。

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