王國炎 張婷 王珊珊 張迪 盧慶婷

1無錫太湖學(xué)院（214000） 2南京城市職業(yè)學(xué)院（210000）

3無錫市房屋安全鑒定中心（214000） 4無錫路勁地產(chǎn)有限公司（214000）

關(guān)于某超高層住宅剪力墻裂縫的處理實(shí)踐

王國炎1張婷1王珊珊2張迪3盧慶婷4

1無錫太湖學(xué)院（214000） 2南京城市職業(yè)學(xué)院（210000）

3無錫市房屋安全鑒定中心（214000） 4無錫路勁地產(chǎn)有限公司（214000）

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)的問題。通過對(duì)某超高層住宅產(chǎn)生的裂縫分析，發(fā)現(xiàn)溫度是產(chǎn)生裂縫的主要原因。采用PMSAP復(fù)核原結(jié)構(gòu)在帶裂縫工作狀態(tài)下的內(nèi)力和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，結(jié)果顯示各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范的要求，原結(jié)構(gòu)無安全隱患。同時(shí)給出了處理裂縫的方案，并對(duì)后期施工如何減少裂縫提出了合理建議。

裂縫；溫度；施工

許多混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等建筑物在建設(shè)過程和使用過程中出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，也是長期困擾著建筑工程技術(shù)人員的技術(shù)難題[1]。在工程實(shí)踐中因出現(xiàn)裂縫而影響工程進(jìn)度和質(zhì)量的事件也屢見不鮮。建筑構(gòu)件上的裂縫一般指寬度大于0.05 mm的肉眼可見的裂縫[2]。混凝土裂縫的危害包括：結(jié)構(gòu)承載力降低、安全性下降；結(jié)構(gòu)體和圍護(hù)體嚴(yán)重滲水；嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)體的耐久性和使用壽命等[3]。混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多,主要有以下四類：1）外荷載引起的裂縫；2）約束變形引起的裂縫；3）材料化學(xué)性能不穩(wěn)定導(dǎo)致的裂縫(如水泥安定性不好、堿骨料反應(yīng)等)；4）施工過程中形成的裂縫。結(jié)構(gòu)體在實(shí)際使用過程中,裂縫主要由前兩類原因產(chǎn)生：外荷載引起的裂縫,通稱為受力裂縫;約束變形引起的裂縫,包括溫度變形(水泥的水化熱、氣溫變化、環(huán)境生產(chǎn)熱)收縮變形(塑性收縮、干燥收縮、碳化收縮)及地基不均勻沉降(膨脹)變形。根據(jù)國內(nèi)外調(diào)查資料,結(jié)構(gòu)物的裂縫原因,主要由于變形引起的裂縫約占80%,而主要由荷載引起的裂縫約占20%[4、8]。但是在超高層住宅的剪力墻中出現(xiàn)裂縫的工程實(shí)踐并不多見，這里就一棟超高層剪力墻結(jié)構(gòu)的底層剪力墻出現(xiàn)裂縫的情況做了分析，分析了結(jié)構(gòu)在帶裂縫狀態(tài)下的安全性，并提出了最終的結(jié)論和解決方案。

1 工程項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于江蘇省,小區(qū)共有五棟房子，均坐落于兩層地下室的大地盤上，其中3#、4#、7#上部31層，主體高度99.7 m，5#、6#上部42層，主體高度134.65 m。結(jié)構(gòu)形式均為剪力墻結(jié)構(gòu)。

圖1 5#樓二層裂縫示意圖

發(fā)現(xiàn)裂縫之后，現(xiàn)場立即要求停工，馬上組織各方面專家來論證該裂縫出現(xiàn)的原因。

圖2 5#樓二層裂縫照片（左）位于5軸上墻面

圖3 5#樓二層裂縫照片（右）位于5軸上墻面

圖4 5#樓二層裂縫照片（左）位于10軸上墻面

圖5 5#樓二層裂縫照片（右）位于10軸上墻面

2 裂縫分析

2.1 裂縫成因分析

因該工程僅僅施工至四層,主體的豎向荷載、風(fēng)荷載還未作用于剪力墻上，說明裂縫不是應(yīng)為因構(gòu)件承載力不足產(chǎn)生的裂縫；隨后我們對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行了復(fù)核，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)樁長66 m，樁直徑800 mm，且采用了后注漿措施增強(qiáng)單樁承載力，單樁承載力特征值達(dá)到了6 000 kN，承載力很高，并且經(jīng)過查看基礎(chǔ)的計(jì)算書知樁的實(shí)際反力小于樁承載力的特征值。地下室也未發(fā)現(xiàn)裂縫，說明不是因?yàn)榛A(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫。

通過PMSAP[5]模擬高層住宅在施工到地面以上三層時(shí)拆模，溫度下降25℃計(jì)算分析可知：裂縫形成的直接原因是混凝土干縮和大氣溫度降低引起的混凝土收縮而產(chǎn)生的收縮裂縫。由于工程出現(xiàn)裂縫的時(shí)間為九月底，此時(shí)正處于初秋，晝夜溫差大，且裂縫位于建筑的南側(cè)，陽光直接照射，白天墻體溫度會(huì)很高，晚上由于氣溫下降，導(dǎo)致溫差較大，因此在二層的南側(cè)出現(xiàn)了該溫度裂縫。

PMSAP對(duì)主體模型降溫25℃進(jìn)行模擬計(jì)算顯示墻體在溫度變化的情況下會(huì)產(chǎn)生附加軸力、剪力及彎矩，但在只考慮溫度降溫的因素下原墻體配筋能滿足計(jì)算要求。由于本工程的結(jié)構(gòu)布置的特殊性，南側(cè)墻體較長（個(gè)別墻體超8 m），兩側(cè)的約束邊緣構(gòu)件配筋相應(yīng)比較大,從而起到較強(qiáng)的約束作用，墻體中間按規(guī)范最小配筋設(shè)置鋼筋，因此中部墻體抗裂性能比較差。同時(shí)一層比二層布置較多墻體剛度較大，約束能力較強(qiáng)?，F(xiàn)場又采用摻粉煤灰的商品混凝土，早期強(qiáng)度較低，坍落度大，現(xiàn)場拆模時(shí)間僅為澆筑完成2 d內(nèi)，此時(shí)的混凝土水化熱正處于高峰,內(nèi)外溫差最大[5]，再加上此時(shí)的氣溫晝夜溫差較大，且現(xiàn)場對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)也不夠。在多種不利因素的共同作用下南側(cè)的較長剪力墻中間處出現(xiàn)裂縫比較嚴(yán)重。

按照現(xiàn)有規(guī)范與技術(shù)手段計(jì)算，該類裂縫與原設(shè)計(jì)沒有必然聯(lián)系,但是由于建筑物的特殊性，某些部位相對(duì)容易引起裂縫。

2.2 裂縫對(duì)主體結(jié)構(gòu)的危害程度分析

同時(shí)為了評(píng)估裂縫對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響，根據(jù)甲方提供的裂縫資料，將裂縫處采用局部開洞的模型進(jìn)行模擬計(jì)算。5#房第二層南側(cè)墻體裂縫相應(yīng)位置在模型中輸入洞口（寬300 mm×高2 800 mm），進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示原塔樓主要控制參數(shù)和計(jì)算結(jié)果指標(biāo)和配筋與原設(shè)計(jì)差別不大，能滿足規(guī)范要求。但在溫度進(jìn)一步降低的情況下，裂縫可能進(jìn)一步開展，從而影響結(jié)構(gòu)的正常使用，同時(shí)也會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性。

經(jīng)手術(shù)治療結(jié)合護(hù)理干預(yù),50例高血壓腦出血患者,均取得較滿意的手術(shù)治療效果,患者呼吸道通暢,未發(fā)生組織缺氧或二氧化碳潴留,呼吸型態(tài)得到改善,腦水腫減輕,未發(fā)生外傷和誤吸,生命體征均趨于穩(wěn)定,意識(shí)逐漸好轉(zhuǎn),未發(fā)生相關(guān)并發(fā)癥,護(hù)理滿意度達(dá)92%(46/50)。

3 結(jié)果與討論

3.1 對(duì)已有裂縫的處理方案

根據(jù)以上分析，該結(jié)構(gòu)裂縫主要是大氣溫度降低引起的混凝土收縮裂縫。為了不影響結(jié)構(gòu)的正常使用和抑制裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，建議采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿封閉裂縫，同時(shí)對(duì)裂縫做好標(biāo)記（可貼上透明膠帶），觀察裂縫的變化情況。指派特定人員定期巡視其他各構(gòu)件，記錄是否有新裂縫產(chǎn)生，并做好主體建筑的沉降記錄工作。

3.2 后期使用效果

通過采取以上措施之后，經(jīng)過3～6個(gè)月的觀察，后期施工的結(jié)構(gòu)未再出現(xiàn)新的裂縫，這里建議采取的控制裂縫的措施切實(shí)有效。

3.3 對(duì)未施工樓層的建議

為了使后期未施工部分的結(jié)構(gòu)不再產(chǎn)生相同的裂縫，建議在主體結(jié)構(gòu)施工過程中需注意控制以下幾方面。

3.3.1 施工方面

1）編制合理可行的混凝土澆筑方案，對(duì)工人進(jìn)行培訓(xùn)，提高施工作業(yè)人員的素質(zhì)，重新對(duì)現(xiàn)場混凝土施工班組進(jìn)行技術(shù)交底。澆筑混凝土?xí)r安排管理人員進(jìn)行過程控制，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，發(fā)現(xiàn)工人不按要求作業(yè)立即糾正，合理控制好混凝土入模時(shí)間，使工人作業(yè)時(shí)能及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗。嚴(yán)禁往混凝土內(nèi)加水，混凝土必須振搗密實(shí)，對(duì)泵管進(jìn)行重新固定，樓層位置增加軟墊，減小對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力。

2）嚴(yán)格控制鋼筋綁扎施工工藝，將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側(cè)，有效減小了混凝土保護(hù)層厚度,增強(qiáng)了剪力墻表層混凝土的抗裂性。

3）要求商品混凝土站嚴(yán)格控制好混凝土的級(jí)配，嚴(yán)格控制好含水泥量，減少混凝土單位立方米用水量；控制混凝土坍落度及粉煤灰摻量（按規(guī)范粉煤灰摻量及質(zhì)量從嚴(yán)控制）,保證混凝土澆筑質(zhì)量；當(dāng)選用含泥量低的細(xì)集料中，必要時(shí)應(yīng)對(duì)集料進(jìn)行沖洗；氣溫較低時(shí)，在混凝土中摻加促凝劑，以加速混凝土凝結(jié)和強(qiáng)度發(fā)展[6]；必要時(shí)可以摻入微膨脹劑，采用微膨脹混凝土[7]。

4）拆模及養(yǎng)護(hù)。適當(dāng)延長剪力墻混凝土的拆模時(shí)間,并且拆模時(shí)不要馬上移走模板,而是先讓模板拆開一條縫隙作澆水養(yǎng)護(hù)用，從而改善混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境以達(dá)到控制墻體裂縫的目的[8]。施工過程中特別注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的管理及防護(hù)措施的應(yīng)用。施工中當(dāng)混凝土密實(shí)后,盡可能早地覆蓋養(yǎng)護(hù)。

3.3.2 設(shè)計(jì)方面

適當(dāng)提高屋頂層剪力墻，樓梯間、電梯間剪力墻，端開間縱墻及山墻及長度較長的墻體中間水平和豎向分布鋼筋的配筋率，以限制裂縫的發(fā)生和開展。

4 結(jié)論

通過對(duì)某超高層住宅產(chǎn)生的裂縫分析，發(fā)現(xiàn)溫度是產(chǎn)生裂縫的主要原因。同時(shí)采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿封閉裂縫，經(jīng)過3～6個(gè)月的觀察，后期施工的結(jié)構(gòu)未再出現(xiàn)新的裂縫，表明該方法能夠有效抑制裂縫的進(jìn)一步發(fā)展并且不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。下一步準(zhǔn)備繼續(xù)擴(kuò)大該方法的使用并進(jìn)行有效性驗(yàn)證，以期找到一種通用的能夠有效抑制超高層住宅裂縫的方法。

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