劉 生
(福建中巨建設(shè)工程有限公司 350000)
某項(xiàng)目總建筑面積為83184.7m2,其中地下室建筑面積為8248.8m2,地上建筑面積為74935.9m2。1#-7#樓均為地上18層,8#樓為地上16層,地下室1層,結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)。地下室外剪力墻的厚度為300mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30P6,混凝土采用商品混凝土。剪力墻混凝土施工完成40d后對(duì)外剪力墻進(jìn)行淋水檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。在墻體的中部出現(xiàn)寬度0.2-0.4mm,垂直于地面的貫通裂縫,裂縫底部距離地面0.6m,頂部距離頂板0.55m,呈上大下小的形狀。
混凝土發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量,熱量聚集在混凝土內(nèi)部很難揮發(fā)出去,而表面混凝土的散發(fā)速度相對(duì)較快,那么混凝土內(nèi)外溫差就會(huì)較大;再加上混凝土澆筑季節(jié)為夏季,晝夜的溫差又較大,這樣混凝土內(nèi)部容易出現(xiàn)溫度應(yīng)力,使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)應(yīng)力變形,由于熱脹冷縮的特性,當(dāng)溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土本身的極限抗拉應(yīng)力時(shí),混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。溫度裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在受拉薄弱處或者約束力最大處。而地下室剪力墻中的柱子規(guī)格比剪力墻大,聚集的熱量較多,墻體面積大,散熱相對(duì)較快,兩者的較大的溫差變化使得其變形不協(xié)調(diào),從而較為容易在柱子兩側(cè)的剪力墻上出現(xiàn)溫度裂縫;而對(duì)于整面剪力墻而言,中部的約束力較大,因此,墻體中部很容易出現(xiàn)豎向溫度裂縫。溫度裂縫一般為貫通性裂縫,寬度一般為0.1-0.8mm,外來(lái)水容易滲透進(jìn)室內(nèi),危害性較大。
混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中由于氣候變化加劇了水分的蒸發(fā),混凝土?xí)a(chǎn)生一定的收縮量,混凝土的收縮量的影響因素主要有水泥的用量和水灰比,水灰比越大,水泥用量越多,則混凝土的收縮量越大?;炷恋氖湛s變形使得混凝土表面出現(xiàn)拉應(yīng)力,當(dāng)收縮應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土表面會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫,特別是大風(fēng)或者干熱的天氣,混凝土收縮裂縫較為明顯。裂縫一般呈長(zhǎng)短不一、不規(guī)則、兩端細(xì)中間寬的形狀,寬度一般在0.05-0.2mm,不貫通,為表面裂縫。
沉降裂縫是指由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理和施工不當(dāng)?shù)仍蛟斐苫A(chǔ)沉降不均勻,從而出現(xiàn)裂縫。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:在地下室設(shè)計(jì)時(shí),由于后澆帶設(shè)計(jì)間距過(guò)大或者設(shè)計(jì)的部位不合理,導(dǎo)致剪力墻在薄弱處出現(xiàn)裂縫;在樓群設(shè)計(jì)時(shí),由于基礎(chǔ)剛度設(shè)計(jì)不科學(xué),導(dǎo)致每個(gè)基礎(chǔ)的變形不協(xié)調(diào);樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格,導(dǎo)致個(gè)別樁的承載力無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求;施工過(guò)程中直接將圍護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)做模板使用,沒(méi)有采取有效的分隔措施,導(dǎo)致墻體受約束引起裂縫等。沉降裂縫一般為貫通性的斜裂縫,呈不規(guī)則性,一般會(huì)隨著樓層的增高而發(fā)展。
本工程的地下室水平鋼筋的配筋率為0.28%,滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的水平鋼筋配筋率≥0.2%的規(guī)定,但出于對(duì)泵送混凝土的收縮性較大的考慮,建議將水平鋼筋配筋率提高至0.4%;為了減少次梁對(duì)暗柱的約束力,建議在次梁底下設(shè)置吊筋;墻柱交接處的加強(qiáng)筋長(zhǎng)度由原設(shè)計(jì)的1m建議加長(zhǎng)為1.5m。
地下室剪力墻混凝土采用泵送商品混凝土,選用的混凝土原材料主要性能指標(biāo)如下:
(1)水泥
本工程選用P·O42.5R的“紅獅”牌普通硅酸鹽水泥,3d水化熱為220 kJ/kg,7d水化熱為246 kJ/kg,水泥的安定性合格。
(2)粗骨料
粗骨料選用當(dāng)?shù)厥膹S生產(chǎn)的碎石,粒徑為16-31.5mm,碎石級(jí)配為二級(jí),碎石針片狀顆粒含量為3.1%,含泥量為0.5%,碎石抗壓強(qiáng)度為96Mpa,壓碎指標(biāo)為5.0%。
(3)細(xì)骨料
細(xì)骨料選用當(dāng)?shù)厣皥?chǎng)的河砂,細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0,含泥量為1%,中砂可以有效地減少水泥用量,從而降低水化熱。
(3)粉煤灰
粉煤灰選用福州華能有限公司生產(chǎn)的II級(jí)粉煤灰,細(xì)度為21.3%,需水量比96%,含水率為0.1%。
(3)外加劑
本工程外加劑選用福建建工建材科技開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的TW-JS型緩凝高效減水劑,該減水劑的PH值為7.2,減水率為21.2%,泌水率22.0%,收縮率比122%。
本工程的混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)采用60d的后期強(qiáng)度,結(jié)合本工程施工需要和商品混凝土公司多年的試配經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定C30混凝土的配合比。要求到達(dá)工地的混凝土坍落度140-160mm,水膠比應(yīng)≤0.55,泌水量<10L/m3,砂率為38%-42%,水的用量應(yīng)≤175 kg/m3。
做好混凝土的施工部署,安排一臺(tái)汽車泵和6輛混凝土罐車。澆筑順序從后澆帶的一端往另一端不斷地推進(jìn),采取分層澆筑的方法,分層厚度為500mm;加強(qiáng)混凝土的振搗施工控制,配備2條振動(dòng)棒,為避免漏振和過(guò)振,振搗時(shí)間一般控制在20-30s,對(duì)上層混凝土振搗時(shí),應(yīng)將振動(dòng)棒插入下層混凝土約50mm,使得上下層混凝土能夠緊密地結(jié)合,避免施工冷縫的出現(xiàn),這種振搗方法也稱為二次振搗方法;當(dāng)混凝土澆筑高度大于2m時(shí),應(yīng)設(shè)置溜槽或者串桶,避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象;由于混凝土施工時(shí)天氣較為炎熱,應(yīng)及時(shí)與攪拌站做好溝通,對(duì)混凝土的出廠坍落度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使得混凝土的坍落度損失得到有效控制;施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取在泵車位置搭設(shè)遮陽(yáng)棚等措施來(lái)降低混凝土的入模溫度,使得混凝土入模溫度<30℃。
剪力墻混凝土終凝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)由專人負(fù)責(zé),為了避免剪力墻由于內(nèi)外溫差較大出現(xiàn)溫度裂縫,采取帶模保濕養(yǎng)護(hù)的方法,即等混凝土澆筑完成硬化后將模板松開(kāi)但不拆除,繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù),利用模板來(lái)給混凝土保溫。當(dāng)混凝土內(nèi)部的熱量釋放完成后,一般時(shí)間為7d,再拆除剪力墻模板,模板拆除后繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)≥14d。養(yǎng)護(hù)期間注意對(duì)外墻進(jìn)行保護(hù),嚴(yán)禁在其上堆放重物,避免外力過(guò)早地作用于剪力墻而造成破壞。
根據(jù)本工程地下室外剪力墻出現(xiàn)裂縫的位置、形狀和結(jié)合基礎(chǔ)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)可以判斷該豎向裂縫為溫度裂縫,是由于內(nèi)外溫差較大引起變形不一致造成的,經(jīng)過(guò)項(xiàng)目部討論研究后決定采用灌漿法來(lái)處理該裂縫。順著豎向裂縫的走勢(shì)將剪力墻混凝土鑿出V形槽,槽口寬為60mm,將殘?jiān)胺蹓m清理干凈后將漿嘴設(shè)置在裂縫處,漿嘴的布置間距為500mm,剪力墻內(nèi)外面交錯(cuò)布置。然后采用堵漏靈將裂縫分段封堵,并注意養(yǎng)護(hù),再用摻有UEA的水泥砂漿粉刷平整;封縫后淋水養(yǎng)護(hù)7d后進(jìn)行壓水試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)全面觀察剪力墻內(nèi)外裂縫處是否有滲漏現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)滲漏則應(yīng)重新進(jìn)行封縫,直至壓水檢查合格為止。在壓漿前將其他漿嘴和排水嘴的閥門打開(kāi),當(dāng)達(dá)到一定的壓漿力時(shí),應(yīng)觀察漿嘴冒水情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂漿液從排水嘴冒出時(shí),可將壓漿閥門關(guān)閉。灌漿的施工順序是由下往上進(jìn)行壓漿,并循序漸進(jìn)進(jìn)行操作。如果進(jìn)漿量不大于0.1L/min時(shí),可保持壓漿力不變繼續(xù)壓漿數(shù)分鐘后再關(guān)閉閥門。當(dāng)漿嘴內(nèi)的環(huán)氧樹(shù)脂漿液完全凝固后,再用壓水法對(duì)灌漿效果進(jìn)行檢查,當(dāng)無(wú)發(fā)現(xiàn)滲漏時(shí)可將漿嘴上的閥門取下,用鋸子鋸掉漿嘴,再用摻有UEA的水泥砂漿粉平。
綜上所述,高層建筑地下室外剪力墻裂縫類型主要有溫度裂縫、收縮裂縫和沉降裂縫等,在地下室外剪力墻施工中,采取加強(qiáng)圖紙會(huì)審工作、加強(qiáng)混凝土原材料選擇及配合比優(yōu)化、加強(qiáng)剪力墻混凝土施工質(zhì)量控制和加強(qiáng)混凝土保濕養(yǎng)護(hù)等控制措施來(lái)預(yù)防外剪力墻出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,從而確保外剪力墻無(wú)滲漏現(xiàn)象。根據(jù)裂縫出現(xiàn)的部位、形狀、寬度和發(fā)展情況來(lái)判斷裂縫的性質(zhì),并研究決定采取灌漿法進(jìn)行處理,取得良好的處理效果。
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