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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-02-10 08:48 熱度:
摘要:鋼筋混凝土長墻收縮的裂縫控制是關系到結構能否滿足正常使用要求的重要研究課題。本文對混凝土長墻出現的貫穿性裂縫進行了成因分析,并討論了后澆縫間距與控制拆模時間的關系。
關鍵詞:混凝土結構;大體積混凝土;裂縫控制
1工程概況
**大廈地下室整體混凝土外墻采用SP-70體系鋼框膠木組合模板,2009年4月14日一次澆筑,4月16日拆模,當日發現該段墻出現裂縫。裂縫在內外墻面對應部位同時存在,屬于貫穿性裂縫。用讀數顯微鏡測讀裂縫寬度,在0.2-0.6mm之間,裂縫共8條呈垂直狀。從裂縫形態看,裂縫寬度上下一致,不是受力裂縫。為了安全起見,首先請設計單位對該部分結構重新進行了驗算,結果證明墻筋計算沒有問題。甲方、監理單位、工地項目部及建筑公司技術部實地觀察后進行了分析,認定造成裂縫的主要原因有以下幾點:
1)一次性澆筑混凝±56m、水平澆筑距離過長;
2)混凝土等級(C45)高,水泥用量大,混凝土水化熱較大;
3)混凝土澆筑后僅二天時間拆模,混凝土表面外露過早,加上拆模后遇寒潮襲擊,溫差達25℃,造成混凝土溫度應力較大,而混凝土早期強度不高,于是引起混凝土墻出現貫穿性收縮裂縫。為了從理論上進行證明,我們進行了混凝土收縮裂縫寬度驗算及一次整澆長度計算。
2混凝土裂縫計算
雖然結構設計是建立在強度的極限承載力基礎上的,但大多數工程的使用標準卻是由裂縫控制的。按《鋼筋混凝土結構的裂縫控制》計算裂縫的最大、最小寬度,計算結果與實測比較表明,裂縫計算寬度與實測寬度(0.2-0.6mm)基本一致,而裂縫平均間距計算值6.35m與平均間距實測值6.22m接近。因此,裂縫是由溫度驟降引起的收縮裂縫,可以排除結構設計問題。
1)混凝土墻體內部的溫度梯度非常平緩(溫差僅6.13℃),而外壁處則產生溫度突變(溫差達18.37℃)。因此,在控制混凝土早期裂縫的問題上,應充分考慮邊界處的溫度梯度問題,并由此采用各種方法降低邊界處的溫度突變。所以,推遲拆模、保證足夠的保溫時間,是防止再出現類似事故的主要措施。
2)SP-70體系鋼框膠木組合模板能夠有效地控制混凝土表面與大氣環境的溫差,起到非常好的保溫防護作用。所以,遇到氣溫驟降又連續低溫的情況,只要推遲拆模時間,可以不采取其它防寒措施。
3)推遲拆模也是為了保濕的需要。可以在澆筑混凝土1天后(混凝土已終凝),松開模板對拉螺栓,使得模板與混凝土墻有一定的間隙,用于濕養護的淋水可滲流到墻體根部,模板能夠起到既保溫又保濕的雙重作用。
4后澆縫間距與拆模時間關系
“后澆縫”是現澆鋼筋混凝土結構中只在施工期間保留的臨時性變形縫,是一種特殊的施工縫。后澆縫既是施工措施,又是設計手段,留置后澆縫的目的是取消結構中的永久性變形縫。后澆縫首先應滿足銷減溫度收縮應力的需要,并且后澆縫的留置間距還要與施工分段(施工縫)相結合,為施工創造便利條件。《混凝土結構工程施工及驗收規范》對現澆結構側模拆除的規定為:在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后,方可拆除。在高層建筑的混凝土長墻施工中,由于規范未對拆模時間作出規定,施工單位為了趕工期或加快模板周轉,往往在混凝土終凝后不久就拆除模板,從而引起混凝土長墻開裂的事故時有發生。顯然,如何確定合適的拆模時間以及垂直后澆縫的留置間距,是保證長墻施工質量的關鍵。
1)施工建議措施
及時監測天氣變化,正常環境氣溫下保證濕養護時間,保證至少3天的拆模時間。分段澆筑方案:約20m間隔留置1道施工縫,3-4天可以拆模;每30m間隔留置1道施工縫,5-6天可以拆模。如果要取消施工縫,保證澆筑后至少7天才可拆模。遇到氣溫驟降后連續低溫,只須推遲拆模時間,可不必采取其它防寒措施。
2)實施效果
施工單位采用了上述建議,后期澆筑的類似混凝土長墻再未開裂現象。后澆縫采用垂直止水鋼板和鐵絲網隔斷。施工單位制定了裂縫處理方案并實施,已驗收合格。
5墻裂縫處理方案
這一起混凝土長墻開裂的質量事故,是施工單位自目地提前拆模造成的。預防類似混凝土長墻出現收縮裂縫,可采用“抗”、“放”和“防”的基本對策。后澆縫留置間距與拆模時間控制即是這一原則的體現。施工實踐中,類似混凝土長墻可參考這一原則,杜絕因過早拆模和水平澆筑距離過長而引發結構開裂的質量事故。當然,綜合因素如材料級配、結構配筋、施工工藝、養護條件以及環境溫濕度等,都影響著結構約束力及裂縫的出現。因此,預防混凝土長墻開裂的質量事故,還要采取綜合的技術措施來進行控制。
1)墻外面裂縫使用壓抹環氧膠泥且粘貼玻璃布法
①先沿裂縫位置將裂縫鑿成V型槽,深為8-10mm,寬為15-30mm,且清洗干凈并晾干(兩側各100mm范圍內):②待干燥后直接抹純環氧膠泥8-10mm厚,寬度同V型口齊;③然后用二漿一布法即涂一遍環氧漿粘貼玻璃纖維布,玻璃纖維布必須先脫脂后晾干,再涂一遍環氧漿,待環氧漿硬化后即做外墻防水層。
2)墻內面裂縫采用壓力化學灌漿法
①沿裂縫300mm鉆直徑為l0mm、深為l0mm的孔,然后沿縫兩側100mm范圍內清潔干凈晾干:②再用環氧膠泥漿帶細絲扣的灌漿嘴固定在孔內,裂縫表面用環氧漿及玻璃纖維布封閉;③涂肥皂水加氣試驗,檢驗是否漏氣,如有漏氣必須重新封閉;④如無漏氣即可進行灌漿,依次由下至上開始,若發現相鄰灌漿嘴有漿液噴出,即用膠管封閉,然后依次灌注直到全部完畢。
6結論
本文通過計算混凝土長墻2天拆模時的裂縫間距及裂縫寬度,證實是溫度收縮裂縫而非結構問題。拆模過早和一次澆筑過長是導致長墻開裂的主要原因。控制混凝土的早期裂縫,應采取措施降低混凝土外壁處的溫度突變。因此,推遲拆模、保證養護時間是防止:再出現類似事故的主要措施。提出的后澆縫間距與控制拆模時間關系,并制定并實施了墻裂縫處理方案。
參考文獻
[1]王鐵夢:工程結構裂縫控制的綜合方法.施工技術.2000年,第29卷第5期:5-9
[2]王長民等:合理取消混凝土后澆帶的基礎施工.混凝土.2000年,第8期:55-59
[3]馮乃謙:商品混凝土在施工應用中的開裂與對策.混凝土.2000年,第9期:3-6
文章標題:建筑工程混凝土長墻收縮裂縫分析及處理方案
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