混凝土剪力墻裂縫 [淺析混凝土剪力墻裂縫產(chǎn)生原因及控制技術(shù)方法]
發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 感恩親情 點擊:
在實際工程施工中,剪力墻裂縫長期困擾橋梁工程技術(shù)人員。為了進一步加強對此裂縫的認識,盡量避免工程中裂縫的出現(xiàn),作為我們建筑施工技術(shù)人員就要對此問題進行相關(guān)研究與實踐,因此本文對施工中剪力墻裂縫的成因和處理措施加以初淺探討,以供廣大同行交流學(xué)習(xí)。
隨著建筑技術(shù)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(shè)計中普遍采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,并使用大流動度的泵送混凝土澆注施工。預(yù)拌混凝土快速發(fā)展的同時也帶來一個問題―結(jié)構(gòu)裂縫,如果發(fā)生裂縫,會導(dǎo)致建筑物發(fā)生滲漏或影響結(jié)構(gòu)物的整體性能及抗震性能,所以對于墻板結(jié)構(gòu)的裂縫也應(yīng)引起足夠的重視。
1. 墻板裂縫的產(chǎn)生原因
剪力墻裂縫原因主要有:砼收縮裂縫;強約束裂縫,建筑體形引起裂縫;外力作用的裂縫。
1.1砼收縮的三種情況
1.1.1 干縮 砼在制備過程中,水泥和摻合料與水拌合后體積膨脹,但在入模成型后,隨著砼水化作用的發(fā)生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸發(fā),體積有一定的縮小。砼體積收縮,使砼產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,當收縮快和收縮大時砼就會產(chǎn)生裂縫。
1.1.2 砼內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生收縮裂縫 與墻連體的部分框架柱,斷面邊長都大于1m,屬大體積砼,水化熱高,若采取措施不當,表面砼就會產(chǎn)生裂縫。對于框架柱與外墻連體的節(jié)間來講,大體積砼的框架柱可視為一個較大的熱源體,而與之連體的墻體薄,且與外界空氣接觸面較大,散熱快。當框架柱砼內(nèi)大量發(fā)熱膨脹時,墻體已開始降溫收縮,由于連結(jié)在一起的兩個構(gòu)件之間產(chǎn)生溫差,變形不同步協(xié)調(diào),在柱子附近和墻中間出現(xiàn)裂縫是符合規(guī)律的。
1.2強約束引起裂縫約束是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件活動和變形的制約,約束分為內(nèi)部約束和外部約束。內(nèi)部約束主要有:砼墻內(nèi)配筋對砼收縮變形的約束;墻體內(nèi)收縮變形小的部分對收縮變形大的部分的約束;墻體內(nèi)暗柱、暗梁對墻板收縮變形的約束;長度大的砼墻,墻端與墻中收縮變形的相互約束。外部約束主要是超靜定結(jié)構(gòu)的多余聯(lián)系,如墻體以下的基礎(chǔ)和底板,墻體頂上的樓板或梁,墻體兩端的附墻柱或電梯井筒等。當墻體砼收縮變形產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,若外約束很強,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力不能造成約束變形時,則墻體砼出現(xiàn)開裂,尤其是早期砼容易開裂,因為砼早期抗拉強度較低。墻體的最大外約束應(yīng)力一般都產(chǎn)生在外約束的邊緣,即墻體與柱、筒體、基礎(chǔ)、底板、梁等交接處。但實際裂縫并非在墻與約束體的交接處,而是離開0.3~0.5m,其理由是裂縫由約束產(chǎn)生,反過來約束又能推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的擴展,這就是人們常說的“模箍作用”。
1.3建筑物的形體及結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面對墻體裂縫的影響框架柱斷面大,墻板厚度小,柱墻連接斷面變化大,不利于防止墻體裂縫,其原因除了柱墻砼水化熱產(chǎn)生溫差收縮變化和大柱子給墻板增加約束造成墻體裂縫以外,還因框架柱是高層建筑主要傳力構(gòu)件,基礎(chǔ)以上的所有荷重全部由柱子、筒體傳給基礎(chǔ)、基巖,當?shù)鼗霈F(xiàn)沉降或基礎(chǔ)壓縮下沉?xí)r,墻體在基礎(chǔ)邊級部位產(chǎn)生剪力,導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
1.4外力作用引起墻體裂縫墻兩側(cè)模板未同時拆除,選拆一邊,未拆的一邊模板支撐給新澆砼墻一個側(cè)向壓力,若模板支撐較緊,則砼墻產(chǎn)生裂縫。
2.控制措施
2.1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(jié)構(gòu)中的最緊密填充,應(yīng)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(dǎo)致在拆模后一段時間在鋼筋的下方會產(chǎn)生裂縫。
2.2從施工組織來控制對于±0.000m以上的墻體,出現(xiàn)裂縫的可能是較小的,容易出現(xiàn)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(yīng)防止側(cè)模的偏移,開始澆注時應(yīng)加強對墻根部的振搗,以防止產(chǎn)生爛根現(xiàn)象。混凝土的運輸應(yīng)均勻連續(xù),防止產(chǎn)生冷縫或施工縫。
采用科學(xué)合理的施工組織設(shè)計,根據(jù)混凝土的凝結(jié)時間對混凝土的澆注施工及混凝土攪拌站的混凝土供應(yīng)做合理的協(xié)調(diào),使上層混凝土在下層混凝土澆注后3-5h 內(nèi)澆筑(不是控制在下層混凝土的初凝之前);炷恋某跄龝r間并不是混凝土不致出現(xiàn)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(jié)合已經(jīng)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(jié)構(gòu)的整體性,形成冷縫。
為防止產(chǎn)生分層縫,在澆筑上層混凝土?xí)r,搗棒應(yīng)插入下層混凝土5-10cm,以利于兩層混凝土充分結(jié)合。同樣,分層縫的出現(xiàn)也將使混凝土的整體性能降低。
2.3從結(jié)構(gòu)設(shè)計來控制為防止墻板結(jié)構(gòu)的裂縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要應(yīng)考慮好溫度鋼筋的設(shè)計(水平筋),充分利用構(gòu)造鋼筋的作用以減小墻板結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)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(yīng)力,所以必須盡可能減少入模溫度,應(yīng)分層散熱澆灌,預(yù)防激烈的溫、濕度變化,為混凝土創(chuàng)造充分應(yīng)力松弛的條件。
應(yīng)避免結(jié)構(gòu)突變,(或斷面突變),產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致應(yīng)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(zhuǎn)角部位,由于溫度收縮作用,也會引起應(yīng)力集中,此時應(yīng)作局部處理,做成逐漸變化的過度形式,同時加配鋼筋。
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