浅谈高层建筑核心筒剪力墙裂缝的控制.doc

浅谈高层建筑核心筒剪力墙裂缝的控制姓名：高传忠任职单位：云南建工第四建设有限公司摘要：高层建筑核心筒剪力墙出现裂缝是一个比较普遍的现象，其主要原因是砼标号过高且与同公司沟通不够，在砼材料上未加以控制，另外由于剪力墙平面长度过长，砼入模温度过高，而采用泵送砼的水灰比过大，加上砼浇灌时现场管理的松散，后期养护不到位，导致了砼收缩裂缝的产生，但只要解决以上这几个问题，高层建筑核心筒剪力墙裂缝是可以得到很好的控制的。关键词：砼标号、水灰比、入模温度、砼养护、有效管理、裂缝控制高层建筑核心筒剪力墙出现裂缝是一个比较普遍的现象，主要是由于随着建筑高度的增加，设计使用的砼标号比较高，剪力墙平面长度过长，而在施工过程中往往因为使用的是商品砼，导致施工单位总觉得砼质量是砼公司应该控制的事情，自身对于砼质量的控制重视不够，疏忽了与砼公司之间的沟通，加上现场管理不利，后期养护不到位，导致了裂缝的产生。砼结构裂缝不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，砼的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对砼裂缝进行认真研究并在施工中采取各种有效地预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。现笔者根据自己在昆明市王旗营金领地大厦施工现场碰到的剪力墙竖向裂缝问题做一下分析，为在以后的工程施工过程中碰到类似问题的预防及解决积累相关经验。1、工程概况云南益新房地产开发有限公司金领地大厦工程，位于昆明市盘龙区王旗营，本工程属于核心筒框架结构，地上27层，地下2层，地上1层为商业，2-3层为会所，4-27层为办公空间，建筑总高度98.4米,裙楼高度13.2米，各层层高分别为:首层4.8米,23层4.2米,425层3.5米,2627层4.1米, 地下一层为4.9米，地下二层为3.6米；总建筑面积：34586.21平方米，其中地上建筑面积27898.52平方米，地下建筑面积6687.69平方米，总工期300天。本工程由云南益新房地产开发有限公司投资建设，大地建筑事务所（国际）设计，云南省设计院勘察分院地质勘察，云南建工第四建设有限公司组织施工。本工程0.000m相当于绝对标高1896.414m。框架的抗震等级为一级，抗震墙的抗震等级为一级；地基基础设计等级为甲级，场地类别为类，基础采用桩基为主，柱下独立承台及地下室筏板方案。混凝土强度等级详见下表：楼层标高核心筒剪力墙其他剪力墙柱梁板地下2层4层-8.5016.70mC55C40C60C354层7层16.70m27.20mC50C55C307层11层27.20m41.20mC50C50C3011层16层41.20m58.70mC45C45C3016层21层58.70m76.20mC40C40C3021层25层76.20m90.20mC35C35C3025层屋面90.20m106.70mC30C30C30所有构造柱、门过梁为C20，楼梯为C30本工程剪力墙主要集中在地下室及核心筒部分，其中核心筒剪力墙周长51.6m，墙高：地下一层为4.9米，地下二层为3.6米，首层4.8米,23层4.2米,425层3.5米,2627层4.1米,墙厚分别有200mm、250mm、300mm、350mm、400mm、500mm等，剪力墙钢筋均为双排，另外核心筒部分剪力墙内设置了多种形式的约束暗柱,分别为YAZ1、YAZ2、YAZ3、YAZ4、YAZ5、YAZ6、YAZ7等。由于本工程墙体高、混凝土强度高、混凝土体量大，且剪力墙主要分布在核心筒四周，所以核心筒剪力墙裂缝的控制，对于本工程有着十分重要的意义。2、裂缝发展状况 由于项目部大部分管理人员在之前做过的工程中没有或很少接触过C60、C55、C50等高标号砼，对高标号砼施工的相关管理经验比较缺乏，加上使用的是商品砼，所以在砼质量控制上未加以高度重视。仅将砼施工难点放在了基础筏板大体积砼的施工上，在高标号砼施工管理上未采取有效的预防措施，特别是在后期养护上，仅按照普通标号砼进行养护，导致了核心筒剪力墙裂缝的出现。地下室核心筒剪力墙在混凝土浇筑后3天左右，局部出现竖向裂缝，1周左右时间后裂缝发展最快最多，往后则裂缝发展数量及速度开始减少减慢，2周后裂缝发展基本稳定。裂缝位置主要集中在剪力墙平面长度较长的区段中间位置（靠近暗柱），每个部位的裂缝数量大多为一条，较少的部位有23条。裂缝的方向基本上为竖直方向且垂直于楼板，不完全连续。裂缝沿高度方向为中间大、上下头小，其开展高度一般为板顶至上层梁下口150mm处止，部分延伸至梁下口，个别部位存在斜向裂缝。绝大多数裂缝宽度在0.2mm以内，部分裂缝在0.250.4mm，个别达到0.5mm。3、裂缝出现原因分析在发现核心筒剪力墙出现裂缝后，项目部迅速组织管理人员、工程处技术总工及砼公司技术人员召开现场紧急会议，分析裂缝产生的原因，主要归纳总结为以下几点：（1）、由于核心筒内的走道、门洞，客观上形成了许多天然的应力释放带，而且核心筒四周剪力墙长均超过8m，砼内部应力释放过快导致了裂缝的产生；（2）、由于现在砼浇灌均采用砼输送泵进行泵送施工，加快了施工速度，极大地提高了工作效率，但泵送砼对于流动性要求较高，水灰比较大，加上剪力墙及暗柱钢筋较密，砼下料比较困难，操作工人在施工时贪图便利，而现场管理人员又疏于管理，导致操作工人一味的向砼运输车内加水加大坍落度，使砼水灰比进一步加大，最终导致砼收缩增大，产生裂缝；（3）、本工程主体施工正值夏季，且经常在中午或下午进行砼浇灌，砼入模温度过高，导致砼表面失水过快，早期收缩加大，容易出现裂缝；（4）、砼养护不够，早期养护开始时间较晚，由于建设单位工期要求比较紧，导致项目部对砼养护重视不够，仅依靠砼班组自身对砼进行养护，未安排专人进行养护，由于以往工程剪力墙砼标号不高，未对剪力墙砼养护制定专门措施，故本工程剪力墙砼养护也仅仅是采用单纯的浇水养护，未采取其他措施，达不到保温保湿养护的效果。4、防止核心筒剪力墙裂缝措施通过对核心筒剪力墙裂缝产生的原因进行详细分析，分别在技术、质量及施工管理方面采取了相关措施：4.1、防止核心筒剪力墙裂缝技术、质量措施（1）、用抗的方法：在剪力墙中间部位易出现裂缝处再增配8.5*8.53钢丝网，实践证明，采用此方法后，大大较小了砼收缩引起的裂缝；（2）、用放的方法：由于核心筒内的走道、门洞，客观上形成了许多天然的应力释放带，而且核心筒四周剪力墙长均超过8m，砼内部应力释放过快导致了裂缝的产生，所以在核心筒四周剪力墙洞口上方采取了连梁后浇的措施（35d后再浇注连梁）。通过合理的布置后浇连梁，使砼内的应力得到缓慢和充分的释放，此方法大大减小了由于砼收缩变化引起的裂缝；（3）、选用中低水化热的水泥：主要是降低水泥水化时产生的水化热，以便控制砼的温度；（4）、选用合适的骨料：经试配，本工程粗骨料选用粒径为1031.5mm的连续级配碎石，针片状颗粒含量4.4%，细骨料选用细度模数2.7左右的中粗砂，严格控制粗细骨料的含泥量，石子控制在0.3%以下，砂子含泥量控制在1.3%以下，因为含泥量越高，碎石表面的泥份妨碍了石子和砂浆之间的咬合粘性，降低了抗拉强度，使得砼容易开裂；（5）、掺加粉煤灰：掺加粉煤灰可以替代一部分水泥用量，降低水化热，增加砼可泵性，可加大到20%左右；（6）、合理选用外加剂：选择添加纤维用来抵抗砼早期的裂缝，膨胀剂用来补偿砼的收缩，掺入有缓凝、减水作用的高效减水剂，以降低水灰比，较少水泥用量。4.2、防止核心筒剪力墙裂缝施工管理措施（1）、由于本工程主体施工正值夏季，砼入模温度比较高，因此在选择浇筑时间时应尽量避开中午或下午高温时段，同时要求砼公司对粗细骨料进行遮盖，必要时采用冰水进行拌和，另外还可以在砼泵管上铺设湿草包，以降低砼入模温度；（2）、砼的收缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，收缩越大，因此在砼配合比设计中应尽量控制好水灰比，在保证泵送的条件下选择最小的坍落度；另外现场管理人员应加强对操作班组的管理，在不影响砼泵送的前提下，严禁私自向砼中加水。如确实因为砼坍落度过小无法泵送，则应通过现场管理人员与砼公司技术人员联系，适当添加外加剂加大坍落度或发回砼公司重新拌和后再进行浇灌。应制定严格的奖罚措施，对私自向砼中加水的操作班组进行重罚。（3）、项目部应针对核心筒剪力墙高标号砼养护制定专门措施，在砼浇筑完成812小时后，必须指派专人对砼进行养护，养护时应注意必须浇透保湿，特别是在中下午气温高的时段，更应加强养护密度，保证砼表面湿润，保湿养护时间不低于7天，如有条件的话，可采用喷淋浇灌进行养护，可大大的降低人工浇水养护的劳动强度；（4）、砼浇筑完12天后可适当松开模板的对拉螺栓，在墙体上口用水管浇水进行蓄水养护，使砼在凝结过程中始终保持湿润，在砼浇筑34天后拆除模板，利用这段时间增加砼的保水性和表面摩擦力，以抵抗一部分收缩力，从而减小表面裂缝的出现。5、裂缝控制成果及裂缝处理项目部通过对核心筒剪力墙裂缝产生的原因进行详细分析后，确定该裂缝属于砼收缩性裂缝，及时在砼技术、质量及在现场施工管理过程中采取相关措施后，后期核心筒剪力墙裂缝得到很好的控制，绝大多数裂缝都控制在0.2mm以内，仅有个别超过要求，属于非有害裂缝，不会对结构安全造成影响。但裂缝存在会导致剪力墙钢筋锈蚀而影响其耐久性，需要对裂缝进行封闭处理。对于宽度小于0.2mm的非贯穿性裂缝，使用水泥浆液加108胶进行表面封闭，对于大于0.2mm的裂缝，则使用环氧树脂进行灌浆封闭。相关裂缝经过处理后可以保证剪力墙墙钢筋不被锈蚀，不影响结构耐久性。通过对金领地大厦核心筒剪力墙裂缝控制的实践操作，使我对剪力墙高标号砼收缩裂缝的产生及防治有了一个新的认识，为以后工程施工积累了宝贵的经验。通过这个案例，我总结了以下几点：（1）、虽然现在基本上都是使用商品砼进行施工，但与砼公司技术人员的沟通很重要，因为不同施工部位不同标号砼的要求是不一样的，特别是高标号砼，砼公司技术人员不到施工现场很难想得那么全面，所以在工程施工前，项目部相关技术人员应详细研究各个施工部位砼的具体要求，提前和砼公司技术人员沟通好，对砼使用的材料如水泥、砂、石、外加剂及温度控制等进行相应要求，首先在源头上控制好砼的质量；（2）、应加强对现场操作班组的监督管理，商品砼出厂时砼公司已经考虑好砼的缓凝时间及运输过程中的坍落度损失，砼到达现场后应组织操作班组及时将砼输送至浇灌部位，不能在现场停留时间过长，如因为砼停留时间过长而导致坍落度损失过大而无法泵送时，严禁随意向砼内加水，应在最短时间内通过现场管理人员与砼公司技术人员取得联系，确定相关处理措施后，方能对砼进行处理；（3）、高标号砼的前期养护非常重要，一定要指定专人进行保湿养护，保持砼表面湿润，工期再紧也一定要保证砼的养护时间。参考文献：1. 闵