摘要:我国国民经济自改革开放近四十年以来一路高歌猛进,建筑行业也得到高速发展,高层建筑在快速发展的建筑行业中大量建造,大量建造的高层建筑混凝土结构施工中产生裂缝成为常见的质量问题,高层建筑墙体工程对工程使用性能产生影响,墙体裂缝的产生对高层建筑长期正常使用非常不利,因此,采取有效针对性的混凝土结构裂缝预防措施能达到较好的效果。本文阐述了高层建筑墙体裂缝主要表现和裂缝预防技术方法,对墙体裂缝产生成因初步探析,通过列举某高层建筑工程项目墙体施工实例提出裂缝预防技术和应对措施,有效地提升高层建筑墙体裂缝施工质量。
关键词:高层建筑;墙体裂缝;预防技术;应对措施
一、引言
近十几年以来我国国民经济高速增长带动了建筑行业发展,大量高层建筑雨后春笋般拔地而起,成为我国大中城市现代化建设中一道极为靓丽的风景线。在已经建成的高层建筑工程项目背后,墙体结构裂缝的产生在高层建筑中成了较为常见的施工质量问题,墙体裂缝比较细小情况下对工程整体质量影响不大,当裂缝超过正常值时直接影响到建筑工程质量,对高层建筑整体长期使用的耐久性、可靠性、安全性产生比较严重影响。因此,在对混凝土结构设计和现场施工时应采取针对性墙体裂缝预防性技术和有效应对措施,减少墙体裂缝产生的可能性,全面整体提升高层建筑施工质量。
二、高层建筑墙体裂缝的主要表现形式
目前在高层建筑墙体施工过程,墙体产生的裂缝主要有墙体构成不同的裂缝、应力过度集中裂缝、墙面龟状裂缝等多种表现形式。框架结构的墙体中,由于框架与墙体组成材料不同,容易在梁、柱与墙体接触部位产生比较宽且深度大的裂缝,当梁宽度超大墙体宽度时,空鼓现象容易产生在梁底,对不同结构部位施工技术质量控制要求高。应力集中的裂缝主要发生墙砌体比较薄弱部位中,这些裂缝以斜向裂缝主要发生在门、窗洞口、大梁下墙体等部位,成为较为常见应力集中裂缝。龟裂纹通常在做完墙体抹灰后产生的,较浅的龟裂纹影响外观观感,对墙体结构影响不大,较深的龟裂纹则需要返工重新再做一遍。
三、高层建筑混凝土结构中裂缝出现的原因
1、温度变化产生的墙体裂缝
因温度变化不同产生的墙体裂缝是由于高层建筑结构中不同原材料膨胀系数差异造成的,屋面与墙体材料不同,温度变化裂缝容易发生在高层建筑顶层横墙、纵墙、屋面。纵墙与横墙两个端头容易出现热胀、冷缩型“八”字裂缝,水平裂缝易发于女儿墙、山墙部位,垂直裂缝易发于窗台墙角、过梁端部、楼间错层等部位。很多建筑工程在主体完工时已有部分裂缝出现,裂缝外观表现初期不明显,工程竣工后2-6个月,尤其是在夏季、冬季温差比较大时裂缝出现机率最大。这种类型裂缝直接影响主体结构承载力,对高层建筑内部居住人员日常生活带来比较大干扰,如是外墙墙面则容易发生脱落甚至对墙体下方经过行人带来生命危险。
2、地面沉降引起墙面裂缝
当地面由于土质较软的原因产生不均匀沉降,剪力墙与楼板产生较强拉应力导致墙体开裂,地基沉降后产生的集中应力导致窗角处墙体开裂。基础不均匀沉降产生的裂缝从结构下方向上呈八字形往上延伸,在建筑结构长度较长时也容易出现。出现这类裂缝往往是地基基础施工时未按照设计图纸要求严格实施,或者地质勘察资料不完善设计未能满足沉降条件造成的。
3、混凝土外加剂使用量不当
混凝土剪力墙由钢筋混凝土浇筑而成,外加剂在混凝土施工中有重要作用,掺入的外加剂使用不当时对混凝土剪力墙质量产生直接影响,外加剂掺入不当会导致混凝土泌水过多,加大混凝土收缩导致混凝土结构产生裂缝,如使用的高效缓凝剂脱水功能较强,对混凝土收缩产生过大影响直接导致混凝土构件裂缝的产生。
4、高强度混凝土剪力墙水泥用量过多
我国近年来建材行业随着建造业项目遍地开花得到空前发展,大量高强度商品混凝土如C60、C80类型、高性能混凝土在高层建筑中推广使用,高强度混凝土的大量应用受到设计单位、建设单位和施工单位青睐,这类高强混凝土作为新型材料具有强度高、水灰比小、水泥含量大,在高层建筑剪力墙浇筑过程中一旦温度控制不当后续养护跟不上,很容易产生贯通裂缝或外表不规则裂缝,贯通裂缝出现在拆除模板初期,在剪力墙从下往上出现,宽度约为0.2mm-0.5mm。外表不规则裂缝较易在浇筑混凝土后短暂时间内出现,分布在剪力墙表面。
四、高层建筑施工中墙体防止裂缝产生的施工工艺
针对高层建筑施工过程中墙体裂缝的采取有效预防技术措施,能较好地减少墙体裂缝的产生。下面以某高层建筑说明墙体裂缝应对措施。
某高层建筑工程共10栋18层住宅楼和2层公共建筑的会所,结构为剪力墙结构,建筑面积为96313.29㎡,住宅建筑面积为73744.18㎡,外墙刷15厚聚合物水泥浆一遍,满挂^11.0@20x20镀锌钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布,15厚聚合物水泥砂浆找平,5厚聚合物水泥防水砂浆,4厚聚合物水泥防水砂浆粘结,8~10厚外墙面砖,1:1聚合物水泥砂浆勾缝,高层建筑住宅的墙身防潮层下选择蒸压灰砂砖,M10水泥砂浆砌筑;防潮层以上选蒸压加气混凝土砌块,采用M5混合砂浆砌筑墙面详细做法如下(表1):
表1 墙面详细施工做法
1、灌浆法
在本高层建筑工程中利用灌浆法实施墙体裂缝预防时,按照住宅结构本身特点对外墙可能产生裂缝实施规划,采取不同应对措施,裂缝宽度3mm直接使用压力灌浆进行灌实,当裂缝宽度达到5mm时要使用专用喷枪灌入膨胀剂的防水水泥砂浆。穿越外墙的螺杆洞口打入玻璃胶,预留的孔洞封堵灌入含微膨胀剂的防水混凝土或防水砂浆,保证墙体裂缝控制达到预期效果。
2、砌筑法
在墙体砌筑施工开始之前,事先按照工程设计图纸要求弹出准确的中线、边线,确定门窗洞口正确位置,水准线事先由专业人员拉好,砌筑前事先排砖。本工程防潮层以下外墙采用200mm蒸压灰砂砖,裙房(塔楼)及其余部位墙选用200mm蒸压加气混凝土砌块,女儿墙采用200mm蒸压灰砂砖,墙体砌筑灰砂砖时分两次砌完,砌砖过程中控制好砖的水平度、平整度,砖两面勾缝,水平缝、竖上缝控制在15mm左右,对部分受拉力大部位设置拉筋、钢筋网片防止墙体开裂,保证搭砌长度要求。当砌筑到梁底或者楼板下方时,待砌体沉降时间足够时再进行斜砌,斜砌时砖上下端均要求填实、填满。
3、嵌补法
实施在嵌补法施工技术过程中,根据施工现场裂缝实际条件情况,可以选择两种方法进行处理,一是使用高标号砂浆、细钢筋对裂缝相交部分进行填补,二是在裂缝两边、中间使用钢筋混凝土楔子对墙体实施结构加强,加强的墙体结构施工质量必须要保证与原有墙体厚度相同或者达到原有墙体厚度1/2或1/3,嵌补施工过程中从材料搭配、裂缝病害防治、施工工艺多方位进行入手,保证墙体裂缝防治质量。
4、钢筋混凝土整体防裂法
由于墙体是建筑主体结构重要组成部分,采取结构整体防裂措施保持建筑主体稳定性。根据本工程实际情况,设计对钢筋混凝土墙体进行防裂。支承在悬挑粱或悬臂板上的墙体应设钢筋砼抗裂柱,柱间距≤3m,柱尺寸=墙厚x180,梁柱预留两根Φ6@200钢筋与抗裂柱钢筋焊接。外墙设置通长窗时,窗下部设置120厚钢筋混凝土压顶,沿墙两边设置通长拉结钢筋拉杆,拉杆的接长通过焊接方式完成,压顶下设置抗裂柱,间距不大于3m,抗裂柱内配不小于4Φ12纵筋及Φ6@200箍筋;压顶和抗裂柱纵筋搭接、锚固长度不小于500mm。墙柱连接处,沿高度@500布筋2Φ6(120墙用1Φ6)入柱250mm(入墙750mm)带钩,并按照DBJ15-19-2006规格要求全部铺挂防裂效果好的金属钢丝网。注意做好建筑主体外墙的养护,按外墙混凝土凝结达到条件时铺挂麻带养护,保持混凝土表面湿润减少裂缝产生。
5、圈梁法
设置圈梁能有效增强墙体整体性,降低墙体产生裂缝质量问题可能性。浇筑圈梁使用C20混凝土,保持锚固件、圈梁截面与螺栓之间合理距离,注意检查螺栓、锚固件伸入墙体拉结力是否符合规范要求,浇筑圈梁前要保证墙面与圈梁的粘结性,事先墙面凿毛、浇水,浇筑过程中采取二次振捣方式保持混凝土密实性,减少冷缝产生可能性,注意检查圈梁保护层厚度、配合比、坝坍落度等参数是否满足设计、施工要求。
五、高层建筑施工中墙体裂缝的细节措施
1、墙体施工时注意孔洞操作细节
在施工过程中由于需要在墙体开设各种类型洞口数量较多,在设计、施工中对这些关键部位全面标记。浇筑墙体洞口过程中注意保持两侧混凝土高度相同,振捣混凝土要保证密实,门窗洞口结构与墙体连结部位钢筋密度大,振捣困难要选用Φ25振动棒保证混凝土密实度,振动棒距离洞口边至少超过300mm,振捣时两侧对称进行,剩下墙梁部位钢筋密度不大部位选用Φ50振动棒振捣。针对墙窗下方墙体部位混凝土在封上模板下振捣困难情况,把窗洞下方设置临时浇筑口,待浇筑混凝土到洞口时振捣密度再封模。洞口较大的墙体下部模板也要临时开口加强振捣。对墙体孔洞不同作用说明并附详细说明做法,能很好地保证建筑工程混凝土施工的质量。
2、施工过程加强地基沉降的技术措施
软基基础或地基沉降不均匀时都有可能导致墙体开裂,因此,施工前加强对地下土质的勘察工作,采取有效的基础处理措施,尤其是基础是软土地基,使用换填土、夯实、排水固结、挤密砂桩、碎石法等多种施工方法增强地基承载力,减少地基沉降。根据建筑物具体情况合理设置沉降缝。施工过程中注意加强建筑物沉降监测,作好沉降观测记录,随时了解建筑物的沉降情况。
六、结语
随着我国近年来高层建筑建设越来越多,高层建筑墙体产生的裂缝是较常见的工程质量问题,也是影响工程质量重要因素之一。高层建筑墙体裂缝不但直接影响建筑物的观感,对居住者的日常生活甚至安全带来不利影响因素。无论是建筑工程的设计者还是施工者都要强化对墙体裂缝问题的重视。如何找出裂缝产生的成因,根据裂缝产生成因采取预防墙体裂缝施工技术,实施有效针对性措施,从而有力提升高层建筑工程施工质量。
参考文献:
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[3]刘利.高层建筑施工中墙体裂缝预防技术相关研究[J].住宅与房地产,2018(10).
论文作者:黄映宏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:裂缝论文; 墙体论文; 高层建筑论文; 混凝土论文; 圈梁论文; 砂浆论文; 部位论文; 《基层建设》2019年第12期论文;