大型地下室混凝土施工裂缝成因分析与预防措施论文_叶茂华

大型地下室混凝土施工裂缝成因分析与预防措施论文_叶茂华

广西桂林地建建设有限公司 广西桂林 541001

摘要:高层建筑工程的地下室砼的施工过程中,由于砼体积大,强度高,砼现浇构件出现施工裂缝一直是困扰砼工程施工的难题。它不仅影响了建筑物美观,同时可能造成严重的渗水、漏水现象,使建筑结构的承载力降低,影响建筑物的耐久性和使用性,甚至会导致建筑工程的整体坍塌等重大质量事故。因此,正确认识造成砼开裂的成因、切实采取相应的措施加以防治,以保证砼施工的质量,十分必要。

关键词:裂缝;成因;预防措施

引发地下室砼构件产生施工裂缝的原因众多。所以,对砼施工裂缝采取预防措施是一项较复杂的问题,本文对砼施工裂缝产生的原因进行了一些归纳,并提出相应的预防措施。

一、高层建筑地下室施工过程中,常见砼施工裂缝产生原因的分析:

(一)地基不均匀沉降变形,造成的砼施工裂缝原因分析:

建筑工程地基基础不均匀沉降是砼开裂的主要原因之一。产生地基不均匀沉降的原因,一是建筑物所在地基土质差别大或土质软弱,荷载作用下,产生不均匀沉降;另外由于建筑物高度不一致或建筑物平面形状复杂、立面变化过大等原因,使相邻部分产生不同的荷载,造成基础不均匀沉降。当地基基础不均匀沉降超过一定范围,基础砼因所承担的荷载过大,造成砼施工裂缝。

(二)施工原因造成的砼施工裂缝原因分析:

地下室砼施工过程中,由于施工原因,如:施工方法、施工工艺或材料等选择或使用不当,是造成砼出现施工裂缝的另一个主要原因。其原因之一在于,在配制砼时,水泥、沙、石以及加入的外加剂等材料没有根据工程性质与特点、工程部位、工程所处环境及施工条件等进行合理的配制或所用材料质量或级配不合格所引起。这是较常见的因素;其次,砼的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是使砼产生裂缝的直接原因或间接原因;其三,由于模板安装不当,造成漏水、漏浆,模板支撑的刚度不足或支撑的地基下沉,以及过早拆模等因素,都是造成砼施工裂缝的原因之一。其四,施工工程中,砼保护层过大或过小,钢筋表面受到污染、浇灌砼过程中碰撞到钢筋使其移位等施工质量问题,都可能引起施工裂缝。还有,砼配制时,水胶比控制不当,砼浇筑过程中,水分蒸发过大,砼干缩等通常也是导致砼裂缝重要原因。最后,砼浇筑后的养护过程中,特别是早期养护质量,它与裂缝有着密切关系。如养护不当,会使砼表面干燥,造成砼内外温度较大,产生砼裂缝。

(三)砼内外温差过大造成的砼施工裂缝原因分析:

温度裂缝是砼施工最常见、最复杂、最难以避免裂缝。虽然温度裂缝一般对建筑物无显著的直接危害,但它对建筑物的强度、刚度、耐久性、抗震性及防水性造成一定程度上的影响,同时,温度裂缝过大也会给使用者在感官上和心理上造成不良的影响。

砼浇筑后的硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。如果砼的体积较大或自然环境温度较低、温差较大,砼表面产生了一定的拉应力,当拉应力超过砼的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生温度裂缝。若砼养护不当或砼温度较高时突然浇冷水养护 ,也会产生砼温度裂缝。

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二、高层建筑地下室施工过程中,砼施工裂缝的预防措施:

(一)地基不均匀沉降变形,造成的砼施工裂的预防措施

为了使高层建筑的地基不均匀沉降控制在有效的范围内,减少砼施工裂缝的产生,保证砼的施工质量,应根据工程结构特点和工程所在地地基土质的实际情况,多方面考虑有可能发生砼施工裂缝的部位和产生砼施工裂缝的有关原因等情况进行分析,采取有效的预防措施,把砼施工裂缝控制在合理的范围内。

首先,对于高层建筑,在设计时就应谨慎选址,尽量避免将建筑建在软弱的持力层上,提高上部砼结构的刚度,以减少建筑的不均匀沉降而产生的裂缝。

很多高层建筑有可能存在不同的建筑高差,平面形状较为复杂,其地基应根据不同情况,从地基基础开始分成若干部分,采取不同的处理方法对地基基础进行加固施工,并合理设置沉降缝,保证沉降缝有足够的宽度,使其各自沉降,减少或防止砼施工裂缝产生。

对于高层建的地基基础的土方进行大开挖或对其基槽土方开挖时,要尽量减少扰动其原状结构。合理安排施工工序。高层建筑有着较复杂的地基,应加强地基探槽等工作。在土方在开挖或基槽开挖后应进行普遍钎探,待探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。基础施工时,通过有关施工技术,使用新工艺、新方法,以提高砼结构的刚度,抗剪强度,减少或防止砼施工裂缝产生。

最后,应加强地基基础的检查与验收工作,如发现有关砼裂缝等质量问题,应分析其产生的原因,及时采取有关措施进行处理,避免质量缺陷扩大,影响砼的质量,造成砼强度、刚度、耐久性降低或产生漏水、渗水等现象。

(二)施工原因造成的砼施工裂缝预防措施

在高层建筑的地下室施工中,可从施工角度出发,采取有效的预防措施,减少和控制砼施工裂缝的产生。

首先,从砼的原材料方面考虑,应根据工程性质与特点、工程部位、工程所处环境以及施工条件、环境要求等合理选择原材料。一般砼由水泥、砂、石组成,为了改善砼的某些性能,还常加入适量的外加剂和掺和料。在水泥的使用方面,应根据不同品种水泥的特性进行合理选择。如在地下室砼施工中,由于砼的体积较大,地基土质中可能有较多水的存在,环境条件比较复杂,为保证砼的强度、施工时的和易性、砼耐久性等技术性能,减少和控制砼施工裂缝,可选用水化热较低、抗渗性较好的水泥。严禁使用安定性不合格水泥。粗骨料方面,宜选用表面粗糙,与水泥浆黏结力强,质地坚硬的石料,其级配要求良好,孔隙率小,有害物质及粘土含量不得超过有关规定。砂宜选用,颗粒较粗、孔隙较小,级配良好,含泥量较低的中沙。现阶段,建筑工程砼施工中,主要采用的是预拌砼。因此,可根据工程实际情况,合理选择符合要求的砼或特种砼,如高性能砼、高强砼、纤维砼、防水砼等,其对保证砼工程质量,减少和控制砼施工裂缝的产生都有很好的作用。

其次,可从砼的施工技术方面去减少和控制砼施工裂缝的产生。即从砼的制备开始,严格控制水灰和水泥用量,选择级配良好的粗、细骨料。并严格按有关规定,对砼搅拌的投料量、搅拌时间和投料顺序等进行控制。以达到减少砼空隙率和砂率,提高砼的和易性、控制砼的收缩量,提高砼抗裂强度的目的。砼浇筑前,应对砼模板进行严格检查验收,防止模板各杆件间的变形过大而导致模板变形过大致使砼出现裂缝。砼浇筑过程中不应发生离析、漏水、漏浆等现象,砼振捣应均匀、适度。拆模时间不能过早,防止砼强度不足造成砼损坏或开裂。

(三)砼内外温差过大造成的砼施工裂缝预防措施

在温差变化较大的地区或季节以及大体积砼,对温度裂缝的控制是施工控制重点。

如高层建筑地下室的桩承台、底板等一般较厚,体积较大,属大体积砼施工。对于大体积砼为防止砼产生过多的温度裂缝,应选用低水化热的矿渣水泥,同时掺加高效减水剂、引气剂、UEA微膨胀剂等外加剂,也可加入粉煤灰 ,以减少水及水泥用量及增加砼的补偿收缩,达到减少温度裂缝的目的。分层浇筑砼,加强砼养护及时覆盖、淋水或喷洒养护剂,严格控制砼内外温差,使内外温差 <2 5℃,也是减少控制温度裂缝的有效方法。

结论

高层建筑地下室出现砼施工裂缝不仅会降低砼的抗渗性、耐久性,造成砼内钢筋锈蚀,砼碳化,影响建筑物的承载能力及使用功能。本文是通过本人长期的工作经验,理论与实际相结合,通过对常见砼施工裂缝产生原因进行分析、归纳,进而提出相应的预防措施,采用合理的施工方法进行处理,以达到减少和控制砼施工裂缝目的。

参考文献:

[1]吕良彪.超长地下室混凝土结构裂缝控制设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013, 13.

论文作者:叶茂华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期

论文发表时间:2018/10/25

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