某大樓地下室框架梁裂紋形因及對策

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簡介： 框架梁澆灌到三分之一時,拆模四天后即發(fā)現(xiàn)豎向裂紋,當(dāng)即由施工,監(jiān)理,設(shè)計,質(zhì)監(jiān)等單位組織專班,對裂縫進(jìn)行觀察,分析,研究,并從設(shè)計,材料,施工三個方面認(rèn)真查找原因,認(rèn)為裂縫不是強(qiáng)度裂縫,而是溫度收縮裂縫.一方面對裂縫繼續(xù)觀察,研究,另一方面嚴(yán)格按設(shè)計和《規(guī)范 》繼續(xù)組織施工.但澆灌的砼拆模后仍出現(xiàn)縱向裂縫,因此,決定停止施工,查找原因.
關(guān)鍵字：地下室 裂紋

一.  工程概況

三峽庫區(qū)某遷建行政大樓工程結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋框結(jié)構(gòu).結(jié)構(gòu)安全等級二級,抗震設(shè)防裂度為6度.層數(shù)為11層.該工程室內(nèi)標(biāo)高 ±0.000相當(dāng)于決對高236.45m,建筑面積為18792.2平方米,建筑主體高度為40.04m,基本采用人工挖孔灌注樁,樁端支撐于中等風(fēng)化的巖砂.巖石飽和單軸抗壓標(biāo)準(zhǔn)為fyc=39.435mpa..樁護(hù)壁砼強(qiáng)度等級為c20,縱向鋼筋用Ⅱ級鋼筋,@250.φ.8,地梁砼c30,外墻及水池砼為c35.抗?jié)B等級不得小于0.6mpa,現(xiàn)澆梁,柱,樓梯均為C35.
　　已澆筑工程采用普通硅酸鹽425號水泥,砂為本地長江特細(xì)砂,細(xì)數(shù)模度為1.5-0.7,石子采用5-40河床;卵石,水為自來水公司供給的飲用水,設(shè)計配給比為 C35為1:0.47:3.27:0.34,坍落度為30-50mm..C30配合比為1:1.12:3.17:0.38, 坍落度為30-50mm(水泥用量每立方米485kg,氣溫大于28.℃)配料嚴(yán)格過磅,采用機(jī)械攪拌,攪拌時間不少于60-120秒.采用插入振搗,每次澆灌厚度250-300mm,砼搗完24t后拆模.
　　該樓地下室頂板框架梁在施工后第七天左右出現(xiàn)裂縫,裂縫大多產(chǎn)生在距柱三分之一跨度范圍內(nèi),均為縱向裂縫,裂縫寬度最大處達(dá)0.5mm一般在0.3mm之內(nèi) (朝陽面居多）.                 
二  .裂紋原因分析
　　框架梁澆灌到三分之一時,拆模四天后即發(fā)現(xiàn)豎向裂紋,當(dāng)即由施工,監(jiān)理,設(shè)計,質(zhì)監(jiān)等單位組織專班,對裂縫進(jìn)行觀察,分析,研究,并從設(shè)計,材料,施工三個方面認(rèn)真查找原因,認(rèn)為裂縫不是強(qiáng)度裂縫,而是溫度收縮裂縫.一方面對裂縫繼續(xù)觀察,研究,另一方面嚴(yán)格按設(shè)計和《規(guī)范 》繼續(xù)組織施工.但澆灌的砼拆模后仍出現(xiàn)縱向裂縫,因此,決定停止施工,查找原因.
　　從設(shè)計圖紙,取用材料(水泥,卵石,砂,水),施工程序和操作程序上均認(rèn)為沒有直接問題,但根據(jù)我國(硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥(GB175-85)第4.4.17條:在澆大體積混凝土?xí)r,由于混凝土的溫度高,凝結(jié)加快.(一般混凝土達(dá)到30℃比20℃要快1-3h):第4.5.3條還規(guī)定:大體積混凝土在硬化過程中,產(chǎn)生的水化熱不易散發(fā),施工中如不采取措施,會由于混凝土內(nèi)外溫差過大而出現(xiàn)裂縫.因此,必須使溫差控制在設(shè)計要求以內(nèi).當(dāng)設(shè)計無要求時,溫度以不超過25℃為宜.從國外一些施工規(guī)范來看,對混凝土澆筑溫度也作了規(guī)定,如日本暑期混凝土的攪拌溫度為30℃以下,澆筑混凝土溫度應(yīng)低于35℃;而美國,法國規(guī)定不得超過30℃.我國水土混凝土規(guī)范(SDJ207-82)中規(guī)定:高溫季節(jié)施工時,混凝土最高溫度不得超過28℃.大樓地下室框架梁施工時間為2000年8月,此期間三峽庫區(qū)正是天旱高溫,中旬一周平均氣溫達(dá)33℃以上.
　　從施工現(xiàn)場觀測,分析,認(rèn)為裂縫的主要原因是夏季氣溫較高,砼成形后早期膨脹最大,導(dǎo)致后期砼收縮應(yīng)變大造成的.由于長期高溫,長江邊氣候變化異常,晝夜溫差較大,白天最高可達(dá)42C℃,混凝土表面可達(dá)54℃,夜間室外最低氣溫28℃,該建筑物所處的位置相對較高,四周空曠,受高溫氣候影響,半地下室四周設(shè)置600柱與300厚剪刀墻相連,突出地面3.5-4.0m高對梁形成附加約束較大,加之通風(fēng)不良對砼的收縮影響,結(jié)構(gòu)溫度不均.因此,在砼的變形受到約束的情況下,膨脹不能自由進(jìn)行,砼的拉應(yīng)力超過了砼的抗拉強(qiáng)度,是梁產(chǎn)生有規(guī)律裂紋的根本原因.另外,采用特細(xì)砂,水泥用量偏大(水泥水化熱反應(yīng)),拆模過早,結(jié)構(gòu)限制(剪力墻和半地下室)約束力較大,用單層麻袋覆蓋,水管澆水不均等,也是不可排除的間接原因.                 
三 .技術(shù)措施
　　根據(jù)工程實際情況,采取了以下綜合措施,有效的控制了裂縫.
　1設(shè)計
　①構(gòu)件內(nèi)鋼筋設(shè)置:梁高大于或等于600mm,增設(shè)腰筋一道,即2φ.12,大于或等于900mm的梁,增設(shè)腰筋二道,即2φ.12,以減少收縮對結(jié)構(gòu)的影響.
?、谠诤鬂矌帒?yīng)有可靠支撐,并在后澆帶處上下各增加2φ.20的縱徑,箍徑加為  8@100.
　2 建筑材料
?、贉p少砼拌合物的水灰比.在拌合物中摻高效緩凝減水劑,降低熱峰值及推遲熱峰值出現(xiàn)時間以保證砼強(qiáng)度,滿足砼拌合物的工作性能.
?、诟挠?25號水泥,減少水泥用量.水泥用量減少,骨料含量相對增加,由于骨料的體積穩(wěn)定性比砂漿好,故以此減少水泥凝膠體所引起的收縮.
　③ 在已選用的5-40mm的卵石中摻入15-20%的5-15mm的碎石.改善骨料的結(jié)構(gòu).增加砼的骨架鋼度.
?、芙档晚庞盟疁囟?供水管埋入土中,避免太陽直接暴曬.
　3 攪拌設(shè)備
?、贁嚢铏C(jī)為避免直接暴曬,設(shè)遮蔭棚(包括料石)
?、诓捎脙膳_攪拌機(jī)同時拌制砼.多利用夜間進(jìn)行施工.
?、?嚴(yán)格砼拌制工藝,適當(dāng)延長拌制時間,增加砼拌制物的均質(zhì)性.
　4模板
?、僮龅綆缀纬叽缯_,嚴(yán)密不漏漿,強(qiáng)度,鋼度穩(wěn)定性,性能滿足要求,支撐牢固.
?、?澆筑前充分將模板淋濕.盡量延緩拆除側(cè)模時間.

　5 澆筑
?、龠M(jìn)一步強(qiáng)化工藝過程控制.避免直接暴曬.安排夜里施工,計算好當(dāng)班澆筑量,按規(guī)范定施工縫位置.
?、?澆筑前用冷水將模板和鋼筋降溫,澆筑時提高振搗砼的振搗質(zhì)量.
　6 養(yǎng)護(hù)
?、僭跐仓戤吅蟮捻帕⒓从秒p層濕麻袋覆蓋,防止因高溫使水份蒸發(fā),并保持濕潤狀態(tài),待砼終凝后,再直接澆水保持濕潤,實施專人負(fù)責(zé),多人日夜值班養(yǎng)護(hù)..
　②砼的養(yǎng)護(hù)時間一般不少于14天,對澆筑的砼和試塊應(yīng)同樣對待.             

參考文獻(xiàn)
　1 葉天松《 砼梁裂縫問題的探討 》 第七屆現(xiàn)代結(jié)構(gòu)論文集.
　2《建筑施工工程手冊》 .中國建筑工業(yè)出版社.
　3《 建筑材料》武漢大學(xué)出版社.