大樓地下室框架梁裂紋成因及對策

在大樓地下室施工中，由于各種原因，框架梁會出現(xiàn)裂紋。本文以某工程為例，簡析其形成原因及對策。

一、工程概況某行政大樓工程結構采用現(xiàn)澆鋼筋框結構，高11層。結構安全等級二級，抗震設防烈度為6度。該工程建筑面積為18792平方米，建筑主體高度為40米，基本采用人工挖孔灌注樁，樁端支撐于中等風化的巖砂。巖石飽和單軸抗壓標準為fyc=39.435mpa，樁護壁砼強度等級為C20，縱向鋼筋用Ⅱ級鋼筋，地梁砼C30，外墻及水池砼為C35，抗?jié)B等級不小于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，砂為本地長江特細砂，細數(shù)模度為1.5～0.7，石子采用5～40毫米河床卵石，水為自來水公司供給的飲用水，設計C35配給比為1：0.47：3.27：0.34，坍落度為30～50毫米，C30配合比為1：1.12：3.17：0.38，坍落度為30～50毫米。配料嚴格過磅，采用機械攪拌，攪拌時間不少于60～120秒。采用插入振搗，每次澆灌厚度250～300毫米，砼搗完24天后拆模。

該樓地下室頂板框架梁在施工后第7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0.5毫米，一般在0.3毫米之內(nèi)。

二、裂紋原因分析框架梁澆灌到三分之一時，拆模4天后即發(fā)現(xiàn)豎向裂紋，當即由施工、監(jiān)理、設計、質(zhì)監(jiān)等單位組織專家班子，對裂縫進行觀察、分析、研究，并從設計、材料、施工三個方面認真查找原因。

從設計圖紙、取用材料、施工程序和操作程序上看，均沒有明顯問題。但根據(jù)我國混凝土施工有關規(guī)定，溫差必須控制在設計要求以內(nèi)。當設計無要求時，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。我國水工混凝土規(guī)范中規(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33℃以上。

從施工現(xiàn)場觀測、分析，專家認為裂縫的主要成因是夏季氣溫較高，砼成形后早期膨脹最大，導致后期砼收縮應變大造成。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42℃，混凝土表面可達54℃，夜間室外最低氣溫28℃。該建筑物所處位置相對較高，四周空曠，受高溫氣候影響，半地下室四周設置600柱與300厚剪刀墻相連，突出地面3.5～4米高，對梁形成附加約束較大，加之通風不良對砼的收縮影響，結構溫度不均。因此，在砼的變形受到約束的情況下，膨脹不能自由進行，砼的拉應力超過了砼的抗拉強度，這是梁產(chǎn)生有規(guī)律裂紋的根本原因。另外，采用特細砂，水泥用量偏大，拆模過早，結構限制約束力較大，用單層麻袋覆蓋，水管澆水不均等，也是間接原因。

三、技術措施根據(jù)工程實際情況，有關單位采取了以下綜合措施，有效地控制了裂縫。

1.設計：①構件內(nèi)鋼筋設置：梁高大于或等于600毫米，增設腰筋一道，大于或等于900毫米的梁，增設腰筋兩道，以減少收縮對結構的影響；②在后澆帶處應有可靠支撐，并在后澆帶處上下各增加縱徑。

2.建筑材料：①減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)時間以保證砼強度，滿足砼拌合物的工作性能。②改用525號水泥，減少水泥用量。水泥用量減少，骨料含量相對增加。③在已選用的5～40毫米的卵石中摻入15%～20%的5～15毫米的碎石。改善骨料結構，增加砼的骨架鋼度。④降低砼用水溫度。供水管埋入土中，避免太陽直接暴曬。

3.攪拌設備：①攪拌機為避免直接暴曬，設遮蔭棚；②采用兩臺攪拌機同時拌制砼，多利用夜間進行施工；③嚴格砼拌制工藝，適當延長拌制時間，增加砼拌制物的均質(zhì)性。

4.模板：①做到幾何尺寸正確，嚴密不漏漿，強度、鋼度穩(wěn)定性滿足要求，支撐牢固；②澆筑前充分將模板淋濕，盡量延緩拆除側模時間。

5.澆筑：①進一步強化工藝過程控制。避免直接曝曬。安排夜間施工，計算好當班澆筑量，按規(guī)范定施工縫位置。②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：①在澆筑完畢后，立即用雙層濕麻袋將砼覆蓋，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，實施專人負責，多人日夜值班養(yǎng)護。②砼的養(yǎng)護時間一般不少于14天，對澆筑的砼和試塊應同樣對待。