【摘要】根據(jù)多年的現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗，建筑結(jié)構(gòu)剪力墻開裂是個極為多見的現(xiàn)象，本文試就建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻裂縫的成因以及預(yù)防措施提出了一些自己的看法。 

　　【關(guān)鍵詞】剪力墻 剪力墻裂縫;溫差裂縫;干縮裂縫;結(jié)構(gòu)裂縫 

　　隨著我過經(jīng)濟的高速發(fā)展，各種高層建筑的不斷涌現(xiàn)，高強、泵送、預(yù)拌混凝土在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中了得到廣泛應(yīng)用。但在建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼筋混凝土剪力墻長度大于6m時，墻體很容易產(chǎn)生裂縫。目前為止，我過對于此類裂縫的防治措施還不是很明確，很多工程在出現(xiàn)裂縫時，施工單位都是請當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門以及設(shè)計單位、混凝土生產(chǎn)單位進行分析，尋找原因，這其中也有很多成功的案例。但由于國家相關(guān)設(shè)計規(guī)范及技術(shù)規(guī)程對此沒有明確給出有效的防治措施，因此，在施工過程中，一旦出現(xiàn)此類裂縫現(xiàn)象，還是一個非常棘手的問題。根據(jù)多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，本文從剪力墻裂縫的特征出發(fā)，就其產(chǎn)生的原因以及預(yù)防措施提出了一些個人的看法。 

　　1.裂縫的一般特征和性質(zhì) 

　　根據(jù)本文作者在實際工程中的施工經(jīng)驗，綜合目前對裂縫的研究現(xiàn)狀。鋼筋混凝土剪力墻的裂縫一般可分為表面不規(guī)則裂縫、貫穿性裂縫。表面不規(guī)則裂縫一般出現(xiàn)在混凝土澆注后不久，分布于墻體表面，此種裂縫既寬又密，但深度一般不大，多因養(yǎng)護不足而產(chǎn)生，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響一般不大，且易于治理。豎向貫穿性裂縫一般發(fā)生在混凝土澆注后若干天后(一般拆模后不久)，由下而上，走向與樓面接近垂直，有的通至樓面板底而不穿過樓層，縫寬一般為0．1―0．3mm，個別可達(dá)0．4-0．5mm甚至更深，縫深一般較大，最深者可貫穿墻體。 

　　因養(yǎng)護不好引起的表面不規(guī)則裂縫常不至于帶來多少影響，且易于處理；下面的定性討論針對可能給結(jié)構(gòu)承載能力或耐久性造成影響的豎向貫穿性裂縫。 

　　(1)據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，剪力墻外墻的最大裂縫寬度允許值為0．2mm；細(xì)微的裂縫對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載力及耐久性的影響可以忽略不計；當(dāng)裂縫寬度超過允許值時應(yīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因并查明是否繼續(xù)發(fā)展，當(dāng)確定不再發(fā)展時可以采取補強加固措施。 

　　(2)一般混凝土剪力墻裂縫的起因主要是由于混凝土收縮變形產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度。當(dāng)裂縫㈩現(xiàn)后，變形得到滿足，應(yīng)力得到松弛，因而鋼筋中的應(yīng)力很低，所以這種裂縫不影響結(jié)構(gòu)的承載能力。 

　　(3)對所處環(huán)境類別比較差的地下室側(cè)墻，裂縫常由于地下水位的影響給結(jié)構(gòu)帶來耐久性等方面的影響。據(jù)有關(guān)專家經(jīng)驗，地下室側(cè)墻產(chǎn)生0．1-0．2mm的裂縫時，在水壓不高的情況下，開始有些滲漏，水通過裂縫與水泥發(fā)生反應(yīng)，逐漸形成氫氧化鈣，隨著濃度增加，生成的膠凝物質(zhì)膠合了裂縫，所以此類裂縫不會影響使用。 

　　2.裂縫產(chǎn)生的原因分析 

　　一般情況下，廠程中構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的主要原因可分為兩大類：一是動、靜荷載和其他各種外荷載引起的裂縫；二是由混凝土內(nèi)外溫差、收縮或地基不均勻沉降等變形荷載引起的裂縫。此外，設(shè)計體型和結(jié)構(gòu)布置也是產(chǎn)生裂縫的一個重要原因。總之裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，綜合考慮設(shè)計、材料、施工及環(huán)境等各方面的因素，鋼筋混凝土剪力墻裂縫主要由以下原因產(chǎn)生： 

　　2.1混凝土的收縮應(yīng)力過大 

　　收縮裂縫主要與水泥用量、骨料、構(gòu)件長度及外加劑等因素有關(guān)： 

　　2.1.1水泥用量 

　　目前，隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，各種高強度混凝土也得到了廣泛的應(yīng)用，C50、G60乃至C80H凝土設(shè)計標(biāo)號已屢見不鮮，由此相應(yīng)的是水泥用量的增大、水灰比的減小。而水灰比是影響混凝土收縮的最主要因素。例如，當(dāng)水灰比小于0．35時。體內(nèi)相對濕度很快降至80％以下，自收縮引起的體積減小在8％左右，收縮值相當(dāng)可觀。 

　　2.1.2骨料 

　　預(yù)拌混凝土為子滿足運輸，、泵送的要求。增加了細(xì)骨料用量，使得骨料的表面積增大，相應(yīng)包裹在骨料上的水泥及膠凝材料變少，從而減弱了混凝土之間的連接能力，增大了混凝土的塑性收縮。 

　　2.1.3構(gòu)件長度 

　　現(xiàn)代建筑的跨度、構(gòu)件長度均有較大提高，顯然對于相同的混凝土收縮率而言，收縮的絕對值增大。如未采取相應(yīng)措施，則極易產(chǎn)生裂縫。 

　　2.1.4外加劑 

　　外加劑在混凝土中摻量少，作用大。目前使用的混凝土中普遍摻有減水劑、緩凝劑、早強劑、防水劑等多種外加劑。近期研究表明，有近一半外加劑會造成混凝土收縮率大于基準(zhǔn)混凝土，混凝土收縮率的增大自然增大了裂縫的出現(xiàn)概率。外加劑對混凝土性能影響極大，可能是導(dǎo)致混凝土開裂的重要原因。 

　　2.2混凝土的溫度應(yīng)力過大 

　　溫度裂縫主要與水泥品種、養(yǎng)護條件、拆模時間及溫差等因素有關(guān)： 

　　2.2.1水泥品種 

　　目前預(yù)拌混凝土大多使用新法(主要為旋窯)燒制成的水泥，尤其為提高混凝土標(biāo)號，大量使用硅酸鹽水泥，使得水泥水化熱高且集中。水泥水化過程中放出大量的熱量，且大部分水化產(chǎn)生的熱量都是在澆筑的前三天釋放，，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升。而拆模后，表面散熱快，溫度較低，內(nèi)外形成溫度梯度。內(nèi)部混凝土熱膨脹產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)此拉應(yīng)力超過此時混凝土的抗拉強度時，便使混凝土產(chǎn)生裂縫開裂。 

　　2.2.2養(yǎng)護條件 

　　由于剪力墻養(yǎng)護不足，墻體表面積大水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化相對較小，體積收縮較小，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂。 

　　2.2.3拆模時間 

　　墻體模板的拆除時間過早，混凝土表面溫度急劇變化，產(chǎn)生較大的降溫收縮，表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力(內(nèi)部混凝土溫度變化相對較小，受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力)，而混凝土早期抗拉強度和彈性模量較低，因而出現(xiàn)墻體表面較淺范圍內(nèi)的裂縫。另外在室外溫差較大的嚴(yán)冬和盛夏，由于混凝土結(jié)構(gòu)不易導(dǎo)熱，在結(jié)構(gòu)的頂部和底部常產(chǎn)生溫度裂縫。 

　　2.3剪力墻所受的各種約束 

　　出現(xiàn)了上述混凝土材料的溫度和收縮應(yīng)力，如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不受約束影響，那么其將自由變形也不會產(chǎn)生裂縫。但實際工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到各種約束的影響，如樓板、剪力墻暗柱{或明柱)及端墻的約束，地下室側(cè)墻受到地下室頂板和底板的約束。這些約束使得剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能自由變形或者跟約束構(gòu)件的變形不同步(或協(xié)調(diào))而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。 

　　2.4建筑物的形體及結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面對墻體裂縫的影響（下轉(zhuǎn)第101頁） 

　�。ㄉ辖拥�169頁）框架柱斷面大，墻板厚度小，柱墻連接斷面變化大，不利于防止墻體裂縫，其原因除了柱、墻混凝土水化熱產(chǎn)生溫差收縮變化和大柱子給墻板增加約束造成墻體裂縫以外，還因框架柱是高層建筑主要傳力構(gòu)件，基礎(chǔ)以上的所有荷重全部由柱子、墻體傳給基礎(chǔ)、基巖，當(dāng)?shù)鼗�出現(xiàn)沉降或基礎(chǔ)壓縮下沉?xí)r，墻體在基礎(chǔ)邊級部位產(chǎn)生剪力，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。 

　　經(jīng)觀察，凡矩形、方形、梯形等直線段較多的平面形狀，墻體產(chǎn)生裂縫的較多；而曲線、弧線和折線較多的建筑物墻體裂縫卻極少。因為、直線是兩點的最短距離，直線墻收縮變形的內(nèi)約束較大，直線方向無伸展的余地。而曲線、弧線、折線有?定的伸展余地，內(nèi)約束力比直線墻小。 

　　2.5水平鋼筋的配置拘泥于規(guī)范的構(gòu)造規(guī)定 

　　剪力墻的水平鋼筋在設(shè)計上只是按規(guī)范的要求構(gòu)造配置。將其置于豎向鋼筋內(nèi)側(cè)。使得保護層混凝土厚度過大，同時水平鋼筋構(gòu)造間距過大，也不能滿足抵抗收縮應(yīng)力和的要求。由于混凝土收縮應(yīng)力得不到足夠的“平衡”，當(dāng)混凝土收縮應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度，同時變形超過混凝土的抗拉極限時，剪力墻就會產(chǎn)生裂縫。水平分布鋼筋應(yīng)位于豎向鋼筋的外側(cè)，這種布置方式有利于抵抗溫度應(yīng)力的作用，可防止混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫，特別是對于斷面薄且表面積大合龍時選一天中氣溫最低、溫度變化幅度較小時鎖定合龍口并灌注混凝土，這樣可保證合龍段新澆注的混凝上處于氣溫上升的環(huán)境中在受壓狀態(tài)下凝結(jié)。因此，在主跨合龍前，對懸臂共軛端兩側(cè)梁體溫度場及對應(yīng)長度變化進行了實地測定。 

　　箱梁線形控制本橋的箱梁線形由支架的彈性變形、節(jié)段張拉起拱及新澆段荷載引起的撓度確定，為達(dá)到施工控制的最終目標(biāo)，建立了一套完善的監(jiān)控系統(tǒng)、信息傳遞與運行機制，以使得施工與控制之間形成良性循環(huán)，具體見圖4施工控制系統(tǒng)流程框圖。在圖4中，現(xiàn)場測試體系和實時測量體系用于采集各項施工控制數(shù)據(jù)。然后，按照施工近代制理論對施工數(shù)據(jù)進行分析處理，對施工過程中的施工誤差進行分析評價，并根據(jù)實際情況給出施工預(yù)拱度，從而確定下―節(jié)段的模板標(biāo)高。 

　　3.取得的技術(shù)成果 

　　首先，通過本項工程施工，總結(jié)了長而多曲孔道預(yù)應(yīng)力鋼束穿束方法，成功應(yīng)用真心壓漿施工工藝，即縮短了施工工期，同時保證預(yù)應(yīng)力鋼束施工質(zhì)量。 

　　其次，通過合理的質(zhì)量控制和全過程的監(jiān)控員測，加快了施工進度，―個施工段施工施工時間由剛開始的12天縮短到8天。 

　　【參考文獻(xiàn)】 

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