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)標高±0.000相當于決對高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準為fyc=39.435mpa……樁護壁砼強度等級為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,砂為本地長江特細砂,細數(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250-300mm,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,對裂縫進行觀察,分析,研究,并從設(shè)計,材料,施工三個方面認真查找原因,認為裂縫不是強度裂縫,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33℃以上。
從施工現(xiàn)場觀測,分析,認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42C℃,混凝土表面可達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,膨脹不能自由進行,砼的拉應(yīng)力超過了砼的抗拉強度,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(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。
、诟挠525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①攪拌機為避免直接暴曬,設(shè)遮蔭棚(包括料石)
、诓捎脙膳_攪拌機同時拌制砼。多利用夜間進行施工。
、蹏栏耥虐柚乒に嚕m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,性能滿足要求,支撐牢固。
②澆筑前充分將模板淋濕。盡量延緩拆除側(cè)模時間。
5澆筑①進一步強化工藝過程控制。避免直接暴曬。安排夜里施工,計算好當班澆筑量,按規(guī)范定施工縫位置。
、跐仓坝美渌畬⒛0搴弯摻罱禍兀瑵仓䲡r提高振搗砼的振搗質(zhì)量。
6養(yǎng)護①在澆筑完畢后的砼立即用雙層濕麻袋覆蓋,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,實施專人負責(zé),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(yīng)同樣對待