高層建筑剪力墻混凝土裂縫的處置略論

尹希虎 喬善俊

(1.大連泓源建設有限公司 ；2.沈陽市第二市政建設工程有限公司)

高層建筑剪力墻混凝土裂縫的處置略論

尹希虎1喬善俊2

(1.大連泓源建設有限公司 ；2.沈陽市第二市政建設工程有限公司)

目前，高層建筑隨著社會發展的日益增多，與其配套的地下室面積均較大，而地下室剪力墻一般都存在裂縫這一通病，影響結構的受力性能和使用功能，并帶來經濟上的損失。文章針對高層建筑剪力墻裂縫，結合工程實例，系統的分析了裂縫產生原因，提出了防止混凝土裂縫的設計與施工的相關技術措施。

高層建筑；剪力墻；混凝土裂縫；處置

當前，一般的高層建筑普遍采用現澆剪力墻結構設計，使用大流動度的泵送混凝土澆注施工。預拌混凝土快速發展的同時也帶來結構裂縫問題—，這會導致建筑物發生滲漏或影響結構物的整體性能及抗震性能，對于墻板結構的裂縫也應引起足夠的重視。

1．剪力墻混凝土裂縫的類型與成因

裂縫一般分為表面不規則裂縫、貫穿性裂縫。表面不規則裂縫一般出現在混凝土澆注后不久，分布于墻體表面，這種裂縫既寬又密，但深度一般不大，多因養護不足而產生，對結構構件影響一般不大，易于治理。豎向貫穿性裂縫一般發生在混凝土澆注后若干天后，由下而上，走向與樓面接近垂直，有的通至樓面板底但不穿過樓層，縫寬一般為0.1-0.3mm，個別可達0.4-0.5mm甚至更深，縫深一般較大，甚至可貫穿墻體。剪力墻混凝土裂縫的原因主要有：

1.1 物理方面的原因。砼收縮裂縫、強約束裂縫、建筑體形引起裂縫和外力作用的裂縫。砼收縮裂縫主要是砼體積收縮，使砼產生內應力，當收縮快和收縮大時，砼產生裂縫。強約束裂縫主要是對結構構件活動和變形的制約。當墻體砼收縮變形產生內應力，若外約束很強，產生的內應力不能造成約束變形時，則墻體砼出現開裂，尤其是早期砼容易開裂。當地基出現沉降或基礎壓縮下沉時，墻體在基礎邊級部位產生剪力，導致裂縫出現。外力作用的裂縫主要是墻兩側模板未同時拆除，選拆一邊，未拆的一邊模板支撐給新澆砼墻一個側向壓力，若模板支撐較緊，則砼墻產生裂縫。

1.2 材料方面的原因。摻合料的總摻量過多容易引起墻體開裂。理論上講，粉煤灰取代部分水泥可以降低水泥的水化熱升溫，有助于減少混凝土的溫度收縮和干燥收縮。有些工程，除了摻入粉煤灰之外，還摻入了磨細礦渣，摻合料的總摻量過多。摻合后的標準稠度需水量較大，但保持水分的能力較差，泌水性較大，使混凝土的干縮性增大，引起裂縫。另外，配置C40和C50混凝土的單方水泥用量過大，混凝土用水量過多，都增大了墻體開裂的可能性。

1.3 設計方面的原因。鋼筋保護層厚度設計太厚，超出混凝土結構設計規范。當混凝土澆注后，水化熱在墻體內部和墻體表面由于散熱不一樣，溫度也不一樣，內部溫度高，表面溫度低，形成溫度梯度，使混凝土墻體內部產生壓應力，表面產生拉應力，拉應力超過混凝土的抗拉強度時，即產生裂縫。另外，墻體中水平筋直徑和間距過大，用后澆帶代替伸縮縫都可能引起墻體開裂。

1.4 其他原因。主要是養護不到位、不及時。養護時間，與構件項目、水泥品種和有無摻外加劑等有關，常用的五種水泥正溫條件下應不少與7天；摻有外加劑或有抗滲、抗凍要求的項目，應不少與14天。

2. 剪力墻混凝土裂縫的處理

剪力墻混凝土裂縫的處理可采取如下方法：表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結構加固法，混凝土置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。具體來說，主要做好以下各項工作：

2.1 調整混凝土各組分。如采用高標號水泥，減小水泥用量；盡量使用低水化熱的水泥；嚴格控制外加劑的品種及用量；砂宜采用中砂，保證石子級配良好，并嚴格控制砂石含泥量。混凝土中摻加膨脹劑。微膨脹劑由于在一定程度上補償了收縮應力，能有效減少混凝土收縮裂縫。

2.2 拆模及養護。適當延長剪力墻混凝土的拆模時間，并且拆模時不要馬上移走模板，而是先讓模板拆開一條縫隙作澆水養護用，從而改善混凝土的養護環境以達到控制墻體裂縫的目的。特別是預拌混凝土早期水化快，水化熱發展快，拌合物保水性強，泌水小，為此，施工過程中應特別注意加強養護環節的管理及防護措施的應用。施工中當混凝土密實后，應盡可能早地覆蓋養護，及時噴水，適當延長養護時間，這樣，既可以減少內外部溫差，又可以保證早期濕養護和后期養護的最佳效果。

2.3 留置后澆帶。即先澆注后澆帶兩側混凝土，約兩個月后當混凝土收縮變形趨于穩定時，再澆筑留縫部位，從而避免因收縮應力而出現裂縫。在剪力墻中部設置暗梁或設置頂部暗圈梁，使貫穿性裂縫只能裂到梁底，而不至裂到樓面板底，可有效減小有害裂縫的長度。還可以在剪力墻上增開“結構小洞”。 通過開洞把長墻變成短墻，減少混凝土收縮變形的約束，使混凝土收縮應力得到釋放。

2.4 鋼筋方面，調整水平鋼筋配筋方案，將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側，有效減小了混凝土保護層厚度，增強了剪力墻表層混凝土的抗裂性。增加抗收縮鋼筋。遵循配筋細而密可抵抗收縮應力的原則，適當增加水平鋼筋的配筋率、減小鋼筋直徑而縮小配筋間距。另外在對剪力墻造成約束的結構構件與其連接處增設鋼筋對裂縫亦能起到一定的抑制作用。

2.5 裂縫補強治理方面，當裂縫不能自我愈合，長期存在會給結構構件帶來不良影響時，可在裂縫發展穩定后，針對不同大小的裂縫采取相應的有關治理措施。用角鋼鑲嵌在四角，并用扁鋼將角鋼箍緊，以提高結構承載能力；在混凝土表面用結構膠粘貼鋼板，以提高混凝土承載力；用增設支點減少結構跨度，達到減少結構受力；結構在地震作用下，其強度與變形不能滿足規范要求時，還可以在房屋適當位置增設剪力墻以抵抗地震作用。

3.結語

總之，剪力墻混凝土裂縫的發生有各種各樣的原因，只要從設計、施工、材料、商品混凝土配制等方面加以重視，一定能避免問題的發生。

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