高層建筑地下室剪力墻結構裂縫產生原因與處置

李會軍

摘要：目前我國建筑行業已經取得了非常大的進步，在城市化水平不斷提高的背景下，各地的高層建筑日益增多，高層建筑的安全性和穩定性得到有效的保證，而且占地面積越來越小。但是，高層建筑的地下室剪力墻仍然存在裂縫的問題，會影響高層建筑結構的穩定性和使用功能，地下室剪力墻是最容易產生裂縫的部位，因此，本文結合高層建筑地下室剪力墻結構裂縫的問題，對具體的防范和補救措施進行分析。

關鍵詞：高層建筑;地下室;剪力墻結構;裂縫

0 引言

目前我國高層建筑的地下室工程越來越多，地下室剪力墻的結構裂縫問題也日益突出，結構裂縫問題不僅會影響建筑物的整體使用性能，還會對建筑物的結構強度、耐水性、抗震性、抗壓性帶來不小的影響。因此需要對其進行集中性的分析高層建筑地下室剪力墻結構裂縫產生的原因，根據產生的原因，做出及時的防范和修補[1]。

1高層建筑地下室剪力墻結構裂縫產生的原因

1.1結構原因的影響

高層建筑在建筑的過程中，必須嚴格按照結構圖紙進行整體形體和結構的施工，然而，在施工的過程中，地下室剪力墻很容易受到高層建筑物的形體和結構、構建斷面的影響。其主要原因在于高層建筑一般是傳力構建框架柱，其在地基之上所有的基礎設施全部都有柱子，筒體傳給基礎和基巖，在地基出現沉降或者基礎壓縮下層的狀況時，地下室的剪力墻就會因為基礎應力集中部位產生裂縫。而且框架柱一般斷面比較大，墻板的厚度比較薄，柱體連接斷面變化非常大，很容易導致墻體產生裂縫;另外一種原因就是，剪力墻容易受到內部結構和外部結構的共同作用力，在強約束力的影響下出現裂縫，一般來講，墻頂上的樓板橫梁、墻體兩端的附墻屬于外部約束力，而砼墻以及內配筋砼墻收縮變形的約束屬于內部約束，在這兩種約束力的作用下墻體很容易產生裂縫。

1.2施工方面的影響

地下室剪力墻在進行具體的施工過程中，往往會受到溫度和周圍環境的變化影響，造成混凝土收縮變形的情況，如果施工期間遇到寒潮現象，或者極端寒冷現象，這種情況會更加明顯。一般來說，冬季的溫度比較低，在夜間遇到強冷空氣之后溫度會驟降，施工中的混凝土會因為溫度突變而發生收縮，或者會發生膨脹，由于之前連接處的保溫效果不佳，就會產生大量的裂縫[2]。在施工過程中，受到外力作用的影響也會產生裂縫，例如在施工時外部荷載過大，或者不均勻都有可能產生裂縫，還有一種情況，就是在施工的過程中，會受到外力因素的影響，一些施工人員沒有按照基礎結構設計要求進行規范施工，沒有按要求設置后澆帶，也會產生一些裂縫。總之，在施工時產生裂縫的情況多種多樣，需要根據具體的裂縫產生成因進行修復。

1.3養護條件方面的影響

在養護不足的情況下，地下室剪力墻的墻體表面水分會很容易散失，這就會導致墻體的體積收縮。然而，墻體內部的溫度變化并沒有明顯的差異，體積收縮會比較小，因此在表面和內部的壓力差下，會作用于墻體表面導致裂縫的產生。養護條件不好的情況下，混凝土整體的質量都會受到明顯的影響，降低混凝土的抗裂能力。因此，施工人員需要在地下室剪力墻施工之后進行具體的養護，通過定期的保養和護理，維護墻體混凝土的質量。

2高層建筑地下室剪力墻結構裂縫的防護措施

在整個高層建筑的設計和建設過程中，地下室剪力墻結構裂縫的產生，會減弱建筑的安全性能。為盡量避免裂縫問題的產生，需要通過防護措施進行提前預防，從工程前期的設計方案敲定到施工過程的監督，甚至是后期養護的各方面做好裂縫的防范工作，避免高層建筑物地下室剪力墻結構產生裂縫。

2.1優化整體工程設計

在地下室剪力墻具體的工程設計時，需要考慮到高層建筑的地下室剪力墻結構，根據具體的結構和具體的材料盡可能詳盡細致地做好規劃，考慮地下室的溫度、地形和濕度情況，同時將施工環境納入考慮范圍之內，通過盡可能多樣化的考慮因素，為后期施工提供參考。努力做好墻體的強度和剛度設計，對墻體的厚度和配筋率進行加強，根據整個高層建筑物的重心和形態，確定地下室剪力墻的位置，在設計時盡量將地下室的剪力墻與整個高層建筑物貼合，有效減少偏心傾斜，使整個高層建筑物地下室的結構保持協調一致。同時考慮到水管電線管線的重疊交叉問題，在施工過程中盡量避免觸碰這些管線。

2.2確保混凝土質量

在地下室剪力墻的施工過程中，首先需要確定混凝土材料的選擇，施工人員需要根據具體的設計方案和工程標準，選用高性能、高質量的混凝土，例如可以選擇補償收縮性混凝土，以收縮性的混凝土保證施工建筑的質量[3]。同時，結合具體的工程要求調配混凝土，優化配比設計，嚴格按照具體的參數控制混凝土的標準，在調配混凝土時盡量減少水泥的用量，要利用高粘度、抗旱性能比較強的化學粘合劑，總體提高混凝土的彈性模量，從而提高抗裂性能。可以適當摻入一些膨脹劑，補償混凝土的收縮應力，還可以降低水泥和砂的含量，利用外加劑控制整個混凝土的性能。

2.3增加抗收縮鋼筋

施工人員在施工時需要根據具體的施工要求，結合具體的施工成本，選擇抗收縮鋼筋，抗收縮鋼筋具有良好的防裂性能，因此，施工人員可以選用細而密的鋼筋，通過壓縮鋼筋的直徑縮小配筋之間的間距，能夠有效抵抗外力和內力的收縮應力。可以適當增加水平鋼筋的配筋率，減少裂縫的出現，用鋼筋減慢地下剪力墻結構的裂縫產生時間，增強剪力墻的抗壓性。

2.4加強施工過程的監督

施工人員在具體的施工過程中，需要委派專門的現場施工管理人員進行溫度的控制，對施工質量進行監督和管理，混凝土在施工過程中很容易受到氣溫和環境的影響，因此，施工管理人員需要根據具體的設計規劃，科學合理的澆筑混凝土，通過固定的溫度和固定的環境，盡量減少混凝土的內外溫差。還可以在混凝土模板外增加一些防護措施，為混凝土進行保溫保濕，在施工過程中，對整個混凝土的配比過程，養護工作等進行全方位的質量管理，要確保施工中的執行力，根據具體的施工計劃和施工時間、施工圖紙等記錄每日的施工和養護情況，及時發現問題并進行解決。在施工完成之后，不能急于拆除模板，而是根據具體的時間，科學的計算拆模時間，并在后續的施工過程中進行噴水保養，在混凝土初凝后及時覆蓋。

3地下室剪力墻裂縫的修補方式

3.1表面修補法

表面修補法是在裂縫處理中最為常見的一種方式，一般適用于穩定性比較強、對結構承載能力沒有影響的細微裂縫，通過表面修補，可以恢復原有的剪力墻表面，通過補涂乳膠水泥或者環氧膠泥，可以很好修補表面裂縫。在修補的過程中，注意不能產生氣泡，否則會影響地下室剪力墻裂縫的美觀性。在裂縫寬度在小于0.2毫米時，可以利用表面修補法對其進行表面的填充，例如可以利用環氧膠泥和乳膠水泥反復均勻涂抹在裂縫表面，通過材料的多次涂抹，在必要時選擇一些防腐性材料，起到表面修復的效果。

3.2灌漿法

灌漿法主要采用各種樹脂漿液、水泥漿液或者聚合物水泥漿液，利用壓力設備將這些材料灌入裂縫深處，通過膠結材料硬化后，讓這些材料與混凝土形成一個整體，恢復之前剪力墻的結構整體性，使之具有耐水性和防水性。在利用灌漿法的過程中，需要注意對裂縫較大的位置布置注漿孔，在灌漿時需要確保注漿壓力要大于墻體的壓力，自下而上的依次進行，保證注漿孔的間隔合適、位置通暢[4]。

3.3嵌縫填充法

嵌縫填充法是指沿著裂縫剔槽之后，在槽縫中嵌入塑性或者剛性的止水材料，封閉裂縫，一般情況下當裂縫中有水時不能選用硅酸鹽水泥，而是應該選擇快凝外加劑或者快凝的專利水泥。針對干燥的裂縫，可以選用有機聚合物為主的堵縫材料，或者利用油灰材料結合纖維材料，常見的塑形材料有塑料油膏、基橡膠，可以根據具體的裂縫進行嵌縫填充。

3.4結構加固法

如果高層建筑物的地下室剪力墻裂縫比較嚴重時，需要根據地下室剪力墻裂縫的嚴重程度，是否影響到混凝土結構性能，是否影響到高層建筑物整體結構的安全性，判斷地下室剪力墻裂縫的加固方式。利用結構加固法進行修補處理，通過結構加固法，一方面可以提高混凝土結構的截面面積，使混凝土結構面積增加，提升抗震能力和受力程度。另一方面，可以對構建外部進行修復工作，通過采用預應力法、粘貼鋼板法，進行全面的構建外部修復和加固。

4結束語

總之，高層建筑物地下室剪力墻結構裂縫的產生原因多種多樣，其是施工過程中的通病，隨著建筑技術的不斷提高，高層建筑物的施工質量必須得到全面的保證。對地下室剪力墻結構淀粉需要進行針對性的防護和補救，從設計、施工、預防、修復、養護等多個角度做好地下室剪力墻的施工工作，最大程度上控制高層建筑地下室剪力墻的裂縫產生。

參考文獻

[1]徐知言. 高層建筑地下室剪力墻結構裂縫問題探討[J]. 地產， 2019（21）：140-140.

[2]聶運啟[1]. 高層建筑地下室頂板錯層處抗震構造措施分析[J]. 土木工程， 2019， 008（003）：P.522-529.

[3]譚瀟. 基礎埋深對某高層建筑結構響應影響的數值分析研究[D]. 廣州大學， 2019.

[4]程小珂. 某高層框架剪力墻結構設計分析[J]. 名城繪， 2020（4）：0082-0082.

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