大慶某框架結構施工裂縫的防治

施工裂縫分析與防治摘要：江蘇****公司****分公司在大慶地區(qū)建設了住宅及辦公樓，其中大部分項目都涉及到框架結構。施工過程中出現(xiàn)了各種裂縫等質量問題，因此問題的分析，是正確擬定質量事故處理方案的前提，是明確質量事故責任的依據(jù)。為此，要求對質量問題的分析力求全面、準確、客觀;對事故的性質、危害、原因、責任都不能遺漏。要有科學的論證和判斷;言之有理:論之有據(jù)，方能達到統(tǒng)一認識的目的。本文對油田總醫(yī)院住院三部工程施工過程中可能出現(xiàn)的各種裂縫作一個分析及提出防治方法。關鍵詞：粉煤灰陶粒砌塊墻體梁板裂縫混凝土工程概況：本工程結構屬框架剪力墻結構，建筑物基礎形式：主樓采用樁+筏板基礎；裙樓采用樁+承臺基礎。本工程基礎等級為甲級，地下防水等級為二級。本工程建筑抗震類別為乙級，地震作用按設防裂度6度計算，抗震措施按設防裂度7度考慮。本工程墻體為粉煤灰陶粒砌塊填充墻及輕質隔墻。本工程使用年限50年，建筑結構的安全等級為二級。（一）墻體裂縫：１.裂縫產生的部位及其特征由于設計采用粉煤灰陶粒砌塊，最可能產生裂縫是頂層縱橫墻交接處有階梯形裂縫；在屋面與墻體交接處或梁底與墻體間有水平裂縫產生；在底層窗臺下有豎向裂縫產生，各個樓層的窗臺兩角和頂層外墻窗口四角處有斜裂縫存在；在鋼筋混凝土柱和粉煤灰陶粒小型空心砌塊填充墻的相結處有豎向裂縫存在；在砌塊周邊產生裂縫。

２、裂縫產生的原因（1）、蒸壓加氣混凝土砌塊本身孔隙率大，體積密度小，受干燥收縮和溫度變化產生體積變形較大。（2）、墻面的粉刷材料與粉煤灰陶粒砌塊性能不同，粉刷層和砌體干燥收縮兩者不同，相互之間產生拉、剪應力。（3）、粉煤灰陶粒砌塊在工程中主要用于框架填充墻，該墻材和砂漿與鋼筋砼梁、柱又是兩種不同的材料，相互收縮的應力也不同。（4）、溫度的影響。屋面與墻體之間的溫差也會使頂層墻體產生裂縫，在夏季尤其明顯。屋面的溫度比墻體的溫度高，則屋面的變形也比墻體的變形大，屋面的變形受到墻體的約束，導致在屋面和墻體的結合處產生剪拉力。在剪拉力和屋面荷載的共同作用下，墻體產生相應的主拉應力，當主拉應力超過墻體自身的抗剪、抗拉強度時，墻體勢必會產生多種形狀的裂縫。（5）、設計方面存在的因素。砌塊對地基不均勻沉降非常敏感，設計中如果對地基不均勻沉降估計不足，易在墻體中產生階梯形裂縫及底層窗臺墻體的豎向裂縫。在混凝土柱和粉煤灰陶粒小型空心砌塊的相結處，缺乏相應控制裂縫產生的措施。因此按照規(guī)范或設計設置墻體拉結筋（長度為墻長的１／５或７００，取大者）。住院三部由于采用樁+閥板基礎，地基不均勻沉降不是很明顯，此處提出供其它項目參考。（6）、施工中存在的因素。砌筑工人之間技術水平的差別造成砌筑質量不穩(wěn)定，是造成墻體質量問題的重要因素。在施工中，所用砂漿強度低、砌塊表面浮灰等污物未處理干凈、砌筑時鋪灰過大，均會發(fā)生砂漿與砌塊間粘結力差，導致裂縫的產生。砌筑時沒有采取反砌法，粘灰面小。砌筑砂漿強度高，砂漿收縮大。墻體每日砌筑的高度過高，引起灰縫變形過大．使墻體產生裂縫。砌筑砂漿擱置時間過長，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象或隔夜砂漿重新拌制后使用等，都會降低砂漿與砌塊之間的粘結力，使墻體產生裂縫。在已砌好的墻體上打洞鑿糟，埋設水電管線等．破壞了墻體的整體性。削弱了墻體的強度，溫度干縮變形時，在此處產生裂縫。構造柱、現(xiàn)澆帶、圈梁、過梁等模板安裝施工時振動墻體。其次，砌塊出廠存放期不夠，在砌塊體積收縮尚未完成就上墻砌筑，產生收縮裂縫。砌塊排列不合理，上下二皮砌塊豎縫搭砌小于砌塊高的三分之一或150mm的，沒有在水平灰縫中按規(guī)定加拉結筋或鋼筋網片，導致裂縫的產生。墻體、圈梁、樓板之間縱橫墻相交處無可靠連接。施工現(xiàn)場對砼小型空心砌塊的堆放場地、遮雨措施等未能按規(guī)范要求實施，上述這些都會造成墻體水平裂縫的產生。３、砌塊墻體裂縫控制的措施（1）、設計方面控制的措施

控制頂層墻體裂縫的關鍵是降低屋面與墻體之間的溫度差。因此我們建議設計院設計時必須同時采用保溫層和隔熱層，在檐口處的保溫層厚度必須滿足允許溫差的要求。同時，隔熱層應滿鋪，不得在檐口處出現(xiàn)空檔。在屋蓋適當部位應設置分隔縫，一般6米*6米劃分。提高頂層墻體的小砌塊和砌筑砂漿的強度等級，應不低于7.5級，并在外縱墻、內橫墻沿高度每600mm設置Φ4鋼筋點焊網片，用來增強頂層墻體的抗拉、抗剪強度。

在各層窗臺處均設置鋼筋混凝土窗臺梁，以減少由于壓力差引起的裂縫。同時提高底層窗臺下砌筑砂漿的強度等級。若在不均勻地基的情況下，增加地圈梁的剛度，并在底層窗臺墻體的第二與第四皮灰縫中各設置Φ4鋼筋點焊網片，用以控制豎向裂縫的產生。（2）施工方面的控制措施

砌筑工人應持證上崗，無上崗證者不得上崗。上崗前應做好技術交底，要求每一層的同部位墻體應由同一人施工。

墻體所使用粉煤灰陶粒小型空心砌塊的生產廠家必須具有準用證。砌筑前，應將砌塊表面的污物清除，不得使用潮濕的小砌塊進行砌筑。斷裂的小砌塊或壁肋中有豎向凹形縫的小砌塊不得在承重墻上砌筑。對出廠的粉煤灰陶粒砌塊必須放置一個月以上（在現(xiàn)場）讓其充分變形。嚴格控制砌筑砂漿的質量及砌筑工藝，填充墻的砌筑最少要分三次完成，砌筑到框架梁下30cm左右處，整個墻體要放置一個月以上左右時間，讓該砌筑好的墻體充分變形完畢，然后再砌筑梁下斜砌磚。在墻梁結合部預留4~5cm，然后用膨脹細石砼人工填塞，以消除該處的水平裂縫產生。墻柱，墻梁結合部粘貼20cm寬耐堿纖維網格布，以抵抗不同材料變形不同產生的裂縫。在內墻粉刷砂漿中摻入玻璃丹強絲，以增加砂漿的抗拉強度，在進行內外粉刷時涂刷墻面結合層界面劑。砌筑水平灰縫時用座漿法鋪漿，砌筑豎縫時先將小砌塊端面朝上鋪滿砂漿，然后上墻擠緊，并用泥刀在豎縫中插搗密實，做到隨砌隨勒縫，用以保證墻體有足夠的抗拉、抗剪強度。若需要移動已砌好砌體的小砌塊或被撞動的小砌塊時，應重新鋪漿砌筑，控制砌塊周圍裂縫的產生。

配制砂漿的原材料必須符合要求，設計配合比應有良好的和易性，砂漿稠度宜控制在50-70mm，施工配合比必須準確，保證砂漿強度達到設計要求。構造柱、現(xiàn)澆帶、圈梁、過梁等模板安裝施工．要使模板與墻體緊密接合，使墻體受力均勻，在進行混凝土澆筑時，振搗棒要輕搗，不要硬別模板和加固用的鋼管等．防止墻體松動，破壞整體性．避免墻體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。頂層的內粉應在屋面保溫層、隔熱層施工完畢后進行，以降低溫差的影響。外墻的粉刷宜在結構封頂后，并在墻體干縮基本穩(wěn)定后施工，防止以后粉刷開裂。

綜上所述，多高層建筑粉煤灰陶粒小型空心砌塊墻體應設計到位，并且在施工中應嚴格按照有關規(guī)范和設計要求進行，裂縫是完全可以控制并解決的。（二）、混凝土裂縫1、裂縫成因：混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫，對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫?；炷两ㄖ蜆嫾ǔ６际菐Эp工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人們的生命和財產安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定：有些結構在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生，使結構盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，從而確保工程質量?；炷亮芽p產生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。2、凝土工程中常見裂縫及預防2.1.干縮裂縫及預防干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。主要預防措施：一、混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用。二、大體積混凝土澆搗完畢后，初凝前用長刮尺刮平，經6小時先用鐵滾筒滾壓數(shù)遍，再用木抹子在混凝土表面拍實并搓毛兩遍以上，以閉合收水裂縫，防止產生表面收縮裂縫，約12~14小時后，覆蓋塑料薄膜和草包進行保溫保濕養(yǎng)護。并按規(guī)定時間測量混凝土各部位的溫度，確?；炷羶韧鉁囟炔畈怀^25℃。三、嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四、加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。五、在混凝土結構中設置合適的收縮縫。住院三部工程閥板要求采用商品混凝土，控制水灰比和掌握好配合比。地下室剪力墻及以上結構均采取集中攪拌站自拌混凝土，嚴格按照上述幾點執(zhí)行。2.2.塑性收縮裂縫及預防塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm，較長的裂縫可達2~3ｍ，寬1~5mm。其產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等等。主要預防措施：一、選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二、嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三、澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四、及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五、在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養(yǎng)護。住院三部工程閥板要求采用商品混凝土，控制水灰比和掌握好配合比。地下室剪力墻及以上結構均采取集中攪拌站自拌混凝土，嚴格按照上述幾點執(zhí)行。另外養(yǎng)護采用塑料薄膜及時覆蓋。2.3沉陷裂縫及預防沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。住院三部采用樁基礎，受沉陷的影響較小，但是此處提出為以后的非樁基礎建筑提供參考。主要預防措施：一、對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二、保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三、防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四、模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五、在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。以上五點都是保證基底土質密實，地基受力均勻的條件，要嚴格控制。2.4.溫度裂縫及預防溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中?；炷翝仓?在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱，（當水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高）。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發(fā)，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時，混凝土內便會產生大致在10MPa左右的拉應力）。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結構裂縫?？v橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。主要預防措施：一、盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二、減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三、降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四、改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五、改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的三冷技術的基礎上采用二次風冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六、在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。七、高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。八、大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關，混凝土結構尺寸越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九、在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差。十、加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。十一、預留溫度收縮縫。十二、減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三、加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。十四、混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。2.5.化學反應引起的裂縫及預防堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結構使用期間，一旦出現(xiàn)很難補救，因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施：一、選用堿活性小的砂石骨料。二、選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三、選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。通常的預防措施有：一是保證鋼筋保護層的厚度。二是混凝土級配要良好。三是混凝土澆注要振搗密實。四是鋼筋表層涂刷防腐涂料2.6針對油田總醫(yī)院住院三部可能產生的裂縫及采用的控制裂縫的措施2.6.1概況：主樓閥板厚度為1500mm，直線加速器機房墻板、頂板最厚2450mm，地下室剪力墻厚度為400mm，分格縫間隔長度為38800mm，以上所有結構砼強度等級為C45（基礎閥板為C35）。地下室閥板施工時間為2007年7月28日，直線加速器機房施工時間為2007年10月15日。2.6.2防止裂縫的措施：（1）由于樁基單位原因，導致基礎閥板砼在2007年7月28日施工，此時室外最高溫度為35℃，故澆筑混凝土選擇在夜間進行，以降低混凝土的入模溫度。（2）a為保證水泥的連續(xù)供應選擇哈爾濱水泥廠天鵝牌P.O32.5水泥。b為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設計和混凝土可泵性的前提下，將天鵝牌P.O32.5水泥用量控制在320Kg/m3。適當增加摻合料粉煤灰來提前混凝土性能。c在混凝土中摻入膠結材料用量為2.8%的泵送劑，它具有防水劑、減水劑、緩凝劑三種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.37以下。d選用級配良好的骨料，并嚴格控制砂、石子的含泥量，降低水灰比，加強振搗，以提高混凝土的密實性和抗拉強度。e混凝土攪拌前先對碎石澆水降溫，自來水預先放入150m3的地下蓄水池中降溫至13℃，使混凝土入模溫度控制在20℃以下。f分層澆筑混凝土，每層厚度不宜大于500mm，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布較均勻，同時也便于振搗密實。上層混凝土覆蓋要在下要在下層混凝土初凝之前進行。（3）為了降低大體積混凝土內部溫度，在幾個電梯井、集水坑部位預埋冷卻水管，根據(jù)測溫情況調整流量，以調整混凝土內部溫度。（4）a大體積混凝土澆筑后，必須進行監(jiān)測，專人檢測表面溫度與結構中心溫度，測溫時間不少于14天，前7天每隔4小時測溫一次，后7天每隔8小時測溫一次，測溫過程中如發(fā)現(xiàn)溫差大于25℃時要采取有效措施，當溫差少于25℃時，可停止測溫。b大體積混凝土澆筑時，易使鋼筋產生位移，因此澆筑混凝土過程中應隨時復核鋼筋的位置，并采取措施，以保證位置正確。c為了減少收縮裂，待混凝土表面終凝前，宜進行第三次研壓抹光。d混凝土初凝后即覆蓋濕潤的彩條布和草簾。泵送混凝土一般摻有緩凝劑，其養(yǎng)護方法與不摻外加劑的混凝土相同。應在混凝土終凝后才澆水養(yǎng)護，并且要加強早期養(yǎng)護?；炷羶韧鉁夭詈突炷镣獠颗c大氣溫差控制在25℃以內。（5）養(yǎng)護時間大體積混凝土應在澆筑完畢后及時覆蓋塑料布進行養(yǎng)護，為了防止混凝土表面與大氣溫差過大造成溫度裂縫，在塑料布上覆蓋兩層草簾被進行保溫?；炷琉B(yǎng)護時間不應少