大樓地下室框架梁裂紋形因及對(duì)策

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   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(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防裂度為6度。層數(shù)為11層。該工程室內(nèi)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于決對(duì)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(biāo)準(zhǔn)為fyc=39.435mpa……樁護(hù)壁砼強(qiáng)度等級(jí)為c20，縱向鋼筋用Ⅱ級(jí)鋼筋，@250.φ。8，地梁砼c30，外墻及水池砼為c35.抗?jié)B等級(jí)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(hào)水泥，砂為本地長江特細(xì)砂，細(xì)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(jì)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(yán)格過磅，采用機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)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(dá)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(shí)，拆模四天后即發(fā)現(xiàn)豎向裂紋，當(dāng)即由施工，監(jiān)理，設(shè)計(jì)，質(zhì)監(jiān)等單位組織專班，對(duì)裂縫進(jìn)行觀察，分析，研究，并從設(shè)計(jì)，材料，施工三個(gè)方面認(rèn)真查找原因，認(rèn)為裂縫不是強(qiáng)度裂縫，而是溫度收縮裂縫。一方面對(duì)裂縫繼續(xù)觀察，研究，另一方面嚴(yán)格按設(shè)計(jì)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(jì)圖紙，取用材料（水泥，卵石，砂，水），施工程序和操作程序上均認(rèn)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(dá)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(huì)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(jì)要求以內(nèi)。當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，溫度以不超過25℃為宜。從國外一些施工規(guī)范來看，對(duì)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(shí)，混凝土最高溫度不得超過28℃。大樓地下室框架梁施工時(shí)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(dá)33℃以上。
　　從施工現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，分析，認(rèn)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(dá)42C℃，混凝土表面可達(dá)54℃，夜間室外最低氣溫28℃，該建筑物所處的位置相對(duì)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(duì)梁形成附加約束較大，加之通風(fēng)不良對(duì)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(jìn)行，砼的拉應(yīng)力超過了砼的抗拉強(qiáng)度，是梁產(chǎn)生有規(guī)律裂紋的根本原因。另外，采用特細(xì)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(shí)際情況，采取了以下綜合措施，有效的控制了裂縫。
　　1設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)間以保證砼強(qiáng)度，滿足砼拌合物的工作性能。
　?、诟挠?25號(hào)水泥，減少水泥用量。水泥用量減少，骨料含量相對(duì)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。
　?、墼谝堰x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。
　?、芙档晚庞盟疁囟取９┧苈袢胪林?，避免太陽直接暴曬。
　　3攪拌設(shè)備①攪拌機(jī)為避免直接暴曬，設(shè)遮蔭棚（包括料石）
　?、诓捎脙膳_(tái)攪拌機(jī)同時(shí)拌制砼。多利用夜間進(jìn)行施工。
　?、蹏?yán)格砼拌制工藝，適當(dāng)延長拌制時(shí)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(yán)密不漏漿，強(qiáng)度，鋼度穩(wěn)定性，性能滿足要求，支撐牢固。
　?、跐仓俺浞謱⒛０辶軡瘛１M量延緩拆除側(cè)模時(shí)間。
　　5澆筑①進(jìn)一步強(qiáng)化工藝過程控制。避免直接暴曬。安排夜里施工，計(jì)算好當(dāng)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r(shí)提高振搗砼的振搗質(zhì)量。
　　6養(yǎng)護(hù)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(shí)施專人負(fù)責(zé)，多人日夜值班養(yǎng)護(hù)……
　　②砼的養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14天，對(duì)澆筑的砼和試塊應(yīng)同樣對(duì)待