摘要:城市高楼越来越多,高层建筑由于自身的特点,对地下室混凝土结构的承载能力提出了更高的要求。目前在高层建筑地下室混凝土结构施工中,混凝土结构裂缝成为了影响工程质量的主要问题。为了保证建筑结构的整体稳定性,本文对高层建筑地下室混凝土结构裂缝的成因进行了简要的分析,并提出了一些预防措施。
关键词:高层建筑;地下室;混凝土;裂缝
1混凝土裂缝成因分析
我国目前的高层建筑绝大多数是钢筋混凝土结构,导致建筑物自重较大,对地下室混凝土结构的承重要求较高,混凝土结构一旦发生裂缝会对建筑物的整体安全性产生一定的威胁,下面对地下室混凝土结构裂缝产生的运行进行了简单的分析:
1.1材料原因
混凝土在拌制过程中会使用大量水泥,而水泥在混凝土硬化过程中会发生水化反应,释放大量热量,在发热之后会导致混凝土内外部结构产生极大的温度差异,导致混凝土产生温度裂缝。
1.2施工原因
在地下室混凝土结构的施工过程中,由于施工人员的素质参差不齐,导致了施工工艺可能达不到相关的规范。工人在施工过程中如果没有严格按照施工规范中的规程进行施工,就会影响混凝土的性能,导致混凝土产生裂缝。
(1)养护不到位
混凝土施工过程中的养护工作对混凝土的质量会产生较大的影响,混凝土在硬化阶段的养护是十分必要的。许多施工单位在混凝土硬化的过程中,未对其采取合理的掩护措施,导致混凝土内部含水率不足,使其体积提前收缩,产生收缩裂缝。
(2)混凝土输送方式
目前,地下室混凝土结构施工普遍采用直接泵送,以这种方式输送混凝土无法对其坍落度进行有效验证,如果其坍落度达不到要求,会导致混凝土在浇筑过程中出现不连续的情况,造成混凝土因间隔浇筑而使间隔点的位置产生裂缝。
(3)混凝土内外温差大
在混凝土施工过程中,由于其本身释放的热量会使内部温度升高,这时如果选择在低温、夜晚等环境进行施工,就容易导致混凝土内外温度差异过大,而产生温度裂缝。
1.3混凝土结构设计缺陷
(1)混凝土伸缩缝超标。在对混凝土参数进行设计时,需根据相关规范将地下室墙壁伸缩缝的最大间距控制在一定范围内,具体要求将露天墙壁伸缩缝的最大间距控制在20m以下,将室内墙壁的伸缩缝最大间距控制在30m以下。在实际操作过程中,伸缩缝的最大间距往往超过限值,导致水平构造筋无法承受混凝土结构的收缩应力,产生收缩裂缝。
(2)对混凝土的强度随意调整。在一些建筑物的地下室结构设计中,很多设计人员认为混凝土的强度等级越高,对整体结构的稳定性和安全性越有保障,通过提高混凝土的强度可以有效降低施工缺陷对整体结构的影响。施工人员为了提高混凝土的强度,在施工过程中盲目增加水泥用量会导致单位体积混凝土的内热过大,使混凝土体积加速膨胀,导致混凝结构土产生更加严重的裂缝。
2混凝土裂缝预防措施
2.1合理控制温度
混凝土在施工过程中,水泥的水化热反应是导致温度裂缝产生的主要原因。因此,可以在保证混凝土强度的条件下,尽量降低水泥的用量或者使用其他原料进行代替,这样能够有效降低混凝土结构的内部热量,减小温度裂缝发生的几率。另外,在施工过程中还需要做好混凝土的保温工作,尤其是在低温环境下的施工,由于混凝土内外温差大,通过保温措施能够控制这种差异,可以实现对温度裂缝的较好控制。
2.2加强施工管理,规范施工工艺
(1)合理选择混凝土材料。在混凝土的拌制阶段,通过合理的选料能够有效降低水泥水化热的总量,同时在保证混凝土强度的前提下,还可以选用粉煤灰等材料替代水泥,对降低混凝土内外部结构温度差异具有重要作用。另外,可以通过掺加外加剂对混凝土自身的特性进行调节,使混凝土的整体结构更加稳定,能够有效降低混凝土裂缝的产生几率。
(2)加强施工规范的管理。在地下室混凝土结构的施工过程中,需要从各个环节加强管理。施工人员应该严格按照相关规范进行各个环节的施工,从混凝土的拌制、运输、浇筑、养护等各个环节加强工作,全面保证混凝土的施工质量。由于地下室结构的特殊性,需要在地下室底板浇筑与墙体浇筑之间设置一定的间隔时间,避免底板与墙体之间发生连锁反应而导致混凝土大面积产生裂缝。另外,还应该加强施工过程中的监理工作,对施工中存在的问题,应进行及时整改,以免问题遗留到后期,对处理工作带来较大的困难。
(3)严格做好混凝土的早期养护工作。混凝土在浇筑完成的初期阶段,因为还未完全硬化,其结构还不是很稳定,需要及时做好养护工作,避免其内部水分流失过快,而发生收缩裂缝。另外,及时做好早期养护工作,可以对混凝土起到保温作用,使混凝土内外部结构的温差范围缩小,有效避免了温度裂缝的产生。
2.3加强地下室混凝土结构设计
设计人员在地下室混凝土结构设计的过程中,应该严格对每个环节的设计,必须达到相关规范的要求,同时要对其中的各项参数进行反复验证,保证数据能够应用到实际施工中。设计时应根据工程需要合理选择混凝土强度,避免强度过低或过高对工程质量造成影响,同时,对伸缩缝的设置也需要严格按照规范进行,避免因伸缩缝超标而造成的地下室水平配筋变形所引起的结构裂缝,以保证整体结构的稳定性。
3结论
高层建筑的发展对施工的要求越来越高,为了保证高层建筑结构的整体稳定性和使用安全,在实际工程中,需要从设计、施工方面严格控制。在地下室混凝土结构中,裂缝是普遍存在的问题,这对建筑物后期的使用形成了一定的安全隐患。为了有效控制混凝土裂缝,提高整体结构的稳定性,需要从各个方面做好裂缝的预防控制工作。在设计环节,需要严格相关规范执行,并结合实际施工条件进行设计;在施工过程中,施工人员需要严格按照施工规范进行施工,同时还需要做好各个环节的监管工作,保证对存在的问题进行第一时间处理,避免混凝土裂缝的产生,保证工程整体结构的稳定性。
参考文献:
[1]GB50666-2011,混凝土结构施工规范[S].
[2]GB50010-2011,混凝土结构设计规范[S].
[3]陈壮中.地下室外墙混凝土裂缝形成的原因及控制[J].中华建设,2012(11):196-197.