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高层建筑混凝土墙板裂缝事故调查分析与处理办法
作者:佚名 来源:建筑工程教育网 点击量: 发布时间:2015-1-28 16:42:19
处于初凝期,强度尚未有大的发展,作业面又没有防风措施,导致混凝土失去水分过快,引起表面混凝土干缩,产生裂缝。根据有关资料记载,当风速为7m/s时,水分的蒸发速度为无风时的2倍;当相对湿度为30%时,蒸发速度为相对湿度90%时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加,则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外,从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实,开裂与其使用的材料关系不大,而受气象条件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂,是因为墙肢两面都有模板,不直接受大气的影响。由此可以基本断定,天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大,又长期暴露在温湿度变化较大的环境中,特别到了1999年1月下旬,温度较施工时降低近30℃,导致混凝土温度收缩而产生裂缝。

  第二,梁板所用混凝土均为C40混凝土,而根据设计院进行的技术交底要求,梁板混凝土只要达到C30强度即可,施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量,统一按照C40混凝土标准进行施工,而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3,相对于C30混凝土,单位水泥用量增加约70kg,这样,混凝土的收缩将增加0.4×10-4左右,无形中又增加了裂缝出现的可能。

  第三,进入冬季施工以后,混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂,施工用水相对减少,混凝土强度增长较快,加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时,由于天气寒冷,担心养护用水结冰而仅采用覆盖双层*帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。

  第四,从本工程的结构平面图中我们可以看出,梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变,截面削弱达50%以上,而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大,对现浇板的约束较强,核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看,干缩裂缝首先在核心筒的四角,之后出现在板的中部,这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出现的两条裂缝,亦是相同因素引起的。

  4.处理办法

  经过以上的调查分析,本楼层的结构是安全的,梁板的承载力是满足设计要求的。参照日本混凝土工程协会制定的《混凝土工程裂缝调查及补强加固规程》4.2.3条款之规定,小于0.3mm的裂缝无须修补。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度,同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性,本着预防为主的原则,决定按照需要修补的规定进行修补。而对于地下室外墙,由于有抗渗要求,则必须予以修补。具体修补措施如下:

  4.1修补时间

  考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成,楼板修补时间确定在1999年4月中旬。地下室则必须尽快修补。

  4.2修补范围

  凡是肉眼可视、长度在800mm以上,或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。

  4.3修补办法

  楼板基底用钢丝刷清理干净后,用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹,宽度约100mm,自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法,外侧沿缝涂防水油膏一道(宽约300mm),再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道(厚1.5mm,宽1.0m),经检查合格后,必须尽快回填。

  5.修补效果

  该工程于1999年4月中旬修补以后,由于施工单位采取了相应措施,未再发现有新的裂缝出现,而修补过的裂缝也未再发展。时隔一年,目前该工程即将投入使用,施工情况良好。由此可以断定当时对主要原因的分析和处理办法是正确的。

  6.几点建议

  6.1在冬季混凝土施工中,一般都采取了防冻措施,而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。在冬季施工中,温度的骤降往往伴随着强烈寒流的出现,空气异常干燥,混凝土容易产生干缩裂缝。特别是高层建筑的施工,作业面处于距地面几十米甚至上百米的高空,风速更巨,对混凝土的影响更大,施工单位对此应予以警惕。

  6.2在高层建筑的施工中,混凝土墙、柱的设计强度较高,梁、板的设计强度相对较低,施工单位为了施工方便,大多把梁、板的混凝土等级提高到与墙、柱相同,无形中提高了混凝土的收缩应力,而楼板面又较薄,与空气的接触面较大,更容易产生收缩。因此,在条件许可的情况下,施工单位尽量不要随意提高混凝土等级。

  6.3一般民用建筑的梁板不做抗裂设计,施工单位在做混凝土配合比的试配过

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