高层建筑钢筋混凝土框架梁结构裂缝与处理措施探讨

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李雄 袁泽南 李明辉
[导读] 摘要:建筑工程施工过程中,部分建筑剪力墙及梁部位的模板拆除后,由于混凝土浇筑后受内外温差的影响,导致工程结构出现不同程度的裂缝问题,对建筑工程的整体质量造成极为不利的影响。
        中建八局第一建设有限公司  山东济南  250100
        摘要:建筑工程施工过程中,部分建筑剪力墙及梁部位的模板拆除后,由于混凝土浇筑后受内外温差的影响,导致工程结构出现不同程度的裂缝问题,对建筑工程的整体质量造成极为不利的影响。聚合物改性超细水泥材料具有较好的粘结性、抗冲击性、柔韧性、耐水性,且属于一种性价比较高的环保材料。因此,施工单位需要强化聚合物改性超细水泥材料的应用力度,有效实现对建筑裂缝的封闭处理,确保建筑工程结构的稳定性。
        关键词:高层建筑;钢筋混凝土;框架梁结构
        引言
        在目前的高层建筑中,数量越来越多,对于高层建筑而言最为突出的施工质量问题便是外墙裂缝,高层建筑外墙不仅要承担建筑结构的重量,还要挡土防水。但就当前我国建筑工程的发展现状来看,很多高层建筑外墙都存在裂缝的问题,这给人们居住、使用带来了不便,而且一旦高层建筑周围回填土之后再发生渗漏问题,其处理以及裂缝补救都会非常困难,所以在建筑工程项目的地下室高层建筑建设过程中要重视裂缝的预防并做好处理工作,提高建筑工程施工质量。
        1工程概况
        混凝土浇筑是钢筋混凝土施工阶段的重要组成部分,混凝土浇筑的好坏直接影响结构的力学行为。混凝土水化热引起的热、涌出速度、施工顺序和方法是影响混凝土浇筑质量的主要因素,但在大规模混凝土结构的施工过程中,水化热问题受到了工程界的关注。20世纪30年代中期,胡佛大坝建设时期[16]对水化热温度场的研究开始了。朱伯方[7]将冷却管视为热组,考虑了平均意义上的水管冷却效果,提出了考虑水管冷却效果的混凝土等热传导方程。刘宁等[8]提出了水管冷却效果的有限元结构模拟技术。用有限元分析程序SuperSAP分析了杨秋玲等[9]大体积混凝土的三维温度场模拟计算,分析了大体积混凝土的温度场分布规律。孙江民等[10]针对钢筋混凝土框架箱涵施工过程中容易出现裂缝的问题,分析和讨论了影响裂缝产生及进展的各种因素。混凝土浇筑后产生的大量水化热导致混凝土内部堆积,不易丢失。涵洞大,版材厚,肿胀后水化热引起的热量分散是不够的。内部和外部温差大,温度应力大,混凝土表面可能出现很多裂纹,因此,在混凝土内部温度高的位置添加冷却软管,通过内部不容易分布的热循环水带,减少内部和外部温差,对控制裂纹起到了重要作用,以减少温度应力。目前中外混凝土裂缝研究主要包括混凝土材料及混凝土内部钢筋开裂性能的变化,如果在混凝土内部高温位置添加不同距离的冷却软管,通过内部不易破裂的热循环水,减少内部和外部温差的研究还不够,因此,结合ANSYS数值模拟及相关现场测试,显示了设置不同距离的冷却软管后混凝土温度随时间变化的图片,通过模拟计算,设置不同距离的冷却软管后,分析了应力条件及混凝土的最佳冷却时间条件。目的为工程过程及其维修提供参考,减少混凝土浇筑过程中出现裂缝。
        2工民建混凝土结构工程施工裂缝的种类和原因
        2.1干湿型裂缝产生原因
        在工民建混凝土结构工程中,干湿型裂缝类型较为常见。干湿型裂缝出现的主要原因是外部环境,当混凝土内部结构含有一定水分后,和外部环境不一致,就会产生干湿型裂缝。具体来说,当施工完毕后,混凝土结构受到外部环境的影响,在混凝土结构的内部和外部形成了温差,影响混凝土的稳定性,使其受力不均,当受到压力的作用时,就会在混凝土表面形成裂缝,这一类型的裂缝就叫干湿型裂缝。除了在施工过程中形成以外,在施工后也会形成相应的干湿型裂缝,这主要是因为养护不当,在工民建施工完毕后,需要做好后续的养护工作,如果人员不注意养护,那么混凝土内部的含水量不会减少。因为混凝土结构的内部较封闭,水分储量较大,蒸发速度较慢,再加上后续的养护工作如果不到位,将会出现干湿型裂缝。


        2.2纵向型裂缝的产生原因
        纵向型裂缝在混凝土结构中比较常见,一旦发生,就会产生极大的破坏力,可以说纵向型裂缝对工民建结构的损害是最为严重的。它产生的原因是建筑的上部受力不均匀,下部又受到挤压。因为工民建上部的压力越来越大,甚至突破其承受能力,使得建筑的地面发生沉降,从而出现纵向裂缝。除此之外,它还与土层结构相关,由于一些土层受到压力的作用,混凝土结构就会出现较深的裂缝,贯穿至其内部,这会对整个混凝土结构产生损害。一些勘察人员在施工之前没有对整个施工现场进行勘察,对施工环境考察不全面,没有认识到土层的不同结构,使得施工过程中出现了纵项裂缝。
        2.3施工设计原因
        建筑工程项目在设计过程中,若结构设计出现问题,如结构设计中配筋不足导致承载力不够而出现裂缝,或者地基承载力不足,造成地基不均匀下沉问题,进而造成有裂缝问题出现[2]。另外,《混凝土结构设计规范》中规定,现浇钢筋混凝土结构伸缩缝隙的最大间距为30m,若结构长度超过了这个间距,但是墙体设计没有考虑超长影响,则很有可能会引发墙体裂缝。
        3高层建筑墙裂缝预防与处理措施
        3.1预防措施
        根据地下室外墙裂缝的各种形成原因,下面提出几个方面的预防措施:做好原材料的配制工作。做好原材料的选配工作对地下室外墙裂缝的预防有着至关重要的作用,首先在水泥的选配上,水泥是钢筋混凝土结构中非常重要的材料,一般水泥掺量越多,水灰比越大,则混凝土的强度会越大,但混凝土的收缩性也会随之变大,所以在地下室外墙施工过程中,水泥的配制应该按照其使用部位以及周边条件来进行,要综合考虑到水化热、干缩性、抗腐蚀性等问题,要尽可能的选择优质水泥,这样有利于地下室外墙裂缝的预防[4]。其次,骨料的选择也非常重要,砂子尽量选择中砂或粗砂,石子也应该尽可能的选择粒径大的碎石。另外,要减少混凝土的用水量,可以加入一定量的外加剂。
        3.2做好模板施工
        就当前建筑工程施工过程中模板应用现状来看,钢模板具备散热快、失水少以及振感灵敏的优点,能够降低混凝土裂缝出现的概率,所以地下室外墙施工过程中尽可能的选择钢模板来施工。若选用木模板来施工,则要注意在施工之前,用水把模板浇湿,尽量避免混凝土出现失水问题,同时模板要保证支撑牢固;做好施工养护工作。地下室外墙施工中做好混凝土养护工作十分重要。混凝土养护工作有利于混凝土的散热,进而减小混凝土的温差,减少由于失水问题产生的干缩,进而提升混凝土的强度,避免出现混凝土开裂问题。另外,大体积防水混凝土更要重视做好养护工作,做好保温保湿工作,把控好混凝土表层和里层的温差。
        结束语
        总之,随着我国城市化的发展,工民建工程越来越注重质量的重要性,所以加强工民建施工中混凝土结构的施工裂缝质量管理十分必要,对于混凝土的裂缝,需要人员分析其成因,及时解决,加强混凝土的管理,最终保障建筑工程的质量。
        参考文献:
        [1]陈振宇,黄聪.混凝土结构裂缝的成因分析与处理[J].价值工程,2019,38(30):169-170.
        [2]颜竞.桥梁施工裂缝成因及处理措施研究[J].地产,2019(20):167.
        [3]张占武.解析土木工程施工中混凝土裂缝处理措施[J].门窗,2019(19):97+99.
        [4]王启明.高速公路桥梁施工中出现混凝土裂缝的原因及处理分析[J].科技创新与应用,2019(29):123-124.
        [5]甘宏运,何钢.桥梁施工裂缝成因及处理措施研究[J].交通世界,2019(28):86-87+126.
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