理论教育 高层建筑剪力墙开裂:预拌混凝土质量问题与事故案例

高层建筑剪力墙开裂:预拌混凝土质量问题与事故案例

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:事故简介某高层建筑为剪力墙结构,地上30层,1~5层为C50混凝土墙,6~10层为C45混凝土墙,11~20层为C40混凝土墙,20层以上为C30混凝土墙。墙表面的温度低于内部的温度,自约束产生的温度应力在混凝土表面为拉应力;由于水分蒸发,墙体表面的湿度低于内部的湿度,混凝土表面的干缩大于内部,内外收缩有差异,混凝土表面的收缩应力大于内部。

高层建筑剪力墙开裂:预拌混凝土质量问题与事故案例

事故简介

高层建筑为剪力墙结构,地上30层,1~5层为C50混凝土墙,6~10层为C45混凝土墙,11~20层为C40混凝土墙,20层以上为C30混凝土墙。拆模后1~5层的墙体出现较多竖向裂纹,裂纹多发生在附墙柱和暗柱附近,或以接近45°的斜裂纹出现在墙的端部,都具有中间宽、两头尖的外形特征,并且在墙体两面对称出现。

原因分析

墙体结构裂纹的分布状态和引起裂纹的主要原因与±0.000以下的结构相同,主要是温度收缩裂纹。一般情况下,±0.000以上的墙体结构长宽尺寸较地下墙体小,但施工期间有相当长的时间暴露在大气之中,受环境影响大,当设计选择了较高强度等级的混凝土时,墙体结构也是裂纹的多发部位。由于墙体结构是重要的承重结构,裂纹的出现会引起各方面的关注和争议。

这类裂纹在墙厚度较大、混凝土强度等级较高时常有出现,这是因为墙厚度较大、混凝土强度等级较高时水化热温升和散热的影响,沿厚度方向存在温度梯度和湿度梯度。墙表面的温度低于内部的温度,自约束产生的温度应力在混凝土表面为拉应力;由于水分蒸发,墙体表面的湿度低于内部的湿度,混凝土表面的干缩大于内部,内外收缩有差异,混凝土表面的收缩应力大于内部。当温度收缩应力大于当时混凝土具有的抗拉强度时,裂纹就有可能在墙体上由表及里地出现、发展。

剪力墙和筒体等竖向结构的设计都充分考虑了荷载的作用,配置了必要数量的竖向钢筋,而水平钢筋通常是按传统的构造要求配置的,没有考虑温度收缩的影响,而且大多是放置在竖向钢筋的里侧,不能有效地起到控制墙体温度收缩裂纹的作用。

事故处理(www.daowen.com)

经专家鉴定,此类裂纹不影响结构安全,墙体两侧相对应位置出现裂纹,并不能表明裂纹已在墙厚度方向贯穿。裂纹可能会随环境温湿度变化而变化,待裂纹宽度基本稳定后,用环氧树脂一类的材料密封,保护钢筋不锈蚀即可。

预防措施

1)适当增加墙体水平构造配筋,将水平筋置于竖向钢筋外侧,混凝土强度越高,越要重视这个问题。水平钢筋宜采用细的螺纹筋,间距宜控制在120~150mm。

2)地上高强度等级混凝土剪力墙是容易出现早期裂纹的部位,其分布规律与地下墙极为相似,采取的防治措施与地下结构基本相同。因受环境的影响要更大一些,当大风、气候干燥时,混凝土浇筑后要注意早期养护,拆模后要立即涂刷养护液,在混凝土表面形成一道保护膜。

3)根据冯乃谦教授的经验,浇筑混凝土时可采取以下两个措施。浇筑核心筒剪力墙时,在电梯进口处的角部留置呈倒八字形的施工缝,以适当延迟洞口上方混凝土的浇筑时间(一般为1~2d),使墙体混凝土完成一部分收缩,可以有效地防止裂纹的出现。

4)浇筑剪力墙合龙部位易出现浮浆积聚,必须排除浮浆或适当填入与混凝土同规格的石料,避免在浮浆积聚处形成局部混凝土强度不足的软弱部位以及出现较多的收缩裂纹。

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