本站原创摘 要；近年来,随着自然灾害的不断袭击,高层建筑的稳固问题就显得尤为重要；高层建筑钢筋混,凝土裂缝是最常见的问题,对于整个建筑物都有潜在的安全隐患.本文就高层建筑钢筋混凝土裂缝出现的原因进行分析,进而探讨如何有效地控制高层建筑钢筋混凝土的出现,以期对于施工有一定的理论帮助.
关 键 词：高层建筑；钢筋混凝土；裂缝控制
1.高层建筑钢筋混凝土裂缝出现的主要原因
混凝土结构的宏观裂缝产生的原因主要有三种：一是由外荷载引起的,这是发生最为普遍的一种情况；二是结构次应力引起的裂缝,这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝,这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形.
一般影响混凝土裂缝的主要因素有：
①水泥水泥抗裂性能差,水泥品种和水泥用量是导致混凝土收缩开裂的主要原因.在建筑工程中由于混凝土结构截面大,水泥用量多,水泥水化过程所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝.这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种.表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同,温度外低内高,形成了温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的.
贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度,混凝土逐渐降温,这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形,受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力超过混凝土抗拉强度时可能产生的贯通整个截面的裂缝.这两种裂缝不同程度上,都属有害裂缝.
②外加剂和掺合料：高强度的混凝土中以20％～30％粉煤灰矿物细掺合料替代水泥,添加高效减水剂掺量为胶混材料总量的1％～2％.另外,为防止混凝土在运输过程中出现稠度损失,还需掺入适量缓凝剂和泵送剂等,这样虽然改善了混凝土的微观结构,给高强度混凝土带来许多优良特性,但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多.
③骨料：骨料含泥量大小对混凝土抗拉强度和收缩变形影响很大.若含泥量大则骨料表面与水泥石的粘结力会降低.粗骨料弹性模量越低,或其级配差,粒径较小,针片状含量较多时,混凝土的收缩相应增大；砂率增大虽有利于泵送施工,但超过一定值时则会使混凝土抗裂性降低,从而导致收缩裂缝的产生.
④施工原因：施工现场措施不到位引起的裂缝.混凝土浇筑时原基底过干,未浇水湿润,使混凝土早期脱水引起收缩裂缝；混凝土浇筑后环境温差过大使混凝土产生温度裂缝.混凝土养护未及时或养护不到位引起裂缝.混凝土早期的合理养护对其性能的发挥和强度的增加是十分重要的.它可以避免表面脱水的现象.在工程实际施工中,由于许多的施工人员对此不够重视,不能严格按规范进行执行,养护时间不足,养护方法不当.形成了楼面混凝土缺乏较足够的浇水养护时间及足够的养护水量.未做好养护记录,空就浇没空就不浇,随意性太大.钢筋保护层偏大、钢筋搭接、锚固不良、保护层厚度不够等方面引起的裂缝.施工浇筑混凝土时为铺设架板,施工人员在钢筋上踩踏致使板面负筋下沉造成混凝土保护层偏大.
2.如何有效控制裂缝
第一,在设计时需要注意的问题.高层建筑平面应尽量规则,避免平面突变.当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋应适当加强.当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则的平面.高层建筑长度较长时,要合理布置伸缩缝、后浇带.楼板中有较粗的预埋套管时,楼板应适当加厚,配筋宜细筋密布,尺寸较大和角部楼板负钢筋拉通成双层双向配筋.楼板钢筋要采用双层双向钢筋,对裂缝的防治效果较好.单层钢筋的做法虽满足设计计算要求,但实际上负弯距的钢筋设置不理想.钢筋的间距不要大于120mm,最好采用二级钢,而不是一级钢.混凝土的强度等级不宜大于C30.
第二,材料选取方面注意的问题.加强进场原材料的检查验收工作,严格履行材料进场的检验程序.严格控制混凝土坍落度,主要是控制单位体积用水量对混凝土质量的影响.合理选用外加剂.应针对工程的特点,合理选用外加剂,优先选用减水率高、对混凝土收缩较小的外加剂.
第三,施工中注意的问题.施工单位应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工,粗细骨料必须连续级配,杜绝不合格原料混入,严格控制水灰比和水泥用量,加强对商品混凝土塌落度的检查和控制,尽量选用低水化热水泥,对不同品种、不同标号的水泥应采用相应的施工工艺.严格控制钢筋的保护层厚度,尤其是上部钢筋.对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳,达到混凝土板设计有效截面.同时对板的混凝土厚度要保证达到设计要求.加强对现浇混凝土楼板的养护.覆盖草席和定时浇水养护是保证混凝土强度和避免裂缝产生的最有效而经济的方法,在工程建设速度越来越快的情况下,更应合理确定建设工期,特别要禁止过早的大量的不均匀堆载和冲击荷载,保证新浇灌
混凝土在初始凝期7d内不受任何施工荷载和震动的影响.
模板支撑系统应有足够的强度、刚度和稳定性.浇捣混凝土时应留置同条件的拆模试块,满足设计和施工要求时方可拆除模板.早拆体系应有独立的稳定系统,不得先拆后撑.后浇带部位的支撑不得提前拆除,防止改变梁、板的受力状态；应设置支撑筋来托起负弯距筋,使其具有足够的有效高度和保护层.角部放射筋的位置应严格绑扎到位,严禁踩踏.同时不得遗漏角部的构造筋：混凝土搅拌时严格计量,搅拌时间应保证在120s以上,确保拌制的混凝土均匀.混凝土采用二次复振和二次抹压：严格控制楼层标高,保证楼板的设计厚度；加强混凝土的养护.
正确掌握拆模时间.楼板中的线管要增设钢丝网进行加强.线管不宜立体交叉.这是控制板中部裂缝的有效措施,一定要特别注意检查.尽量采用三套模板.这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时,受力后产生,而用三套模板后,保证了施工荷载不是由其单独承受,而是四层楼板同时在承担,有效地减少了楼板的压力.
3.结语
随着技术进步和混凝土质量的改进,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地被应用于施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求.我们要严把质量关,从而有效控制高层建筑中楼板裂缝的产生.只要我们严格按照建筑工程施工及验收规范和上述有关要求施工,就可使高层住宅结构现浇楼板裂缝得到有效的控制.