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1、高层建筑施工中易出现裂缝部位分析与应对 摘要：高层建筑在城市中的数量越来越多，外形也越来越复杂。受施工环境、施工工艺和建筑材料的影响，高层建筑经常会在某些部位出现裂缝。裂缝现象在施工中不可避免，但是裂缝出现的部位不同对建筑的影响程度也不同。施工中应采取有效措施尽量控制裂缝产生，特别是控制有害裂缝的出现。本文对高层建筑施工中易出现裂缝的部位进行了总结，并简单分析了其产生原因和采取的措施。这些裂缝都是对建筑安全性、耐久性及使用的功能性方面都有一定的影响，容易出现，是施工中关注重点。受城市规模化建设的影响，加上城市用地紧张，高层建筑在近十年得到迅猛发展。建设规模越来越大，数量越来越多，单个建筑的主要
2、及附件功能愈加完善，设施愈加齐全，并成为城市美化景点。目前国内的高层建筑多数用于商住楼，综合写字楼，办公楼，结构方面主要是采用现浇钢筋砼框架、框剪、框筒结构。建筑方面则尽量追求立面造型的独特，如：阳台的形状变化、窗户含窗台板的凸显、整个建筑物的外形变化等。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，实际施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保
3、工程质量。高层建筑由于施工环境复杂，设施多，附件多，建筑物形状变化多，施工周期长等原因，裂缝现象会发生在施工的每个阶段、每一个部位上。柱、梁、楼板、楼地面、墙面、抹灰面、屋面等地方都会出现裂缝，裂缝现象呈现频率多、分布广的特点。高层建筑施工中裂缝易出现的原因，主要有两方面，一是砼材料自身变形因素，二是高层建筑施工中所特有的因素。1、砼自身变形因素分析水泥的主要组成部分铝酸三钙、硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸四钙这四种材料在水化反应过程中会产生一定的干缩变形。大量的试验理论研究表明混凝土具有化学收缩、湿胀干缩、温度变形等特性。其中，影响较大的是化学收缩和温度变形，一是混凝土产生冷缩，易造成混凝土贯穿
4、型的纵向裂缝；二是砼在凝结过程中，混凝土内部与表面产生较大的温度差，产生温度裂缝，在砼表面产生裂缝。2、高层建筑特有的影响因素分析高层建筑由于楼层高，工期长，受环境影响大，会因设计选型、砼等级变化、材料参数的正常变异、施工工艺变化、施工时的环境因素及建筑物的自身振动等因素影响而产生裂缝。上述因素会导致成型砼构件的材质不均匀，变形不规则，造成构件内部应力突变位置多，又因为很多因素同时作用，而复杂的外界环境特别是温度的变化，造成高层建筑施工中裂缝出现频率多的现象。分析、了解高层建筑施工中易于出现裂缝部位及产生条件和原因，采取有效措施进行控制是确保高层建筑工程质量的重要工作。1、裂缝易出现部位高层建
5、筑施工，按其现阶段常用的外形设计和结构形式，以目前施工中常用的砼泵送工艺，钢筋、模板等加工制作工艺，容易在结构施工阶段、墙体砌筑及抹灰阶段，在相应的位置出现裂缝现象，主要是由于施工单位往往只重视到其中某一种影响因素，而忽视了其它因素，总结和分析这些易出现裂缝的部位，施工时可以有针对性地采取综合措施进行有效控制。高层建筑在施工中易于产生的裂缝常见部位如下：地下室钢筋混凝土外墙中间及柱墙相交处；地下室底板与电梯井筒体连接处；填充墙体与梁柱接触面间；填充墙体中间；窗洞口下角；墙体抹灰层中部；楼板水电等管线埋设处；楼板中部、四角及阳台根部；裙楼顶部变形缝处理位置；转换层大体积砼梁侧表面。2、裂缝产生的
6、主要原因及控制措施如下：地下室钢筋混凝土外墙中间及柱墙相交处裂缝。产生主要原因：一是采用混凝土泵送技术，因混凝土需达到泵送要求，其坍落度一般要求较大，收缩变形大；二是墙体伸缩缝间距设计过长，不能有效地控制砼收缩；三是地下室内外环境差异大，加上养护不当，造成内外变形差异过大；四是当墙体混凝土收缩时，底板对此产生约束，底板产生压应力，墙体产生拉应力。控制措施：一是掺入适当的粉煤灰和膨胀剂，在混凝土满足泵送的前提下，尽可能减少混凝土坍落度；二是根据规范要求留设后浇带及伸缩缝，让墙体变形稳定后再施工后浇带部分，砼等级较高时应适当缩短伸缩缝间距；三是墙体砼浇筑后及时在内外侧同时用保水性较好的草帘、麻袋等
7、浇水覆盖养护。填充墙体与梁柱接触面间水平和垂直裂缝产生主要原因：一是后砌填充墙体构造柱间隔过大；二是墙边拉墙筋数量布置不够，三是施工工艺不当。四是在相同的温度下，钢筋砼与砖墙的线膨胀系数不一样，分别为：钢筋砼10-5/、砖墙10-5/。控制措施：一是按规范及设计要求，按标准设置构造柱和拉墙筋；二是施工至梁顶后必须要间隔一段时间以上才能砌斜砖进行封顶，因为墙体在砌筑后有一定的下沉量，待其变形稳定才可砌封顶砖；三是抹灰前在钢筋砼与墙体接触面上设置钢丝网片，约束和分散变形。填充墙体中间出现裂缝产生主要原因：一是墙体刚度不足；二是施工时间不当，施工单位为了抢时间，在下层钢筋砼梁未到28天即开始砌筑墙体
8、。控制措施：一是墙体中的构造柱和加劲钢筋砖梁或圈梁应按规范要求的长度和沿墙高度进行设置，砂浆的强度和砖体砌筑灰缝应饱满。二是在底部结构支撑拆除28天后安排砌筑，因为砼梁板在拆除模板后，受自重影响都有向下挠度变形过程。另外砼在受到荷载作用下要产生变形，28天前砼变形大，此时砌筑，砖体易受附加自重应力影响而产生裂缝。窗洞口下角出现45度倾角的斜向裂缝。产生主要原因：墙体刚度不足，墙体受温度影响大，窗洞口两侧墙体为自由端其受温度变化影响时其收缩变形比窗台下的要大，窗洞口下角处于应力突变位置，当墙体刚度不够时，首先从下角位置出现裂缝。控制措施：墙体砌筑时，按规范要求的砂浆强度砌筑，横缝和竖缝处的灰浆应
9、饱满，在窗台下设置两层钢筋砖增强刚度。楼板水电等穿管埋设处出现裂缝产生主要原因：一是埋设位置不当；二是穿管材质选型不当；三是施工时振捣不当；四是砼材料中石子与砂子级配不好；五是竖向埋管制作工艺不当。控制措施：一是在同一位置只能埋设一根管子，且要位于板厚的中间，相邻两管之间应大于米以上，管子应放于两根板筋之间，若叠放会使该截面的砼有效高度减少，增加出现裂缝可能性；二是管子直径不能超过板厚的四分之一，取限值时，应采取在管子上下两层增设钢丝网片加强；三是控制砼的砂石级配和石子粒径，按规范选用，振捣时，应控制砼从埋设的管子底部自然流出，保证管下砼密实。四是竖向埋管穿楼板埋设时，钢套管外侧不能刷油漆并要
10、除锈，在套管中间应加设钢板止水环，防止钢套管的温度变形，使其与砼板间产生裂缝。楼板中部、四角及阳台根部出现裂缝。产生主要原因：一是砼的塌落度大；二是砼骨料中细料或含泥量大；三是砼养护不当；四是钢筋布置不当；五是模板拆除时间过早；六是堆积材料较早且较大。控制措施：一是砼的组成材料质量参数控制要适宜，细骨料等粉尘含量大，砼收缩变形大，极宜使砼开裂缝；二是在板面砼浇灌完成后12小时立即进行草帘或麻袋浇水养护至14天以上；三是柱、梁、板相交处的钢筋安放不能高出板面砼的有效高度，上下底筋、负筋的位置应错开，板中间的分布筋适当减少间距，尽量采取双向双层钢筋，可以有效减轻砼内部的应力突变；四是控制楼层施工速
11、度，必须养护七天以上才能拆模，养护期间禁止上人，并控制施工材料的堆积数量，防止局部荷载过大及卸料时的冲击荷载，这些都会使楼板在凝结时出现早期裂缝，并随着温度变化不断扩展。裙楼顶部变形缝处理位置出现裂缝产生主要原因：一是基层处理简单；二是建筑物自身振动。控制措施：该缝封闭施工时按设计及规范要求处理，采用延展性较好的材料，由于裙楼屋面经常作为露天活动场所，动荷作用频率多，再加上该部分的裂缝不仅受到温度变化的影响，还会受到建筑物自身振动幅度的影响，设计施工时，应在缝两边增设钢筋砼挡墙反边。电梯井底与底层楼板间出现裂缝。产生主要原因：一是施工间隔时间短；二是施工缝处理不当。控制措施：在地下室底板中，电
12、梯井坑低于地下室底板，电梯井是一个整体浇灌的砼筒体，在底板施工时，坑底板和电梯井筒是先浇灌成形，为防止出现在底板水平裂缝，一般都是电梯井筒留出底板厚度，使该部分砼与地下室底板砼整体浇灌，由于井筒预留的钢筋较多，形成的施工缝处理不好，在筒未完全收缩完施工时，两个部分的收缩方向相反，易出现裂缝。在底板砼浇灌前，应留出时间使电梯井筒完成其变形收缩。墙体抹灰裂缝。产生主要原因：一是墙体开裂，二是基层处理不当造成与结合层分离；三是抹灰工艺不当；四是施工环境较差。控制措施：一是墙体抹灰应在墙体基本完成其收缩变形后再进行；二是抹灰前对基层进行粗糙化处理，对于与柱、墙砼相交处、不同材料连接处及较厚位置应加设钢
13、丝网片；三是基层采用掺106胶水泥浆先涂刷一层，再打结合层，结合层收缩变形较大，应待其变形基本完成时，再抹找平层，此时结合层可以约束找平层的收缩变形；四是施工环境，应关闭门窗，保持其室内环境均衡，空气的流动和温度变化会使砂浆表面的水分蒸发加快，形成早期表面裂缝，并在其后的凝结中扩展。转换层大体积砼梁表面出现裂缝。产生主要原因：一是大梁设计体积大；二是水泥选择不当；三是施工工艺不当。控制措施：一是塔楼设计时，尽量多采用柱子或钢筋砼墙，当梁的截面增大，对支撑加固及砼浇灌质量都应采取特殊措施，增大施工难度；二是大体积砼的施工，按其特殊要求选择水化热低的水泥，泵送砼应掺加粉煤灰等外加剂，减少水泥用量，
14、降低水化热减轻砼冷缩变形；三是在砼内部加设冷却水管，以降低砼内部温度，减少砼内外温差，在砼浇灌12小时后及时采用草帘或麻袋覆盖浇水养护14天以上。3、裂缝的分析处理方式上述部位易出现裂缝说明该部位极易受到各种因素的影响。施工前，应有针对性地对图纸、施工材料、施工环境、施工工艺进行综合分析，并预定控制裂缝出现的方法和措施。对裂缝的处理一般采取三种方式：一是灌浆、嵌缝封堵法。二是结构加固法。三是混凝土置换法即返工重新施工。如何使用需根据出现裂缝对建筑物的影响程度分析确定。高层建筑施工中，裂缝的产生受多方面因素的影响，裂缝一旦出现其对高层建筑的结构安全、耐久性及使用功能性都有较大的影响。控制裂缝的出
15、现，消除裂缝产生的条件需要从施工管理、建筑设计、结构用材及施工工艺等方面共同采取措施，才能使其得到有效地控制。当出现裂缝时，首先应综合分析裂缝产生的原因，根据出现部位、对结构等的影响程度，采取不同的处理方式。施工人员应对裂缝可能产生的条件和部位有一个充分的了解，管理者对施工操作人员应进行裂缝控制技术交底，强调预防裂缝产生的措施、手段及注意事项等，采取综合措施有效控制不出裂缝或有害裂缝的出现，从而确保高层建筑施工质量。混凝土标准规范及工程应用，中国建材工业出版社，20XX年出版，冷发光、张仁瑜主编。新世纪高层建筑结构设计与施工手册，中国建材工业出版社，20XX年出版，徐至钧、赵锡宏主编。建筑材料，中国水利水电出版社，20XX年第二版出版，阎培渝、杨静编著；建筑力学，人民交通出版社，20XX年出版，刘志宏、蒋晓燕编著。
