地下室框架梁裂纹实例分析

大楼地下室框架梁裂纹成因及对策

日期： 2009年05月07日【文字大小：大中小】【打印】【关闭】

在大楼地下室施工中，由于各种原因，框架梁会出现裂纹。本文以某工程为例，简析其形成原因及对策。

一、工程概况

某行政大楼工程结构采用现浇钢筋框结构，高11层。结构安全等级二级，抗震设防烈度为6度。该工程建筑面积为18792平方米，建筑主体高度为40米，基本采用人工挖孔灌注桩，桩端支撑于中等风化的岩砂。岩石饱和单轴抗压标准为fyc=39.435mpa，桩护壁砼强度等级为C20，纵向钢筋用Ⅱ级钢筋，地梁砼C30，外墙及水池砼为C35，抗渗等级不小于0.6mpa，现浇梁、柱、楼梯均为C35。

已浇筑工程采用普通硅酸盐425号水泥，砂为本地长江特细砂，细数模度为1.5～0.7，石子采用5～40毫米河床卵石，水为自来水公司供给的饮用水，设计C35配给比为1：0.47：3.27：0.34，坍落度为30～50毫米，C30配合比为1：1.12：3.17：0.38，坍落度为30～50毫米(水泥用量每立方米485公斤，气温大于28℃)。配料严格过磅，采用机械搅拌，搅拌时间不少于60～120秒。采用插入振捣，每次浇灌厚度250～300毫米，砼捣完24天后拆模。

该楼地下室顶板框架梁在施工后第7天左右出现裂缝，裂缝大多产生在距柱三分之一跨度范围内，均为纵向裂缝，裂缝宽度最大处达0.5毫米，一般在0.3毫米之内(朝阳面居多)。

二、裂纹原因分析

框架梁浇灌到三分之一时，拆模4天后即发现竖向裂纹，当即由施工、监理、设计、质监等单位组织专家班子，对裂缝进行观察、分析、研究，并从设计、材料、施工三个方面认真查找原因。

从设计图纸、取用材料、施工程序和操作程序上看，均没有明显问题。但根据我国混凝土施工有关规定，温差必须控制在设计要求以内。当设计无要求时，温度以不超过25℃为宜。从国外一些施工规范来看，对混凝土浇筑温度也作了规定。我国水工混凝土规范(SDJ207-82)中规定：高温季节施工时，混凝土最高温度不得超过28℃。大楼地下室框架梁施工时间为8月，此期间三峡库区正是天旱高温，中旬一周平均气温达33℃以上。

从施工现场观测、分析，专家认为裂缝的主要成因是夏季气温较高，砼成形后早期膨胀最大，导致后期砼收缩应变大造成。由于长期高温，长江边气候变化异常，昼夜温差较大，白天最高可达42℃，混凝土表面可达54℃，夜间室外最低气温28℃。该建筑物所处位置相对较高，四周空旷，受高温气候影响，半地下室四周设置600柱与300厚剪刀墙相连，突出地面3.5～4米高，对梁形成附加约束较大，加之通风不良对砼的收缩影响，结构温度不均。因此，在砼的变形受到约束的情况下，膨胀不能自由进行，砼的拉应力超过了砼的抗拉强度，这是梁产生有规律裂纹的

根本原因。另外，采用特细砂，水泥用量偏大(水泥水化热反应)，拆模过早，结构限制(剪力墙和半地下室)约束力较大，用单层麻袋覆盖，水管浇水不均等，也是间接原因。

三、技术措施

根据工程实际情况，有关单位采取了以下综合措施，有效地控制了裂缝。

1.设计：①构件内钢筋设置：梁高大于或等于600毫米，增设腰筋一道，大于或等于900毫米的梁，增设腰筋两道，以减少收缩对结构的影响；②在后浇带处应有可靠支撑，并在后浇带处上下各增加纵径。

2.建筑材料：①减少砼拌合物的水灰比。在拌合物中掺高效缓凝减水剂，降低热峰值及推迟热峰值出现时间以保证砼强度，满足砼拌合物的工作性能。②改用525号水泥，减少水泥用量。水泥用量减少，骨料含量相对增加。③在已选用的5～40毫米的卵石中掺入15%～20%的5～15毫米的碎石。改善骨料结构，增加砼的骨架钢度。④降低砼用水温度。供水管埋入土中，避免太阳直接暴晒。

3.搅拌设备：①搅拌机为避免直接暴晒，设遮荫棚(包括料石)；②采用两台搅拌机同时拌制砼，多利用夜间进行施工；③严格砼拌制工艺，适当延长拌制时间，增加砼拌制物的均质性。

4.模板：①做到几何尺寸正确，严密不漏浆，强度、钢度稳定性满足要求，支撑牢固；②浇筑前充分将模板淋湿，尽量延缓拆除侧模时间。

5.浇筑：①进一步强化工艺过程控制。避免直接曝晒。安排夜间施工，计算好当班浇筑量，按规范定施工缝位置。②浇筑前用冷水将模板和钢筋降温，浇筑时提高振捣砼的振捣质量。

6.养护：①在浇筑完毕后，立即用双层湿麻袋将砼覆盖，防止因高温使水份蒸发，并保持湿润状态。待砼终凝后，再直接浇水保持湿润，实施专人负责，多人日夜值班养护。②砼的养护时间一般不少于14天，对浇筑的砼和试块应同样对待。