高层超长建筑裂缝控制措施研究

许金水

摘要: 我国高层建筑和超高层建筑在近几年来的发展速度非常之快，超长建筑在现代工业与民用建筑中应用得更加广泛，然而高层超长建筑裂缝控制问题成为了工程界关注的要点，本文分析了高层超长建筑裂缝形成的原因，提出了高层超长建筑裂缝控制的几点措施。

关键词：高层超长建筑；裂缝控制措施

中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：

在当今建(构)筑物工程中，高层超长建筑的形式出现得越来越多，应用得也更加广泛。在这类工程的施工过程中，由于各种因素的影响，高层超长建筑出现了或多或少的裂缝，对建筑的使用与美观造成了一定程度的影响，甚至威胁着建筑物的安全。因此，对高层超长建筑的裂缝形成原因进行分析，最好能在施工阶段就采取预防措施，控制高层超长建筑裂缝的产生，或者是在裂缝出现后针对这些具体的原因制定相应补救的措施，是当今工程界工作的研究的重点。

一、高层超长建筑裂缝成因

（1）收缩裂缝

收缩裂缝是由混凝土的收缩引起的，混凝土的用水量和水泥用量是高层超长建筑收缩裂缝产生的主要影响因素，越高的用水量以及水泥用量就会产生越大的混凝土的收缩。选用不同的水泥品种，也会产生不同的干缩以及收缩的量。收缩应力是在混凝土逐渐散热和硬化过程中产生的，在这个过程中由于混凝土硬化而引起的收缩会产生很大的收缩应力。如果这个收缩应力已经大于混凝土极限抗拉强度，哪怕是水灰比并不高的混凝土里，也不会产生很大的自身收缩量，但是混凝土温度收缩应力与收缩应力叠加得话，就会增大应力，也进而增大裂缝产生的可能性及其深度和宽度。

（2）温差裂缝

温差裂缝产生的原因主要是混凝土表面的温差产生的非贯通裂缝与水泥水化热引起的混凝土内部裂缝，以及在混凝土成型过程中由于水化热升温时产生的最高温度和最低温度之间的温差而导致贯通裂缝的产生。这类裂缝大多是在搞成超长建筑大体积混凝土施工时产生的。因为这类混凝土施工的时候通常都是要求一次性整体浇筑，聚集在内部的水泥水化热在混凝土浇筑后由于体积大的原因不易散发，大大提升了混凝土内部温度，但同时混凝土的表面却散热较快，这就促进了较大的温差的形成，进而使得混凝土内部产生压应力而表面却会产生拉应力，造成裂缝的产生。

二、高层超长建筑裂缝控制措施

（1）科学的混凝土配合比是预防裂缝产生的前提

混凝土的强度、和易性、抗渗性、水泥用量、水化热大小、塌落度、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标都是由混凝土的配合比决定的。一般来说不同特点的工程结构以及不同的设计要求与气候条件等等，或者是施工现场施工情况都决定了混凝土配台比的合理性。最科学的配合比设计应该由混凝土搅拌站和膨胀剂厂家共同完成，尤其是商品混凝土，更需要两者的合作。为了设计出科学的混凝土配合比设计，使得混凝土能够具有高性能，大多采用低水化热普通水泥，还需要针对不同的配合比进行大量试验，尤其是通过试验来选择不同的掺和料与外加剂，得出混凝土的收缩率及收缩和龄期与不同配台比的关系，最后得出最科学的混凝土配合比设计。

（2）严格控制温度

严格控制温度是控制高层超长建筑裂缝产生的重点，温度变化对混凝土的裂缝产生和变化非常重要。尤其是对于高层超长建筑大体积钢筋混凝土结构，混凝土在浇筑后会产生很大的水泥水化热，并且其水化热不容易散发出来，集聚在混凝土内部使得其内部温度大大升高。同时，混凝土表面在浇筑后散热的速度很快，就会导致产生过大的内外温差，使得其在表面产生拉应力而其内部产生压应力，很容易在混凝土表面出现较大的温度梯度，使得混凝土产生裂缝。因此，在混凝土施工过程中，要严格控制各个阶段的温度，尽量保持其内外部温度，使其内外部温差降到最低，控制高层超长建筑裂缝的产生和拓展。

（3）选择和使用合理的浇筑方法

合理的浇筑方法的选择和使用对于高层超长建筑裂缝控制也有着非常重要的影响，因为由于混凝土结构成型阶段就是在浇筑阶段。混凝土在处于不同的施工阶段时，由于各工序之间衔结的差异，会出现各种预料之外的问题而导致施工冷缝的出现。在浇筑阶段，如果选用了不合理的浇筑方法，不仅会影响混凝土浇筑成型，还会使得混凝土出现更多或者是更深更宽的裂缝。浇筑方法要根据不同的时间段，不同的施工部位来确定，对于需要分段分层浇筑的部分就要按照施工组织设计进行分段分层施工，同时还要确保混凝土的浇筑方式和浇筑时间。只有选择和使用了合理的浇筑方法，才能减少高层超长建筑裂缝的产生，才有利于高层超长建筑裂缝控制。

（4）加强混凝土的振捣

混凝土的振捣方式以及振捣时间的控制也对高层超长建筑裂缝的控制有着重要的影响。混凝土的振捣方式要根据具体工程的特点以及施工现场的情况决定。比如对于超长地下车库混凝土的浇筑，就要根据地下车库的的实际工程情况，分别将两道振动器布置在每个浇筑带的前后，第一道是为了确保下部混凝土振宴，因此将其布置在混凝土卸料车，第二道是为了确保下部混凝土的密宴，因此将其布置在混凝土坡角处。对于地下车库的墙、柱、梁板等等部位，其最合适的振捣方式是采用插入式振捣棒振捣，而对于板混凝土表面则一般都是选用平板振动器振捣。要求密实、不能漏振、过振是混凝土振捣的振捣原则，15 s～30 s是最合适的振捣时间，达到振捣合理的标准是混凝土表面开始泛浆以及不再冒泡。振捣的过程中讲究快插慢拔，还要均匀布置振捣点，在顾埋件集水坑、墙柱根部必须振捣密实。只有合理确定和选用振捣方式，合理控制振捣时间，才能有效控制高层超长建筑裂缝的产生。

（5）严格加强混凝土浇筑后的养护

混凝土的养护也是混凝土施工过程中不可忽略的过程，只有加强混凝土的养护，才能减少由于温度产生的应力差带来的裂缝。尤其是对于掺加了膨胀剂的混凝土，尤其要加强混凝土的养护。一般加的膨胀剂大多是膨胀结晶体钙矾石，它的形成与发挥作用时需要水的，膨胀变形的主要阶段就是补偿收缩混凝土浇筑后l～7d内，这个时间段最需要加强浇水养护，在加入膨胀剂7～14d之内还需要加强养护，只有这样才能将混凝土的膨胀效应发挥出来。换句话来说，如果不重视混凝土的养护或者是养护很马虎，就不能够将膨胀剂的补偿收缩作用发挥出来。据多年的工程经验来说，一般用麻包袋或草席覆盖来养护地板或楼板，通过定期浇水来加强养护就能取得比较好的养护效果。而对于受外界影响较大并容易发生纵向裂缝的部位，比如墙体等立体结构，就需要结合其他的养护措施。很多实验表明，混凝土在浇筑完毕后3～4d内具有很高的水化热，却具有较低的抗拉强度，如果太早将模板拆除，会由于墙体内外产生很大的温差导致开裂。因此严格控制拆模时间和养护时间对于墙体的混凝土来说非常重要。对于冬季和雨季施工的混凝土，要采取有针对性的措施来加强养护。

三、总结

在近几年以来，经常遇到高层建筑超长结构这种工程的设计和施工，如何控制高层超长建筑的裂缝控制是工作人员研究的重点。很多工程实际经验表明，必须要结合现场实际情况，对结构裂缝产生的主要影响因素进行认真研究和分析，以便在设计和施工过程中能够采取有针对性的措施，控制好高层超长建筑裂缝。

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