余文涛
武汉安居工程发展有限公司, 湖北省武汉市 430014
摘要：随着高层住宅剪力墙结构混凝土强度等级逐步加高，墙长应计算需求逐步加大，若在施工过程中对施工关键环节（如模板工程、混凝土的振捣等）的控制不力，以及后期对大体积混凝土的养护不当，经常会产生墙体的收缩裂缝，影响结构质量和安全。本文对高层建筑剪力墙结构收缩裂缝的形成原因进行了探讨，并结合其成因对控制收缩裂缝的相关措施展开论述。
关键词：剪力墙结构；收缩裂缝；裂缝控制措施
引言
随着建筑规模的增大，高层建筑采用剪力墙结构越来越多，墙体混凝土强度等级越来越高，单片墙肢的混凝土用量越来越大，在施工阶段通过对施工关键环节以及后期养护的管控措施应按规范执行到位，否则极易产生收缩裂缝，影响结构耐久性和安全度。因此，分析剪力墙结构收缩裂缝的形成原因，并据此总结控制裂缝产生的有效措施，是有其实际意义的。
1、高层建筑剪力墙结构的特点
高层建筑剪力墙结构主要由钢筋和混凝土组成，因其高稳定性和高承载能力，在建筑工程中有着广泛的应用。为提升居住舒适度和得房率，在进行户型方案设计时，越来越多的开发商追求更少的剪力墙数量，对墙厚的控制也很严格，而更高的楼层导致剪力墙的竖向荷载更大，为满足承载能力要求，剪力墙混凝土强度等级逐步提高，墙长也逐步加大。而高标号、大体积的商品混凝土，因其自身材料配比特性，以及水化热的原因，往往很容易在施工阶段产生收缩裂缝。这同时对施工关键环节，如模板加工制作、混凝土浇捣过程中的充分振捣、浇筑完成后的湿水养护以及严格控制拆模时间等，都提出了很高的要求。
2、高层建筑剪力墙结构收缩裂缝的形成原因
第一，混凝土的自收缩。混凝土自我收缩是物理和化学过程的组合，只受自身湿度的影响，与外界条件无关，主要是水和水泥的混合过程。自收缩不仅限于混凝土收缩，有时还包括膨胀变形。高层建筑中常见的混凝土收缩主要是塑性收缩、干收缩和混凝土膨胀。其中，塑性收缩主要发生在浇筑过程中，是混凝土浇筑过程中水分流失造成的，是剪力墙结构裂缝的主要原因。干缩主要发生在混凝土的使用阶段，当它在干燥的环境中对空气中的水汽发生反应时，由于混凝土与空气的长期接触，就会发生干缩。如果是在潮湿环境中与空气中的水汽发生反应，则会膨胀和开裂。
第二，混凝土的入模温度。混凝土入模温度过高可能会导致剪力墙结构出现裂缝，混凝土的温度应力主要受水泥的变化、成型时间、外部温度变化、使用条件等因素的影响。施工时应严格控制混凝土浇筑时间，控制入模温度，浇筑完成后应加强湿水养护，冬季施工时应增加保温措施。
第三，应用于剪力墙的限制条件。在高层建筑中，剪力墙受到各种限制条件的影响，进一步增加了剪力墙产生收缩裂缝的可能性。在实际项目中，单栋住宅往往不会设置伸缩后浇带，剪力墙结构受楼板、框架梁等约束，不能自由变形，也不能随约束构件的变形而变形。而剪力墙的刚度相对水平构件要大得多，当变形受限后，自然会在剪力墙内部或者剪力墙与连梁交界处（刚度突变处）形成收缩裂缝。
工程实践表明，剪力墙收缩裂缝往往出现在浇筑阶段和拆模后。混凝土浇筑阶段若振捣不到位，材料配比控制不合格，经常会出现表面不规则裂缝。
模板拆除后会发现贯穿性裂缝，裂缝的部位自下向上，与楼面处于垂直状态，往往是因为后期养护不到位，或者拆模时间过早导致混凝土在强度未完全达标的情况下承受上部荷载形成的。
3、裂缝控制相关措施
了解了剪力墙结构裂缝的成因，就能有的放矢地采取有效控制措施，尽量减少剪力墙结构收缩裂缝的产生和发展。
3.1配筋对控制裂缝的作用
剪力墙的配筋比对混凝土的自我约束有很大影响。适当的配筋比对改善混凝土的抗拉性能、增加钢筋混凝土的整体承载力，以及正常使用状态下的耐久性能都有很大的帮助。在刚度突变的部位适当的增设抗裂钢筋对混凝土极限拉伸能力的增加从而更好地抵御裂缝收缩有着积极影响。将抗裂钢筋添加到墙梁交界部位中，可以有效地提高混凝土的抗裂性能。加强结构钢筋的原则必须更加精细和密集，应尽可能使用小直径、小间隙设计，以增加混凝土与钢筋的接触面积。增加混凝土结构的钢含量或减少钢筋直径可以提高材料的抗裂能力，但减少钢筋直径和计算间距比增加钢含量更经济也更有效。使用直径为8-14毫米、间距为100-150毫米的钢筋是合理的，过高或过低的配筋率对混凝土的裂缝控制不利。
3.2加强混凝土浇筑施工工艺
首先，将根据设计文件的要求确定商品混凝土的强度等级、施工配比以及必要的外添加剂，对混凝土性能进行试验，在混凝土进场后对混凝土质量进行验收确认。第二，在混凝土施工过程中必须保证连续性，这有助于确保剪力墙构件的完整性，应备有紧急情况预案以便浇筑混凝土过程中不留下施工间隔期，浇筑过程应保持一定的速度，避免留置施工缝，这样可防止混凝土结构分层。最后，混凝土结构的质量通过规范合理的养护措施更易得到有效保证。在混凝土的养护过程中，应通过保持结构表面的湿度、根据实际施工环境控制温度来减少材料收缩特性的大部分影响，避免混凝土产生过大温差而出现裂缝。
3.3针对混凝土已有裂缝要积极采取措施
对于已经出现的剪力墙结构收缩裂缝，应予以足够重视，应积极组织有关部门和人员测量混凝土裂缝，对裂缝宽度和数量进行全面统计分析，并在裂缝宽度和数量超出规范要求时积极采取相应的纠正措施，防止裂缝危害剪力墙的承载力和耐久性。根据收缩裂缝的特点，当裂缝宽度超出设计要求时，最常见的裂缝处理措施是灌浆修补，即在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽，然后用改性环氧树脂或高强灌浆料充填，并粘贴纤维复合材以封闭其表面。填充完毕后，其表面应做防护层。对收缩裂缝处理时机的选择也很重要，应定期观察直至裂缝完全稳定后方可进行修补封闭，避免裂缝再次发展影响修补效果。
4、结束语
高层建筑剪力墙结构收缩裂缝有其产生的必然因素和偶然因素，了解混凝土材料的性能和工作机理，分析裂缝产生的原因，进而从技术措施上尽量减少收缩裂缝的产生和发展，在设计和施工的关键环节尽量消除偶然因素对裂缝产生的影响，对控制工程质量是有很大的现实指导意义的。
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