刘星云
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摘要:高层建筑对施工技术的要求较高,特别是在混凝土施工过程中极易受到客观因素的影响,从而导致混凝土构件出现裂缝问题,这对于建筑物的稳定性、安全性和美观性有着严重的影响。因此,建筑企业要对其高度重视,采取有效措施来预防和解决裂缝问题,这对于确保建筑物结构的稳定性和提升人们的生活品质有着至关重要的作用。
关键词:高层建筑;混凝土构件;裂缝控制技术
1高层建筑混凝土构件裂缝类型
1.1温度变化引起的裂缝
在高层建筑的施工过程中,混凝土构件本身具有热胀冷缩的突出特点。如果混凝土构件周围的温度出现了变化,就会导致混凝土构件形变,而此种形变问题会在一定程度上给混凝土结构带来附加应力,要是此种应力超过了混凝土自身的抗拉性和抗压性,便会导致混凝土裂缝问题的出现。现阶段,建筑企业在开展高层建筑施工作业的过程中,裂缝问题经常出现,例如大体积混凝土裂缝问题、现浇板面裂缝问题等。特别是北方城市早晚温度变化较大,其高层建筑物极易由于热胀冷缩而导致出现裂缝问题。
1.2施工工艺引起的裂缝
随着建筑行业的发展,混凝土的混合工作主要通过人工进行,其质量的优劣与施工技术的落实情况以及混凝土混合后的密实度有直接的联系。如果施工人员在搅拌混凝土、振捣混凝土、压实混凝土以及输送混凝土的过程中没有全方位进行细节管理工作,那么就会导致裂缝问题的产生。与此同时,建筑企业没有合理利用模板工作、拆模时间过早以及支撑地表不断降低等问题,也会导致混凝土构件出现裂缝。除此之外,如果建筑企业在开展施工作业的过程中,混凝土保护层厚度不符合要求或者钢筋受到了损害,也会造成高层建筑的混凝土构件出现裂缝。
1.3收缩引起的裂缝
在高层建筑项目工程中,混凝土构件的初期养护工作比较重要。在高层建筑施工的初始阶段,混凝土还处在没有完全硬化的情况下,如果干燥过快、温度过高,都会在一定程度上导致收缩裂缝的出现。高层建筑中的收缩裂缝主要出现在混凝土构件的表面位置,其开裂程度较小且具有不规律的特点。与此同时,在混凝土凝固的过程中,水泥会散发热量,如果其内外温度具有较大差异,就会在一定程度上造成混凝土出现收缩不均衡的问题,进而导致混凝土构件出现裂缝。
2建筑施工中混凝土裂缝产生原因
2.1水化热引起的裂缝
水泥是配制混凝土的主要原材料,但水泥遇水之后会发生水化反应,并释放出大量的热。案例工程施工中,混凝土用量比较多,混凝土结构断面厚度大,表面系数非常小,致使水化热不能及时散发,长时间聚集在混凝土内部,由于混凝土表面温度较低,就会产生一定温度差,形成温度应力。当温度应力超过混凝土结构的极限强度时,就会发生裂缝。
2.2荷载引起的裂缝
因施工荷载引起的裂缝成为荷载裂缝,主要分为两种,一种是直接应力裂缝,另一种次应力裂缝。其中前者是因为外部荷载引发的直接应力形成的裂缝,后者则是由外荷载引发的次生应力形成裂缝。在建筑施工中,荷载裂缝主要出现在受拉区、受剪区或者振动比较严重的位置。如果受压区出现了沿着受压方向的短小裂缝,表明此时混凝土结构的承载力已经达到了极限,是混凝土结构发生破坏的前兆,引发此问题的主要原因是混凝土结构截面尺寸过小。
2.3钢筋锈蚀引发的裂缝
在建筑施工中,如果混凝土质量不达标,或者保护层厚度不足,混凝土在二氧化碳的侵蚀下会发生碳化,降低钢筋周围混凝土的碱度。或者混凝土配制时选择了氯离子含量较大的水,混凝土浇筑之后,氯离子附着在钢筋表面,会破坏钢筋的氧化膜,水分、氧气等就会和钢筋发生化学反应,致使钢筋被锈蚀,形成氢氧化铁,氢氧化铁的体积是原钢筋体积的2~4倍,从而在周围形成膨胀应力,引发混凝土开裂、剥离,就会沿着钢筋布设的方向形成裂缝,破坏结构的稳定性。
3高层建筑混凝土构件裂缝技术控制措施
3.1加强原材料质量控制
首先,在高层建筑混凝土工程施工作业的过程中,工作人员要严格管控原材料品质,选取低水化热的水泥材料,这样不仅可以高效降低水化热的产生,而且还可以在一定程度上减少内外温度的差异性。其次,建筑企业的施工人员要尽量选择具有增强、减水以及缓凝等能力的外加剂,这对于提升混凝土的黏合性、流动性以及稳定性有至关重要的作用。除此之外,砂石的配置比例也对混凝土强度有着一定的影响,因此有关人员在泵送混凝土的过程中,要科学配置砂石、水泥比例。最后,施工人员还要根据混凝土的具体情况合理选择砂率,降低水泥和用水量,这对于确保混凝土的流动性、降低水化热以及提升混凝土的抗拉能力有着非常关键的作用。而对于抗裂需求较高的楼板,施工人员可以适当向混凝土中加入纤维,从而最大限度地提升混凝土的抗裂性。
3.2强化温度、湿度控制
在对高层建筑混凝土构件裂缝开展管控工作的过程中,增强温度和湿度的管控力度对于后续施工作业的有序开展有着非常关键的作用。首先,施工人员在对混凝土构件开展设计时,要提前预留温度的伸缩缝,进而高效管控墙体竖直向上的裂缝,其中预留伸缩缝的主要目的就是针对材料热胀冷缩以及温度变化所导致的墙体裂缝,例如在浇筑施工项目中,要加入钢筋材料,这时施工人员就要间隔15m或者20m设置混凝土浇筑带,这对于防止出现错层或者伸缩错位的问题有着重要作用。其次,对于高层建筑混凝土构件裂缝问题,建筑企业要设置一定的表面保温层。而在选取保温材料的过程中,建筑企业的管理人员也要合理地对保温材料的含水量和品质进行高效管控。尤其是在高层建筑中,设置保温层之后还要架设真空的隔热层。最后,建筑企业还要在高层建筑的墙体以及顶板之间设置滑动层,以确保圈梁和顶板之间可以微小变动。
3.3做好施工准备和施工规范
现阶段,在对高层建筑混凝土构件开展施工作业的过程中,要严格落实施工规范,施工人员要根据施工需求来开展施工作业,并且施工企业的管理人员要提前做好施工准备工作,而且编制的施工计划要满足混凝土技术的具体需求。另外,施工人员要做好混凝土温度的测量工作。在施工过程中,管理人员要事先根据浇筑混凝土的结构模板编制出合理的施工计划,计算出科学的荷载力,这样不仅可以使其具有更为优良的承载力、刚度和安全性,而且还可以降低由于主体支撑体系不足而导致裂缝的出现。除此之外,建筑企业要全方位管控施工品质。在加入钢筋材料的过程中,施工人员要确保钢筋放置的精确性,不能多放或者漏放,这对于在浇筑混凝土时防止钢筋受力而出现移动问题起着非常关键的作用。最后,墙体内部和混凝土板中的预埋管道线路要安置在受力钢筋的内测区域。如果混凝土板比较薄,那么施工人员就要及时在外侧区域添加防裂钢筋网片,而且混凝土板和墙体中要具备充足的预留孔洞和足够的锚固长度,这样可以有效确保高层建筑的施工质量,从而避免裂缝的出现。
结束语
随着我国高层建筑数目的快速增长和混凝土施工技术的持续创新,高层建筑越来越受到社会的广泛关注,但是其在建设过程中依然存在一定的问题。现阶段,高层建筑自身具有施工难度大、涉及范围广以及极易受到客观因素影响等突出特点,特别是在高层建筑混凝土施工过程中,原材料以及施工技术等问题会导致高层建筑混凝土构件出现裂缝。因此,建筑企业一定要高度重视高层建筑混凝土构件裂缝问题,从而选取合理的管控技术来有效解决裂缝问题。
参考文献
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