剪力墙结构设计中的若干问题探析

高层建筑地下室施工过程中，往往会在混凝土浇筑初期剪力墙会出现竖向裂缝，更因为地下室施工位置特殊，受到的建筑压力比较大，如果施工技术不当，或者施工方案与周围环境特点相融性比较差，在施工后就容易出现裂缝，不但会影响结构强度与稳定性，同时也会破坏构筑物的耐水性与防水性，影响建筑外部美观性[1]。因此，必须要结合高层建筑地下室施工特点，确定剪力墙裂缝出现的原因，并选定切实可行的措施进行管理。

一、高层建筑地下室剪力墙裂缝出现原因 1.干缩裂缝

干缩裂缝主要是因为混凝土收缩而造成的，当混凝土浇筑完成后在空气中硬化的过程中，很长一段时间都需要不断缩小体积，其中混凝土水泥用量越大收缩程度越大，如果养护措施处理不当，就会形成裂缝。混凝土在制备过程中，水泥与掺合料在和水拌合后会体积会迅速膨胀，然后在入模以后，混凝土结构会发生水热化反应，这样其中含有的水分会被迅速吸收，部分水分会被蒸发，结构体积不断缩小[2]。在结构体积缩小的过程中，收缩量不但与水泥用量多少有关，同时也与周围环境有关，施工环境温度越高，则水分蒸发越快收缩速度也就越快。混凝土体积发生收缩，结构产生内应力，一旦收缩速度快或者收缩程度比较大，就会出现裂缝。其中，干缩裂缝一般为表面裂缝，并且具有不规则与不连续性，需要采取相应的措施进行管理。

2.温度裂缝

温度裂缝是高层建筑地下室剪力墙常见裂缝之一，主要因为周围环境温度的变化造成的。混凝土结构发生水化热后，引起结构内部温度变化，以及昼夜温差变化等导致墙体结构产生温度应力，致使结构发生形变，当温度应力大于混凝土极限拉应力后，结构就会出现裂缝。温度裂缝出现的部位一般集中在约束应力集中处，剪力墙中间部位约束应力最大，是温度裂缝出现集中的部位。对于大体积混凝土结构，水化热反应比较大，而外部裸露在空气中，散热快内外温差大，如果不采取相应处理措施，就会导致结构表面出现裂缝。另外，以框架柱与外墙连体节间来讲，大体积混凝土框架柱为一个较大的热源，与之连接的墙体比较薄，并且与空气接触面积大散热快，一旦框架柱混凝土结构发生水化热反应，而墙体

结构已经开始降温收缩，两个构件就会产生温差，结构形变不同步而造成连接部位出现裂缝[3]。

3.沉降裂缝

在外力作用下，地下室剪力墙也会出现裂缝，对结构安全造成影响。出现此类问题的主要因素是因为设计不合理，对施工技术以及工艺管理不当，使得地基基础在施工完毕后出现不均匀沉降，墙体与梁板之间出现结构性裂缝。如果施工时不能按照严格按照要求设置沉降缝以及后浇带，或者是结构设置不合理等，就会造成结构不同部位刚性不均匀，因为各部门形变不同而出现裂缝。另外，剪力墙结构受到外力约束力影响也会出现不规则斜裂缝，地下室施工时会在一定程度上受到环境的影响，因为施工场地狭小而将地下室基坑围护桩作为地下室墙板外模。一旦墙板混凝土凝固收缩，就会受到围护桩约束力影响，在约束力大于墙板混凝土抗拉强度后，墙体结构就会出现裂缝。

二、高层建筑地下室剪力墙裂缝处理措施分析 1.裂缝预防措施 （1）加强设计管理

就高层建筑地下室剪力墙常见裂缝来看，一竖向收缩裂缝最为常见，因此在设计时必须要做好相关工作，控制好水平构造筋的配筋率，可以将配筋率调整在0.4%以上，并结合工程建设的实际情况来确定水平筋间距。另外，还可以在剪力墙没有暗柱，而楼板面又有次梁的位置加设吊筋，以此来减小次梁对剪力墙造成的约束。

（2）加强施工管理

一方面，应控制好混凝土配合比，按照要求合理调整混凝土各组分，优化混凝土性能。在进行混凝土拌合时可以选择用补偿收缩混凝土，并适当掺加缓凝型膨胀剂，控制水泥用量。另一方面，控制混凝土浇筑施工，浇筑时间要合理，夏季一般在下午或者晚上进行，冬季则在白天进行。并且要降低混凝土入模温度与出盘温度，可以选择用草袋或者麻袋等对混凝土输送管道进行包裹，然后以浇水降温的方式来将入模温度控制在允许范围内。在浇筑时尽量选择用分层浇筑方式，每层浇筑高度一般应控制在500mm左右。然后需要分层振捣，振捣要密实不可漏振、过振等，将振捣时间控制在20～30s，间距控制在400～500mm，以免混凝土振捣不密实，或者出现离析等现象[4]。

（3）加强养护管理

在工程施工完毕后，需要对混凝土结构进行浇水养护，避免墙体结构水化热反应或者水分蒸发过快而产生裂缝。结合施工环境来确定拆模时间，拆模时应将模板拆开一条缝进行浇水养护，保证混凝土结构避免湿润，降低温度应力的产生，避免裂缝的产生。另外，地下室剪力墙结构长度较长，并且厚度大，受外界温湿度影响比较大，在施工完成后必须要及时进行填土。对于墙体结构的养护，前期可以带模保温、保湿养护7d，拆模后养护至14d，如果是在夏季施工，可以适当缩小带模养护时间。

2.裂缝处理措施 （1）凿槽封缝

用钢丝对墙体裂缝部分进行清刷，确定裂缝走向，用切割机切割，形成人工开凿宽20mm，深30mm燕尾楔形槽，并用压缩空气将槽内粉尘吹干净。然后，选择用搅拌均匀的混合料捏成团状，待手心感到发热后，将其塞入到槽内，并用手掌压住几分钟，料团开始变硬后用木板压平即可，最后在处理后15min后进行养护。其中，如果裂缝周边混凝土因密实度不够而出现渗漏水情况，则对其进行抹面施工。即选择用搅拌均匀的混合料，用刮板迅速上第一层料，厚度控制在1mm左右，待涂层硬化后进行洒水养护，然后上第二层料，厚度同样控制在1mm左右，保证上料密实均匀。

（2）压力灌浆

按照比例配置浆液，并结合剪力墙实际裂缝数量来确定所配数量，一般情况下每次需配置1～2kg，用低速搅拌器配料，将配置好的浆液在1h内施工完毕。在灌浆前需要做好高压灌浆泉与灌浆管的性能，然后将连接器与注浆嘴相连，开动灌浆动力装置，其中需要将灌浆压力控制在20～30MPa。

结束语：

高层建筑地下室施工特殊性影响，经常会出现剪力墙裂缝病害，对结构稳定性与安全性影响比较大，因此必须要结合结构特征确定裂缝产生的原因，选择切实可行的措施进行处理，保证工程施工质量满足建设要求。

【参考文献】

[1] 王井超.地下室剪力墙结构混凝土裂缝的探讨[J].门窗.2012，（10）：32-33

[2] 杜文卓，关群.高层地下室剪力墙裂缝产生原因及防治[J].工程与建设.2012，（02）：15-16

[3] 周晓莉.剪力墙结构设计中的若干问题探析[J].中国新技术新产品.2011，（12）：15-16