青岛SY财产权2023年信托收益权

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     1裂缝的一般特征和性质 根据本文作者在实际工程中的施工经验,综合目前对裂缝的研究现状

    钢筋混凝土剪力墙的裂缝一般可分为表面不规则裂缝、贯穿性裂缝

    表面不规则裂缝一般出现在混凝土浇注后不久,分布于墙体表面,此种裂缝既宽又密,但深度一般不大,多因养护不足而产生,对结构构件影响一般不大,且易于治理

    竖向贯穿性裂缝一般发生在混凝土浇注后若干天后(一般拆模后不久),由下而上,走向与楼面接近垂直,有的通至楼面板底但不穿过楼层,缝宽一般为0.1~0.3mm,个别可达0.4~0.5mm甚至更深,缝深一般较大,最深者可贯穿墙体

    因养护不好引起的表面不规则裂缝常不至于带来多少影响,且易于处理

       2裂缝产生的原因分析   一般情况下,工程中构件裂缝产生的主要原因可分为两大类:一是动、静荷载和其他各种外荷载引起的裂缝;二是由混凝土内外温差、收缩或地基不均匀沉降等变形荷载引起的裂缝

    此外,设计体型和结构布置也是产生裂缝的一个重要原因

    总之裂缝产生的原因很复杂,综合考虑设计、材料、施工及环境等各方面的因素,钢筋混凝土剪力墙裂缝主要由以下原因产生:   2.1混凝土的收缩应力过大   混凝土的收缩应力过大收缩裂缝主要与水泥用量、骨料、构件长度及外加剂等因素有关

       (1)水泥用量   目前,随着我国高层建筑的不断发展,各种高强度混凝土也得到了广泛的应用,C50、C60乃至C80混凝土设计标号已屡见不鲜,由此相应的是水泥用量的增大、水灰比的减小

    而水灰比是影响混凝土收缩的最主要因素

    例如,当水灰比小于0.35时

    体内相对湿度很快降至80%以下,自收缩引起的体积减小在8%左右,收缩值相当可观

       (2)骨料   预拌混凝土为了满足运输、泵送的要求

    增加了细骨料用量,使得骨料的表面积增大,相应包裹在骨料上的水泥等胶凝材料变少,减弱了混凝土之间的连接能力,增大了混凝土的塑性收缩

       (3)构件长度   现代建筑的跨度、构件长度均有较大提高,显然对于相同的混凝土收缩率而言,收缩的绝对值增大

    如未采取相应措施,则极易产生裂缝

       (4)外加剂   外加剂在混凝土中掺量少,作用大

    目前使用的混凝土中普遍掺有减水剂、缓凝剂、早强剂、防水剂等多种外加剂

    近期研究表明,有近一半外加剂会造成混凝土收缩率大于基准混凝土,混凝土收缩率的增大自然增大了裂缝的出现概率

    外加剂对混凝土性能影响极大,可能是导致混凝土开裂的重要原因

       2.2混凝土的温度应力过大   温度裂缝主要与水泥品种、养护条件、拆模时间及温差等因素有关:   (1)水泥品种   目前预拌混凝土大多使用新法(主要为旋窑)烧制成的水泥,尤其为提高混凝土标号,大量使用硅酸盐水泥,使得水泥水化热高且集中

    水泥水化过程中放出大量的热量,且大部分水化热都是在浇筑的前三天释放,而混凝土是热的不良导体,产生的热量不易散发,内部温度不断上升

    而拆模后,表面散热快,温度较低,内外形成温度梯度

    内部混凝土热胀产生压应力,外部混凝土产生拉应力

    当此拉应力超过此时混凝土的抗拉强度时,便使混凝土产生裂缝开裂

       (2)养护条件   由于剪力墙养护不足,墙体表面积大水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化相对较小,体积收缩较小,表面收缩变形受到内部混凝土的约束而产生拉应力,引起混凝土表面开裂

       (3)拆模时间   墙体模板的拆除时间过早,混凝土表面温度急剧变化,产生较大的降温收缩,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力(内部混凝土温度变化相对较小,受自约束而产生压应力),而混凝土早期抗拉强度和弹性模量较低,因而出现墙体表面较浅范围内的裂缝

    另外在室外温差较大的严冬和盛夏,由于混凝土结构不易导热,在结构的顶部和底部常产生温度裂缝

       2.3剪力墙所受的各种约束   出现了上述混凝土材料的温度和收缩应力,如果结构或构件不受约束影响,那么其将自由变形也不会产生裂缝

    但实际工程中的剪力墙结构构件受到各种约束的影响,如楼板、剪力墙的暗柱(或明柱)及端墙的约束,地下室侧墙受到地下室顶板和底板的约束

    这些约束使得剪力墙结构构件不能自由变形或者跟约束构件的变形不同步(或协调)而导致裂缝的产生

       3裂缝的预防和治理措施   针对上述裂缝产生的原因,可相应采取以下预防和治理措施

       (1)调整混凝土各组分

    如采用高标号水泥,减小水泥用量;尽量使用低水化热的水泥;严格控制外加剂的品种及用量;砂宜采用中砂,保证石子级配良好,并严格控制砂石含泥量

       (2)拆模及养护

    适当延长剪力墙混凝土的拆模时间,并且拆模时不要马上移走模板,而是先让模板拆开一条缝隙作浇水养护用,从而改善混凝土的养护环境以达到控制墙体裂缝的目的

    特别是预拌混凝土早期水化快,水化热发展快,拌合物保水性强,泌水小,为此,施工过程中应特别注意加强养护环节的管理及防护措施的应用

    施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护,及时喷水,适当延长养护时间,这样,既可以减少内外部温差,又可以保证早期湿养护和后期养护的最佳效果

       (3)混凝土中掺加膨胀剂

    微膨胀剂由于在一定程度上补偿了收缩应力,能有效减少混凝土收缩裂缝

       (4)剪力墙上增开"结构小洞"

    这可能是最有效的方法,通过开洞把长墙变成短墙,减少混凝土收缩变形的约束,使混凝土收缩应力得到释放,从而达到控制墙体裂缝的目的,但必需重新对结构进行计算,确保结构的安全及正常的使用功能

       (5)留置后浇带

    即先浇注后浇带两侧混凝土,约两个月后当混凝土收缩变形趋于稳定时,再浇筑留缝部位,从而避免因收缩应力而出现裂缝

       (6)在剪力墙中部设置暗梁(或设置顶部暗圈梁)

    这样贯穿性裂缝只能裂到梁底,而不至裂到楼面板底,可有效减小有害裂缝的长度

       (7)调整水平钢筋配筋方案

    将剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效减小了混凝土保护层厚度,增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性

       (8)增加抗收缩钢筋

    遵循配筋细而密可抵抗收缩应力的原则,适当增加水平钢筋的配筋率、减小钢筋直径而缩小配筋间距

    另外在对剪力墙造成约束的结构构件与其连接处增设钢筋对裂缝亦能起到一定的抑制作用

       (9)裂缝补强治理措施

    当裂缝不能自我愈合,且长期存在会给结构构件带来耐久性、安全性和建筑使用功能等方面的影响而必须给予治理时,可待裂缝发展稳定后,针对不同大小的裂缝采取相应的有关治理措施

       4结束语   裂缝产生的原因比较复杂,不仅与剪力墙尺寸及其所受约束有关,而且与构成墙体的各种材料及其形成环境等多种因素有关,本工程裂缝的处理也充分说明了这一点

    实践证明,只要从设计、材料、施工及环境等方面进行分析,并采取控制裂缝的各种措施,实施综合治理,高层建筑混凝土剪力墙的裂缝是可以控制的

       桩顶标高高出施工水位，且数量较大的水上钻孔桩施工中，用壁厚较薄的内护筒代替较厚的外护筒作为钻孔桩桩身的模板，从而解放外护筒，使外护筒可以反复使用，减少钢材用量，以达到降低施工成本的目的

      　　1、工程概况    　　澳门氹仔新码头扩建工程——基础施工项目主要工程量为钻孔灌注桩

    钻孔灌注桩主要分为EM4和EM5两种类型，直径分别为1.0m和1.2m

        　　北面扩建区钻孔灌注桩EM4的桩长平均为38.5m，入岩深度要求为3.0m，共773根；EM5的平均长度为39.5m，入岩深度要求为3.6m，共190根

    西面扩建区钻孔灌注桩均为EM4，平均桩长43.0m，入岩深度要求为3.0m，共266根

    其中北面扩建区963根钻孔桩全部位于水上，西面扩建区166根位于水上，桩顶标高0.5m～0.8m不等

        　　2、水文、地质    　　施工区域与外海相连，受潮水影响，施工区域平均水深达到7m

    根据地勘资料，由上至下土层分布为淤泥层，粘土层，中砂，残积土，全风化、强风化、微风化花岗岩

    其中淤泥层厚度超过10m

        　　3、施工方案    　　钢护筒是钻孔桩施工必不可少的专用钢结构，有如下三个主要作用：一是作为钻具的初始导向和上部覆盖层中桩孔的支护结构；二是可以保持钻孔施工时孔内泥浆面标高（即孔内水头高度），以确保不塌孔；三是作为桩身混凝土浇筑时的模板

       　　钢护筒的板壁厚度可以根据薄壁钢结构的稳定和钢桩的锤击经验公式计算得出，一般为D/125 ～D/100（D为钢护筒直径）

    护筒内径则是根据成桩的垂直度、钻具性能等确定，一般比桩身的设计直径大约20cm

    本项目中直径1.0m和1.2m钻孔桩的钢护筒板厚分别为10mm和12mm，护筒内径分别为1.2m和1.4m

     水上钻孔桩施工需设置钢护筒以保证桩身从岩面延伸到水面以上

        　　根据本项目地质条件、潮水位及护筒内外水头差等条件，钢护筒顶面标高+3.1，护筒平均长度达到22m

    如果采用常规方法设置水上钢护筒，成桩后护筒不能被取出，而桩基设计不考虑外护筒参与受力，很长一段外护筒只充当桩身混凝土模板，将耗费大量钢材

        　　为减少钢材消耗量，进而降低施工成本，针对项目特点经过仔细研究最终采用薄壁内护筒替代外护筒法施工水上钻孔灌注桩

    利用壁厚较薄的内护筒代替较厚的外护筒作为桩身的永久模板，从而解放外护筒，使外护筒可以反复使用，同时减少混凝土浪费量，以达到降低施工成本的目的

        　　4、薄壁内护筒替代外护筒法施工技术    　　4.1 施工平台、设备    　　本工程桩位布置绝大部分为8m 8m布置

    结合吊机起吊能力，单个平台承担4个桩位施工

    根据桩位平面图及冲击钻外形尺寸确定钻孔平台尺寸，利用打入的Φ0.63m钢管桩作为平台的支撑

    平台钢管桩的插打，由测量部门控制定位，利用浮吊安插施工，打桩设备采用BVP-300振动打桩锤

    钢管桩安插完后安装下横梁及上层框架，在平台上焊接简易导向装置插打钢护筒，施工完毕的钢护筒可与平台连接成整体，以增加平台的刚度和稳定性

    外护筒插打、拔除均采用BVP-600振动锤，浮吊配合施工

        　　4.2 薄壁内护筒替代外护筒法施工流程    　　薄壁内护筒替代外护筒法施工工艺流程为：水上平台桩插打→平台搭设→外护筒插打→钻机就位→终孔、清孔、验孔→薄壁内护筒安装→钢筋笼子安装→下导管二次清孔→水下混凝土灌注→外护筒拔除

        　　4.3 薄壁内护筒构造及制造    　　内护筒采用2.5mm钢板卷制而成，护筒内径与钻孔桩直径相同，以15.12m作为一个标准节段

    为增加内护筒刚度，每3.8m左右设置一道加劲板条，与内护筒采用间断焊接，加劲板条采用板厚5mm，板宽50mm钢带卷制，设置于内护筒外侧

    为便于起吊及施工现场节段间对接，内护筒两端设置加强箍，加强箍采用板厚10mm，板宽100mm钢带卷制而成，设置于内护筒外侧，与内护筒钢板采用间断焊

    上下加强箍均设置4块打梢吊耳板，打梢吊耳板上开孔使之能穿卡环，对称布置

        　　打梢吊耳板的作用是便于定位、起吊；加强箍的作用增强内护筒刚度，同时是便于对接焊接

          　　4.4 薄壁内护筒安装    　　薄壁内护筒在钻孔桩终孔、清空、验孔结束后，钢筋笼安装前进行

    根据本项目地质勘探，内护筒底口均已进入强风化花岗岩，且内护筒下放深度必须深于外护筒底口以下8m

    薄壁内护筒顶标高低于外护筒30cm，避免影响拔除外护筒时振动锤夹持器的使用

        　　由于内护筒长度较长，受吊机起吊高度及运输船只船舱及内护筒刚度限制需分节下放

    内护筒采用浮吊安装

    采用大小钩同时起吊底节内护筒，待内护筒脱离船舱后大钩提升直至该节段护筒竖直，下放至已成孔中，将底节内护筒通过打梢吊耳板与外护筒顶口固定

    以相同方法吊起第二节内护筒，与底节内护筒对接，对接时要保证两节护筒轴线重合

    重复上述步骤，直到下放到至设计深度，并保证其位置准确、垂直度满足要求

        　　内护筒孔位处接长时，将上、下节内护筒底、顶口加强箍焊接连接，采用手工电弧焊

    工地焊接环境要求：工地焊接环境应符合如下规定：风力<5级，温度≥5oC，湿度≤80%，雨天不能工地焊接

    超出以上环境要求者，应采取措施，确保能保证焊缝质量时方可进行施焊

        　　薄壁内护筒下放到指定深度后采用4根钢筋悬挂在外护筒上口，吊筋采用直径12mm钢筋，沿圆周均布

    吊筋上口弯曲悬挂后与外护筒外侧焊接

        　　4.5 外护筒拔除    　　薄壁内护筒安装完成后，吊装钢筋笼及声测管，二次清孔后采用导管法灌注钻孔桩水下混凝土

    灌注完成后割除外护筒与平台、内护筒间联系，采用吊机配合BVP-600振动锤拔除外护筒