高層建筑混凝土墻板裂縫事故調(diào)查分析及處理辦法

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1. 裂縫事故描述
    1.1 工程概況
    西北地區(qū)某高層綜合辦公樓,主樓為鋼筋混凝土框-筒結(jié)構(gòu),地下1層,地上18層,總高度76.8m,總建筑面積36482m2.該建筑基礎(chǔ)為灌注群樁,地下室外墻采用300mm厚C30自防水混凝土。標(biāo)高13.6m以上混凝土標(biāo)號均為C40,樓板厚度120mm.
    1.2 裂縫的出現(xiàn)
    該工程于1998年6月開工,1998年9月中旬施工地下室外墻,1999年1月19日施工到結(jié)構(gòu)6層梁板。該層梁板在施工的同時即發(fā)現(xiàn)板面出現(xiàn)少量不規(guī)則細(xì)微裂縫,到2月24日該層梁板底摸拆除時,發(fā)現(xiàn)板底出現(xiàn)裂縫。從滲漏水線和現(xiàn)場鉆芯取樣分析,裂縫均為貫通性裂縫。之后又對全樓己施工完畢的混凝土工程進(jìn)行了詳察,在地下室外墻外側(cè)上部發(fā)現(xiàn)數(shù)條長度不等的豎向裂縫(其中有兩條為貫通性裂縫)。在5、6兩層核心筒的電梯井洞口上部連梁上的同一部位亦發(fā)現(xiàn)兩條裂縫。而在其他的柱、墻、梁、板上則未發(fā)現(xiàn)裂縫。
    1.3 裂縫描述
    經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測,第6層現(xiàn)澆板上的裂縫均為貫通性裂縫,裂縫長度約4.5m(直線距離),裂縫寬度0.27mm.地下室外墻豎向裂縫的長度約1.9m,裂縫寬度0.2mm,核心筒連梁上的裂縫長度0.3m,裂縫寬度約0.18mm.經(jīng)過近一個月的現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)控,未發(fā)現(xiàn)以上裂縫的進(jìn)一步發(fā)展和新的裂縫出現(xiàn)。
    2. 事故調(diào)查
    2.1 現(xiàn)場取樣和原材料調(diào)查
    根據(jù)業(yè)主要求,為確認(rèn)混凝土強(qiáng)度,現(xiàn)場取24個部位作了回彈實(shí)驗(yàn),并用超聲波和鉆芯取樣進(jìn)行強(qiáng)度校正,實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。而從施工單位提供的各項(xiàng)原材料質(zhì)量證明書、復(fù)驗(yàn)報(bào)告、混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)報(bào)告和現(xiàn)場原材料抽樣分析的結(jié)果來看,可以排除各種原材料不合格的因素。
    2.2 施工過程調(diào)查
    2.2.1 工藝流程。該工程所用混凝土均為現(xiàn)場攪拌。從攪拌機(jī)直接泵送至工作面,混凝土采用機(jī)械振搗。經(jīng)現(xiàn)場測試,攪拌站的自動計(jì)量裝置滿足混凝土配比的誤差要求,混凝土的坍落度實(shí)際控制在18cm左右。從混凝土外觀檢查,無蜂窩麻面現(xiàn)象,振搗是密實(shí)的。
    2.2.2 混凝土配合比。地下室施工所用混凝土配合比無任何外加劑,不考慮外加劑的影響。而6層梁板施工時,為滿足冬季施工的需要和泵送要求,混凝土中摻加了Q型高效防凍膏和wp_x型高效減水劑,所用水泥為525R普通硅酸鹽水泥,用量為480kg/m3.以上三種材料均有不同程度的早強(qiáng)作用。從混凝土最初出現(xiàn)裂縫的情況分析,以上三種材料的綜合應(yīng)用,可能是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)早期裂縫的原因之一。
    2.2.3 施工過程。地下室在1998年9月中旬施工結(jié)束后,由于現(xiàn)場缺土,一直未予以回填(裂縫處理過后,才購?fù)粱靥睿鈮υ?999年1月以前是沒有裂縫的。地下室外墻周長176m,長期暴露在外,受環(huán)境變化的影響較大,特別是溫度變化的影響。在澆灌6層梁板混凝土的過程中,即發(fā)現(xiàn)在核心筒四角的板面上出現(xiàn)裂縫,但由于裂縫細(xì)小而未引起施工單位的重視。
    2.3 氣象條件的調(diào)查
    該層梁板施工時,正值該地區(qū)天氣最寒冷的一段時期,最低氣溫-10℃,氣溫l℃,相對濕度在30~40%之間,當(dāng)日的風(fēng)速為7m/s.施工中雖然采取了多種冬季施工措施,如加熱拌和用水、梁板下層采用彩膠布圍護(hù)、生火保溫等措施,但在作業(yè)面上僅采用雙層*簾覆蓋保溫而未灑水養(yǎng)護(hù)和采取防風(fēng)措施。
    2.4 其他因素調(diào)查
    該建筑物當(dāng)時正處于施工期間,其整體下沉量不足3mm,而且均勻沉降;該層混凝土施工10d后(春節(jié)期間息工),其上部荷載才逐步加上:該層模板是在28d之后拆除的,并未發(fā)現(xiàn)梁板底部彎曲下沉現(xiàn)象,而且施工期間亦未受到其他震動。因此,基本可以排除其他因素(諸如支撐下沉、外力作用等)對該層梁板的影響。