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[摘 要] 本文详细地对高层建筑砼剪力墙裂缝产生的原因进行分析，根据多年的现场监理经验，从多方面探讨剪力墙裂缝产生的原因及控制措施。
[关键词] 高层建筑 剪力墙 裂缝 控制措施
近年来大部分商品房采用高层建筑，设计中普遍采用现浇砼剪力墙结构，施工中采用大流动度的商品砼浇注施工。如果施工中措施处理不当，剪力墙就会产生裂缝。混凝土结构中出现裂缝，影响观感质量，可能产生渗漏，影响使用功能，裂缝的存在和发展会影响到结构构件的承载力和安全，还会对混凝土结构的耐久性造成不利影响。所以对于裂缝应引起足够的重视。本文根据多年的现场监理经验，从多方面探讨剪力墙裂缝产生的原因及控制措施。
一、裂缝的产生原因
混凝土结构裂缝产生的原因复杂，剪力墙裂缝产生的原因主要有：砼收缩裂缝、强约束产生的裂缝、建筑体形引起裂缝、外力作用产生的裂缝。
1、砼收缩裂缝
①砼内部干缩
砼在生产过程中，水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀，但在入模成型后，随着砼水化作用的发生，砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发，体积有一定的缩小。砼体积收缩，使砼产生内应力，当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
②砼内部温度变化产生收缩裂缝。
与墙连体的部分框架柱，断面边长都大于1m，属大体积砼，水化热高，若采取措施不当，表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲，大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体，而与之连体的墙体薄，且与外界空气接触面较大，散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时，墙体已开始降温收缩，由于连结在一起的两个构件之间产生温差，变形不同步协调，在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合规律的。
2、强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约，约束分为内部约束和外部约束。内部约束主要有：砼墙内配筋对砼收缩变形的约束；墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束；墙体内暗柱、暗梁对墙板收缩变形的约束；长度大的砼墙，墙端与墙中收缩变形的相互约束。外部约束主要是超静定结构的多余联系，如墙体以下的基础和底板，墙体顶上的楼板或梁，墙体两端的附墙柱或电梯井筒等。当墙体砼收缩变形产生内应力，若外约束很强，产生的内应力不能造成约束变形时，则墙体砼出现开裂，尤其是早期砼容易开裂，因为砼早期抗拉强度较低。墙体的最大外约束应力一般都产生在外约束的边缘，即墙体与柱、筒体、基础、底板、梁等交接处。但实际裂缝并非在墙与约束体的交接处，而是离开0.3～0.5m，其理由是裂缝由约束产生，反过来约束又能推迟裂缝的出现和限制裂缝的扩展，这就是人们常说的“模箍作用”。
3、建筑物的形体、结构构件断面对墙体裂缝的影响。
框架柱断面大，墙板厚度小，柱墙连接断面变化大，不利于防止墙体裂缝，其原因除了柱墙砼水化热产生温差收缩变化和大柱子给墙板增加约束造成墙体裂缝以外，还因框架柱是高层建筑主要传力构件，基础以上的所有荷重全部由柱子、筒体传给基础、基岩，当地基出现沉降或基础压缩下沉时，墙体在基础边级部位产生剪力，导致裂缝出现。
经观察，凡矩形、方形、梯形等直线段比较的平面形状，墙体产生裂缝的较多，而曲线、弧线和折线较多的建筑物墙体裂缝却极少。因为直线是两点的最短距离，直线墙收缩变形的内约束较大，直线方向无伸展的余地。而曲线、弧线、折线有一定的伸展余地，内约束力比直线墙小。
4、外力作用引起墙体裂缝。
墙两侧模板未同时拆除，选拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力，若模板支撑较紧，则砼剪力墙产生裂缝。
二、控制措施
根据上述裂缝产生的原因，可采取以下控制措施：
1、原材料的控制
①尽可能选用低水化热水泥。一些施工单位为了追求较快的施工进度，盲目使用高早强水泥，但是高早强，必然导致高收缩及水化热高峰的提前出现，这对控制裂缝是很不利的。
②控制石子的最大粒径、粗细集料级配以及含泥量。如石子粒径较大，石子容易卡在钢筋中间，或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大，从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝。砂、石料的含泥量必须严格控制，当砂、石料含泥量超过规范允许值时，不仅增加了砼的收缩，同时又降低了混凝土的抗拉强度，容易引起裂缝。
③混凝土中掺加微膨胀剂。由于微膨胀剂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。
2、从施工组织来来控制
①采用科学合理的施工组织设计，根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调，使上层混凝土在下层混凝土浇注后3-5h内浇筑。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间，实际上在此时浇注混凝土，上下层混凝土的结合已经很弱，如在混凝土接近初凝之时，对混凝土进行振动，同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层，影响结构的整体性，形成冷缝。
②剪力墙上增开“结构小洞”。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。
③留置后浇带。即先浇注后浇带两侧混凝土，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。
④在剪力墙中部设置暗梁。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。
⑤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。特别是商品混凝土早期水化快，拌合物保水性强，泌水少，为此,施工過程中应特别注意加强养护环节的管理。施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护，及时喷水或刷上一层养护剂，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、配筋控制
钢筋会约束收缩，但不能阻止收缩，它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力，在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩，但会增加混凝土的拉应力，如果钢筋很多，约束可能会很大，也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸，对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中，采取增配构造钢筋的措施，使构造钢筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径，小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能，但减小钢筋直径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8-14mm的钢筋和100-150mm间距是比较合理的，结构全截面的配筋率不宜小于0.3%，应在0.3-0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋，构造筋不能起到抗约束作用的，应适当增加温度筋。
三、结束语
砼剪力墙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。实践证明：只要从设计、施工、材料及环境等方面进行分析，从多方面采取措施，高层建筑砼剪力墙裂缝是可以控制的。■
参 考 文 献
[1]程文瀼颜德姮康谷贻《混凝土结构》中国建筑工业出版社,2005
[关键词] 高层建筑 剪力墙 裂缝 控制措施
近年来大部分商品房采用高层建筑，设计中普遍采用现浇砼剪力墙结构，施工中采用大流动度的商品砼浇注施工。如果施工中措施处理不当，剪力墙就会产生裂缝。混凝土结构中出现裂缝，影响观感质量，可能产生渗漏，影响使用功能，裂缝的存在和发展会影响到结构构件的承载力和安全，还会对混凝土结构的耐久性造成不利影响。所以对于裂缝应引起足够的重视。本文根据多年的现场监理经验，从多方面探讨剪力墙裂缝产生的原因及控制措施。
一、裂缝的产生原因
混凝土结构裂缝产生的原因复杂，剪力墙裂缝产生的原因主要有：砼收缩裂缝、强约束产生的裂缝、建筑体形引起裂缝、外力作用产生的裂缝。
1、砼收缩裂缝
①砼内部干缩
砼在生产过程中，水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀，但在入模成型后，随着砼水化作用的发生，砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发，体积有一定的缩小。砼体积收缩，使砼产生内应力，当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
②砼内部温度变化产生收缩裂缝。
与墙连体的部分框架柱，断面边长都大于1m，属大体积砼，水化热高，若采取措施不当，表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲，大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体，而与之连体的墙体薄，且与外界空气接触面较大，散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时，墙体已开始降温收缩，由于连结在一起的两个构件之间产生温差，变形不同步协调，在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合规律的。
2、强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约，约束分为内部约束和外部约束。内部约束主要有：砼墙内配筋对砼收缩变形的约束；墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束；墙体内暗柱、暗梁对墙板收缩变形的约束；长度大的砼墙，墙端与墙中收缩变形的相互约束。外部约束主要是超静定结构的多余联系，如墙体以下的基础和底板，墙体顶上的楼板或梁，墙体两端的附墙柱或电梯井筒等。当墙体砼收缩变形产生内应力，若外约束很强，产生的内应力不能造成约束变形时，则墙体砼出现开裂，尤其是早期砼容易开裂，因为砼早期抗拉强度较低。墙体的最大外约束应力一般都产生在外约束的边缘，即墙体与柱、筒体、基础、底板、梁等交接处。但实际裂缝并非在墙与约束体的交接处，而是离开0.3～0.5m，其理由是裂缝由约束产生，反过来约束又能推迟裂缝的出现和限制裂缝的扩展，这就是人们常说的“模箍作用”。
3、建筑物的形体、结构构件断面对墙体裂缝的影响。
框架柱断面大，墙板厚度小，柱墙连接断面变化大，不利于防止墙体裂缝，其原因除了柱墙砼水化热产生温差收缩变化和大柱子给墙板增加约束造成墙体裂缝以外，还因框架柱是高层建筑主要传力构件，基础以上的所有荷重全部由柱子、筒体传给基础、基岩，当地基出现沉降或基础压缩下沉时，墙体在基础边级部位产生剪力，导致裂缝出现。
经观察，凡矩形、方形、梯形等直线段比较的平面形状，墙体产生裂缝的较多，而曲线、弧线和折线较多的建筑物墙体裂缝却极少。因为直线是两点的最短距离，直线墙收缩变形的内约束较大，直线方向无伸展的余地。而曲线、弧线、折线有一定的伸展余地，内约束力比直线墙小。
4、外力作用引起墙体裂缝。
墙两侧模板未同时拆除，选拆一边，未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力，若模板支撑较紧，则砼剪力墙产生裂缝。
二、控制措施
根据上述裂缝产生的原因，可采取以下控制措施：
1、原材料的控制
①尽可能选用低水化热水泥。一些施工单位为了追求较快的施工进度，盲目使用高早强水泥，但是高早强，必然导致高收缩及水化热高峰的提前出现，这对控制裂缝是很不利的。
②控制石子的最大粒径、粗细集料级配以及含泥量。如石子粒径较大，石子容易卡在钢筋中间，或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大，从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝。砂、石料的含泥量必须严格控制，当砂、石料含泥量超过规范允许值时，不仅增加了砼的收缩，同时又降低了混凝土的抗拉强度，容易引起裂缝。
③混凝土中掺加微膨胀剂。由于微膨胀剂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。
2、从施工组织来来控制
①采用科学合理的施工组织设计，根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调，使上层混凝土在下层混凝土浇注后3-5h内浇筑。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间，实际上在此时浇注混凝土，上下层混凝土的结合已经很弱，如在混凝土接近初凝之时，对混凝土进行振动，同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层，影响结构的整体性，形成冷缝。
②剪力墙上增开“结构小洞”。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。
③留置后浇带。即先浇注后浇带两侧混凝土，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。
④在剪力墙中部设置暗梁。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。
⑤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。特别是商品混凝土早期水化快，拌合物保水性强，泌水少，为此,施工過程中应特别注意加强养护环节的管理。施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护，及时喷水或刷上一层养护剂，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、配筋控制
钢筋会约束收缩，但不能阻止收缩，它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力，在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩，但会增加混凝土的拉应力，如果钢筋很多，约束可能会很大，也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸，对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中，采取增配构造钢筋的措施，使构造钢筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径，小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能，但减小钢筋直径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8-14mm的钢筋和100-150mm间距是比较合理的，结构全截面的配筋率不宜小于0.3%，应在0.3-0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋，构造筋不能起到抗约束作用的，应适当增加温度筋。
三、结束语
砼剪力墙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。实践证明：只要从设计、施工、材料及环境等方面进行分析，从多方面采取措施，高层建筑砼剪力墙裂缝是可以控制的。■
参 考 文 献
[1]程文瀼颜德姮康谷贻《混凝土结构》中国建筑工业出版社,2005