關(guān)于高層建筑的論文范文

　　摘要:現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，涌現(xiàn)出大量的高大型建筑物，建筑中的基礎(chǔ)通常采用大體積砼，而大體積砼普遍存在的質(zhì)量問題就是裂縫，裂縫產(chǎn)生后對混凝土結(jié)構(gòu)的觀感、使用功能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性等都有較大影響，關(guān)系到建筑物的正常使用和壽命。

　　關(guān)鍵詞:高層建筑論文

　　1、分析裂縫成因

　　大體積砼結(jié)構(gòu)幾何尺寸厚大，砼方量龐大，施工條件復(fù)雜(大多數(shù)位于地下)，施工工藝比較高，砼中的水泥在水化過程中會產(chǎn)生大量的熱量，容易引起結(jié)構(gòu)的溫度變形。砼除了對其最小橫斷面以及內(nèi)外溫差有相應(yīng)的規(guī)定外，對砼平面大小也有相應(yīng)的限制，如果砼平面尺寸越大，其約束作用所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也就越大;如果沒有采取有效的措施對溫度進(jìn)行控制，當(dāng)溫度應(yīng)力大于砼本身所能承受的抗拉強(qiáng)度極限值時，那么砼結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生有害裂縫。簡單的講，根據(jù)砼的裂縫深度情況，將其劃分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種類型，貫穿裂縫是砼裂縫由外至內(nèi)截斷結(jié)構(gòu)而形成的裂縫，嚴(yán)重危害砼結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性;深層裂縫是砼裂縫局部截斷結(jié)構(gòu)的裂縫，對砼結(jié)構(gòu)也有一定的危害;表面裂縫是砼結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的裂縫，比較常見且危害性也比較小。容易使砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的重要因素由以下幾個方面。

　　1.1水泥的水化熱

　　砼在凝結(jié)過程中，其強(qiáng)度發(fā)展取決于其內(nèi)部水泥的水化反應(yīng)，水化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能叫水化熱，水化熱主要集中在砼內(nèi)部，大體積砼預(yù)計超過25度的熱量。對于大體積砼來說，其橫斷面寬度越大，水化熱越不容易散發(fā)，導(dǎo)至砼內(nèi)部的溫度快速升高。一般情況下，在砼澆筑后的2d～4d內(nèi)，砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度會達(dá)到最高峰，這時砼的內(nèi)外溫差達(dá)到最大值，砼會產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力與溫差值成正比，溫差值越大，溫度應(yīng)力也就越大，當(dāng)砼的溫度應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度極限值時，砼的溫度變形就會轉(zhuǎn)化為溫度裂縫。

　　1.2內(nèi)外溫差

　　在砼施工過程中，外部環(huán)境氣候溫度變化對于大體積砼裂縫的形成有很大的影響，砼內(nèi)部溫度是由澆筑溫度、水化熱和砼的散熱溫度組成的。外部氣溫升高，砼的澆筑溫度也隨之升高;外部氣溫降低，砼的澆筑溫度也隨之降低，當(dāng)外部氣溫驟降時，砼內(nèi)外溫差會突然升高，從而產(chǎn)生溫差應(yīng)力，導(dǎo)致大體積砼產(chǎn)生裂縫。

　　1.3砼的收縮變形

　　砼中水泥的水化反應(yīng)大概需要20%的拌合水，剩余的80%會蒸發(fā)掉，剩余水分的蒸發(fā)也會使砼產(chǎn)生收縮變形，如果這種收縮變形存在約束的話，那么大體積砼就會因為收縮變形而出現(xiàn)裂縫。

　　1.4約束變形

　　由于大體積砼與地基親密接觸，早期砼溫度上升時產(chǎn)生膨脹變形，因地基對其存在約束而形成壓應(yīng)力，砼具有很高的抗壓強(qiáng)度，較小的彈性模量，砼徐變和應(yīng)力松弛度也比較大，使砼結(jié)構(gòu)與地基接觸不牢固，因而壓應(yīng)力比較小，不易產(chǎn)生裂縫;但是當(dāng)溫度下降時，砼會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，如果超過砼的抗拉強(qiáng)度極限值時，砼就會因約束變形而出現(xiàn)垂直裂縫。

　　2、工程概況

　　本工程總建筑面積約為12.77萬m2(其中地上約9.67萬m2，地下約3.1萬m2)，框剪結(jié)構(gòu)的高層住宅。其中31層的2#、3#、5#、7#樓和33層的8#樓為沖孔灌注樁-筏板基礎(chǔ);18層的1#、6#、9#樓和2層的16#、17#、18#樓以及單層地下室連接體部分為筏板基礎(chǔ)。建筑高度為9.80m～98.85m，地下部分為純地下室結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)的總砼用量約25000m3，地下室底板厚度為0.5m～1.5m，電梯井局部厚度為2.85m～3.1m。

　　3、施工部署

　　本工程因電梯井部位砼的體積超大，地下室底板砼超長，所以用800mm寬的后澆帶把地下室劃分成27個區(qū)，全部采用預(yù)拌商品砼。

　　4裂縫防治措施

　　從降低水化熱、控溫措施、改善約束與防止收縮、提高極限抗拉強(qiáng)度等方面考慮，結(jié)合實際采取措施，才能有效地防治有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。

　　4.1降低水化熱

　　(1)本工程選用低水化熱的42.5#礦渣硅酸鹽水泥配制強(qiáng)度等級為C30P8的砼;根據(jù)試驗顯示每加減10kg的水泥，其水化熱將使砼的溫度相應(yīng)升降1℃，因此可以充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少單位砼中水泥用量，這兩種方法都可以直接降低水化熱的生產(chǎn)，有效預(yù)防大體積砼裂縫;(2)盡量選用良好級配的粗細(xì)骨料，其中石子采用較大粒徑，減少砂石含泥量;摻入緩凝劑、減水劑、粉煤灰等，可以改善砼的和易性;降低水灰比，從而減少水泥用量，有效降低水化熱;(3)本工程在拌合砼時，摻入10%復(fù)合型纖維抗裂防水劑，使密實性砼具有防裂防滲功能，使砼得到補(bǔ)償收縮，減少砼的溫度應(yīng)力，有效預(yù)防大體積砼裂縫;(4)本工程設(shè)置寬800mm的后澆帶，把地下室劃分為27個區(qū)，避免砼平面尺寸過大，以減小約束應(yīng)力和溫度應(yīng)力，同時有利于散熱，降砼的內(nèi)部溫度，起到預(yù)防大體積砼開裂的目的。

　　4.2控溫措施

　　(1)澆筑砼時，避免在炎熱或寒冷的天氣進(jìn)行施工，夏天可以采用低溫水或冰水?dāng)嚢桧牛�或使用冷氣或冷水霧噴灑骨料進(jìn)行預(yù)冷，也可以覆蓋骨料或搭設(shè)避陽設(shè)施避免日光直射，運(yùn)輸車輛如果具備條件亦可安裝遮陽裝置，以降低砼的入模溫度;(2)在砼入模時，采取相應(yīng)的措施改善模內(nèi)的通風(fēng)，加快散發(fā)模內(nèi)熱量，防止砼產(chǎn)生有害裂縫;(3)砼澆筑后，做好砼的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，充分發(fā)揮徐變特性，降低溫度應(yīng)力;夏季避免曝曬，注意保濕養(yǎng)護(hù);冬季注意覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)，避免砼內(nèi)外溫差發(fā)生聚變而產(chǎn)生裂縫;(4)砼應(yīng)該長時間養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)，防止砼產(chǎn)生有害裂縫;(5)合理安排施工工序，控制砼在澆筑過程中砼面均勻上升，避免砼拌合物堆積過大高差，在結(jié)構(gòu)完成后及時回填土方，避免砼結(jié)構(gòu)外則長時間暴露在空氣中，避免砼產(chǎn)生有害裂縫;(6)本工程建設(shè)單位委托第三方對大體積砼的溫度進(jìn)行監(jiān)測，并加強(qiáng)監(jiān)測管理，實行信息化控制，隨時控制砼溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，基頂面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)，及時調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施，使砼的溫度梯度和濕度不至于過大，避免砼出現(xiàn)有害裂縫。

　　4.3改善約束與防止收縮

　　(1)在大體積砼基礎(chǔ)與地基墊層之間設(shè)置滑動層，如采用平面鋪卷材、刷熱瀝青等，本工程采用4mm厚SBS改性瀝青防水卷材，可以釋放約束應(yīng)力，防止砼產(chǎn)生收縮裂縫;(2)采取分塊或分層澆筑大體積砼，水平或垂直施工縫設(shè)置要合理，在適宜的位置設(shè)置施工后澆帶(本工程劃分27區(qū))以放松約束程度，減少每次澆筑長度的熱量儲存，防止積聚水化熱，減少溫度應(yīng)力，避免砼產(chǎn)生收縮裂縫。

　　4.4提高極限抗拉強(qiáng)度

　　(1)選用良好級配的粗細(xì)骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土密實度和抗拉強(qiáng)度，以減小砼的收縮裂縫，確保施工質(zhì)量從而提高砼的極限抗拉強(qiáng)度，避免產(chǎn)生有害裂縫;(2)砼在施工過程中采用二次投料法和二次振搗法，澆筑后即時排除表面積水，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高砼早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量從而避免產(chǎn)生有害裂縫;(3)在大體積砼基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)置必要的溫度鋼筋，在底(頂)板與墻轉(zhuǎn)折處，結(jié)構(gòu)截面突變和轉(zhuǎn)折處，孔洞轉(zhuǎn)角周邊等部位增加斜向構(gòu)造配筋，以改善集中應(yīng)力，提高砼極限抗拉強(qiáng)度，避免產(chǎn)生有害裂縫。

　　5、結(jié)束語

　　本文通過對砼的水化熱、約束條件、外部氣溫變化、收縮變形等因素進(jìn)行分析研究，總結(jié)出大體積砼可以采取降低水化熱、控溫措施、改善約束與防止收縮、提高極限抗拉強(qiáng)度等施工措施，防治大體積砼產(chǎn)生有害裂縫。

　　參考文獻(xiàn)

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