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0 引言
房屋建設(shè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的重要標(biāo)志,其質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全、人身健康和公眾利益等諸多方面。近些年,人們對房屋建造過程中和使用期間發(fā)生的裂縫質(zhì)量問題越來越關(guān)注,由裂縫引發(fā)的糾紛和業(yè)主投訴,也越來越強(qiáng)烈。裂縫不僅影響建筑物的美觀和使用功能要求,還可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性,影響結(jié)構(gòu)安全,甚至?xí)档徒Y(jié)構(gòu)的耐久性。因此,分析裂縫產(chǎn)生的原因,并制定相應(yīng)的防治措施,就成了大批工程技術(shù)人員和建設(shè)單位需要迫切解決的問題。下面就鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中一些常見裂縫進(jìn)行簡要的探討。
1 填充墻裂縫
目前,國內(nèi)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)一般以非承重多孔磚、加氣混凝土砌塊、焦渣混凝土砌塊或其他其他輕質(zhì)隔板作為房間分隔墻或建筑外圍護(hù)墻。工程中雖然對填充墻采取了一些措施,但很多墻體仍然產(chǎn)生裂縫。
1.1 填充墻常見裂縫
1. 門窗洞口、墻體開洞處過梁下方多出現(xiàn)水平裂縫和斜向裂縫(圖1)。
2. 用來埋設(shè)電氣設(shè)備和消防栓等設(shè)備而在填充墻上開鑿的洞口處常出現(xiàn)沿洞口上角向上延伸的斜裂縫(圖2)。
3. 填充墻與梁交界處常常出現(xiàn)水平裂縫(圖3);與柱交界處多出現(xiàn)豎向裂縫,裂縫一般都貫穿墻體。
4. 填充墻中部多出現(xiàn)水平裂縫(圖4)和豎向裂縫。
圖2 填充墻開鑿洞口斜裂縫
圖1 填充墻門窗洞口斜裂縫
圖3 框架梁下部水平裂縫
圖4 填充墻中部水平裂縫
1.2 裂縫原因分析及預(yù)防措施
1. 填充墻門窗洞口處的裂縫
裂縫原因:鋼筋混凝土過梁、砌塊和抹面砂漿的變形不一致;過梁變形過大;設(shè)置鋼筋過梁時填塞砂漿不飽滿;洞口處砌塊和粘土磚混砌現(xiàn)象嚴(yán)重。
預(yù)防措施:過梁和砌塊之間的空隙中,砂漿要飽滿密實;窗臺板底部砂漿飽滿,增加鋼筋帶;在門窗洞口處澆注混凝土邊框。
2. 填充墻穿鑿洞口處的裂縫
裂縫原因:穿越管線時,在墻體上開鑿洞口,造成洞口處應(yīng)力集中;埋設(shè)管線時,在砌塊或抹灰層上開鑿凹槽。
預(yù)防措施:調(diào)整傳統(tǒng)的施工順序,在墻體穿越管線處預(yù)留洞口,避免墻體開鑿洞口;埋設(shè)管線時將管線直接固定在墻面上,盡量避免在砌塊上開鑿凹槽;先埋設(shè)管線再進(jìn)行抹面施工,以避免開鑿抹灰層;穿鑿洞口處用保水性較好的砂漿填塞密實。
3. 填充墻與梁柱交界處裂縫
(1)與梁交界處的水平裂縫
裂縫原因:填充墻砌筑時沒設(shè)定皮數(shù)桿,排磚不合理;填充墻砌筑接近梁底時,未經(jīng)停歇即砌斜磚頂至梁底,以后隨著砌體因灰縫受壓而變形,造成墻體下沉,斜砌磚與梁形成間隙,抹灰時在此間隙處形成裂縫。
預(yù)防措施:提高填充墻頂部鑲磚的砌筑質(zhì)量,實心磚一定要擠壓緊密,避免其產(chǎn)生錯動;填充墻頂部鑲磚待砂漿凝結(jié)硬化以后,再用保水性較好的砂漿填塞空隙,填塞空隙時灰縫要飽滿且控制灰縫厚度約為30㎜為宜;沿填充墻頂部與梁交界處加掛鋼絲網(wǎng)。
(2)與柱交界處的豎向裂縫
裂縫原因:未按規(guī)定設(shè)置拉結(jié)鋼筋或植筋質(zhì)量較差;填充墻和柱預(yù)留間隙過大;填充墻和柱之間灰縫不飽滿以及填充墻變形較大。
預(yù)防措施:拉結(jié)鋼筋合理設(shè)置,鋼筋伸入填充墻的長度符合要求;提高植筋質(zhì)量,避免漏植鋼筋;減小填充墻和柱子的間隙,使用和易性較好的砂漿,保證填充墻和框架柱的間隙中砂漿飽滿;在填充墻和框架柱交界處加掛鋼絲網(wǎng)。
4. 填充墻中部裂縫
(1)水平裂縫
裂縫原因:填充墻一次砌筑高度較大;填充墻垂直度較差;水平灰縫飽滿度較低或厚度較小;砌筑填充墻時墻體被錯動或撞擊。
預(yù)防措施:控制填充墻每天的砌筑高度,以及填充墻的垂直度;使用和易性和保水性好的砂漿砌筑填充墻,提高砌筑質(zhì)量,控制水平灰縫的厚度、飽滿度和平整度符合要求;填充墻砌筑完成以后應(yīng)避免移動砌塊或撞擊墻體。
(2)豎向裂縫
裂縫原因:砌塊干縮較大;使用齡期不同或含水率差異較大的砌塊混砌,以及砌塊和粘土磚混砌;砌塊含水率較高;構(gòu)造柱間距過大;填充墻砌筑質(zhì)量較差,砂漿和易性和保水性較差,水平灰縫厚度不均勻,豎向灰縫厚度太小或飽滿度較低。
預(yù)防措施:砌筑填充墻時應(yīng)使用符合齡期規(guī)定的砌塊;使用含水率較低的砌塊,控制砌塊的含水率符合相關(guān)規(guī)范的要求,對輕集料混凝土砌塊而言應(yīng)根據(jù)環(huán)境的溫度和相對濕度控制其含水率小于6%~8%,對于加氣混凝土砌塊而言則應(yīng)該控制其含水率盡量處于較低狀態(tài);使用和易性、保水性好的砂漿砌筑填充墻,提高砌筑質(zhì)量,控制灰縫的厚度、飽滿度和平整度符合要求。
2 現(xiàn)澆混凝土板裂縫
2.1. 現(xiàn)澆混凝土板常見裂縫
1. 板角45°斜裂縫:這種裂縫主要分布在房屋四角及內(nèi)外墻交接角部,裂縫形態(tài)一般呈中段寬,兩端窄,與外墻約成45°夾角(圖5)。
2. 沿板支座縱向裂縫:在混凝土板支座上表面出現(xiàn)沿支座長度方向的縱向裂縫(圖6)。
3. 穿線管位置裂縫:這種裂縫位于板內(nèi)埋設(shè)線管的地方,裂縫分布沿線管走向。裂縫常常上下貫通,縫寬較大(圖7)。
4. 不規(guī)則裂縫:板面分布的不規(guī)則裂縫,裂縫寬度較小,深度也較淺。
圖5 板角45。斜裂縫
圖6 沿板支座縱向裂縫
圖7 穿線管位置裂縫
2.2 裂縫原因分析及預(yù)防措施
1. 板角45°斜裂縫
裂縫原因:房屋的四周陰陽角由于受到縱、橫二個方向剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板混凝土的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,在板面配筋薄弱處(即在分離式配筋的負(fù)彎矩筋和放射筋的末端結(jié)束處)首先開裂,產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。
預(yù)防措施:加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護(hù),尤其在高溫下施工,更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù);嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量;在板角增加輻射筋;平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫;嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度。
2. 沿板支座縱向裂縫
裂縫原因:澆筑混凝土?xí)r,板負(fù)鋼筋被踩踏而沒有修復(fù)糾正,使其不能有效抵抗支座負(fù)彎矩的作用;因周轉(zhuǎn)材料不足,拆模過早沒有按規(guī)定恢復(fù)局部支模;因趕進(jìn)度,在混凝土早期強(qiáng)度還較低時,過早上料堆磚,進(jìn)行下一道工序,使其產(chǎn)生過大變形。
預(yù)防措施:加強(qiáng)混凝土的澆搗工作,嚴(yán)禁在施工過程中亂踩亂踏鋼筋,確保板支座負(fù)鋼筋位置的準(zhǔn)確性;嚴(yán)格控制現(xiàn)澆板的拆模時間,在拆模之前應(yīng)檢驗混凝土的抗壓強(qiáng)度,達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后方可拆模。
3. 穿線管位置裂縫
裂縫原因:當(dāng)前在現(xiàn)澆樓板中大多采用PVC管作為預(yù)埋穿線管,這種材料表面光滑,彈性較大(與混凝土線膨脹系數(shù)不一致),直徑較大,與混凝土結(jié)合差,在樓板中形成薄弱部位;混凝土澆搗時,容易引起PVC管上移或下沉,使得板頂或板底保護(hù)層變薄,從而使樓板出現(xiàn)沿穿線管走向的裂縫。
預(yù)防措施:PVC管的位置設(shè)置在混凝土板底層鋼筋網(wǎng)之上,上部負(fù)鋼筋之下,盡量平行于板支座的短邊方向,禁止隨意亂放;施工時應(yīng)沿PVC管位置上下埋設(shè)400㎜寬鋼筋網(wǎng)片,同時進(jìn)行混凝土補(bǔ)強(qiáng)處理,提高埋設(shè)管附近混凝土的抗拉強(qiáng)度。
4. 板面不規(guī)則裂縫
裂縫原因:混凝土水灰比大;澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)不及時或養(yǎng)護(hù)時間短,水分蒸發(fā)過快;混凝上終凝前未做抹光及滾壓處理。
預(yù)防措施:控制好混凝土的水灰比,摻加適量減水劑降低單位用水量,以提高混凝土的密實性;遇夏季炎熱,烈日暴曬,大風(fēng)、暴雨襲擊,應(yīng)調(diào)整混凝土澆筑時間,減少氣溫對混凝土的收縮和溫度作用影響;混凝土澆筑和二次抹壓后,應(yīng)立即覆蓋塑料薄膜封閉表面,使混凝土在潮濕狀態(tài)下硬化。
3 鋼筋混凝土梁裂縫
3.1 鋼筋混凝土梁常見裂縫
1. 鋼筋混凝土梁水平順筋裂縫:裂縫與鋼筋方向一致,較多出現(xiàn)在已交工使用一段時間后的鋼筋混凝土梁上,隨著時間的推移,有逐漸發(fā)展的趨勢(圖8)。
2. 鋼筋混凝土梁集中荷載處的裂縫:在次梁與主梁交接處,次梁下面兩側(cè)出現(xiàn)斜向裂縫(圖9)。
3. 鋼筋混凝土梁垂直裂縫和斜裂縫:垂直裂縫多出現(xiàn)在梁跨中部位,斜裂縫多出現(xiàn)在梁兩端(圖10)。
圖8 梁水平順筋裂縫
圖9 梁集中荷載處的裂縫
圖10 梁垂直裂縫和斜裂縫
3.2 鋼筋混凝土梁裂縫原因分析及預(yù)防措施
1. 鋼筋混凝土梁水平順筋裂縫
裂縫原因:鋼筋銹蝕、氧化鐵膨脹,混凝土保護(hù)層過薄;使用了含氯外加劑,使用環(huán)境中富含腐蝕性氣體或液體侵入混凝土;鋼筋混凝土梁水平順筋裂縫會導(dǎo)致鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)率降低,甚至危及結(jié)構(gòu)安全和耐久性。
預(yù)防措施:加大保護(hù)層厚度;鋼筋骨架固定好后,主筋下部加墊塊,確保混凝土保護(hù)層厚度; 使用不含氯化物的外加劑;對鋼筋混凝土梁做好防腐處理并做好維護(hù)。
2. 鋼筋混凝土梁集中荷載處的裂縫
裂縫原因:設(shè)計或施工混凝土強(qiáng)度過低;設(shè)計附加箍筋或吊筋配筋不足;施工時鋼筋上移。
預(yù)防措施:按規(guī)定設(shè)計橫向鋼筋;保證混凝土施工質(zhì)量和鋼筋定位準(zhǔn)確。
3. 鋼筋混凝土梁垂直裂縫和斜裂縫
裂縫原因:設(shè)計截面尺寸選擇不當(dāng),正截面受拉主筋配筋不足,斜截面橫向箍筋配筋不足等;混凝土實際強(qiáng)度偏低,受拉主筋上浮移位或少放,斜截面橫向箍筋少放,施工荷載超載;溫差變化引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件收縮和膨脹,在其內(nèi)部形成約束應(yīng)力。
預(yù)防措施:設(shè)計時,對混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計荷載取值、材料強(qiáng)度、計算簡圖、內(nèi)力分析、截面設(shè)計、配筋構(gòu)造、抗震措施等一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計因素進(jìn)行正確分析和選擇,精確驗算,保證設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全使用;施工時,嚴(yán)格控制水灰比,嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量及混凝土配合比,加強(qiáng)混凝土振搗管理,延遲拆模時間, 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)。
4 結(jié)論
總之,裂縫發(fā)生后,應(yīng)細(xì)心觀察、科學(xué)分析、查明原因,進(jìn)而提出解決辦法。
參 考 文 獻(xiàn):
[1] 張吉人.房屋建筑裂縫分析與防治. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.
[2] 賈興文.重慶市區(qū)框架結(jié)構(gòu)砌塊填充墻裂縫狀況與成因研究. 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004.
[3] 聶淑華等.框架結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的常見裂縫及加固處理. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,(自然科學(xué)版)2006,37(1):79~82.
[4] 孫長軍.鋼筋混凝土梁裂縫的分析與處理. 四川建筑科學(xué)研究,2007,33(5): 75~78.