建筑結(jié)構(gòu)中主要裂縫成因分析與治理探討

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【論文關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)裂縫 產(chǎn)生 治理
【論文摘要】本文結(jié)合作者多年從事建筑施工積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)由于地基沉陷引起的裂縫和在施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行了分析，總結(jié)了其產(chǎn)生的原因，然后結(jié)合相關(guān)工程案例對(duì)裂縫的治理措施進(jìn)行了探討和闡述。 　　
　　混凝土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種耐久性較好的結(jié)構(gòu)體系，但是由于混凝土是由各種不同材料性質(zhì)組成的混合體，其勻質(zhì)性較差，抗拉強(qiáng)度較低，又有膨脹收縮、徐變等特性，因此在實(shí)際工程中，往往由于設(shè)計(jì)不周、施工粗糙、使用不當(dāng)?shù)仍颍率够炷翗?gòu)件與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的裂縫，給結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，影響建筑物的正常使用，有些裂縫則危及結(jié)構(gòu)的安全，甚至造成建筑物的嚴(yán)重破壞和倒塌。
　　1.地基沉陷引起的裂縫
　　1.1 裂縫產(chǎn)生
　　通常我們都認(rèn)為地基土層在自重的作用下壓縮已穩(wěn)定，因此，地基沉降的外因主要是建筑物荷載在地基中產(chǎn)生的附加應(yīng)力。其內(nèi)因是土由三相組成，具有碎散性，在附加應(yīng)力的作用下土層的孔隙發(fā)生壓縮變形，引起地基沉降。
　　1.2 治理措施探討
　?。?）結(jié)構(gòu)方面措施
　　1）采用輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體材料，如陶?；炷?、空心砌塊、多孔磚等，以減輕墻體自重。
　　選用輕形結(jié)構(gòu)。如可采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)和各種輕型空間結(jié)構(gòu)等。工業(yè)廠房屋蓋的重量較大，可將過(guò)去常用的大型屋面板外加防水屋蓋改成各種自防水預(yù)制輕型屋面板，重量可減輕許多。減少基礎(chǔ)和上覆土的重量。可采用空心基礎(chǔ)、薄殼基礎(chǔ)、無(wú)埋式薄板基礎(chǔ)等自重輕，回填土少的基礎(chǔ)形式，以及用空地板代替厚填土以減輕基底壓力。
　　2）加強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度。控制建筑物的長(zhǎng)高比L/H<2.5；設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱。圈梁設(shè)置在基礎(chǔ)頂面，頂層門(mén)窗上方。地震烈度8度地區(qū)應(yīng)每隔一層加一道圈梁，甚至層層設(shè)置圈梁。圈梁應(yīng)設(shè)置在外墻，內(nèi)縱墻和主要內(nèi)橫墻上，并宜在平面內(nèi)連成封閉系統(tǒng)。圈梁的寬度等于墻厚，高度不小于120mm。所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15。縱向連續(xù)澆注，一次完成以形成整體結(jié)構(gòu)。構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)置在外墻四角和內(nèi)外墻交接處，其鋼筋與圈梁連接成整體。
　　3）減小或調(diào)整基底的附加應(yīng)力，設(shè)置地下室。以挖除的地下室空間的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量，達(dá)到減小沉降的目的；改變基底尺寸，使不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近，減輕不均勻沉降值。
　?。?）施工方面措施
　　1）保持地基土的原狀結(jié)構(gòu)。粘性土通常具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，尤其是高靈敏度土，基槽開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)避免人來(lái)車(chē)往破壞地基持力層土的原狀結(jié)構(gòu)。必要時(shí)，基槽開(kāi)挖深度保留200mm左右的原狀土，待基礎(chǔ)施工開(kāi)始時(shí)再挖除。如果坑底已擾動(dòng)，可先鋪一層中粗砂，再鋪卵石或碎石壓實(shí)處理。
　　2）合理安排施工順序。當(dāng)建筑物各部分荷載差異大時(shí)，施工順序安排應(yīng)先蓋高樓、荷載重的部分，后蓋低層、荷載輕的部分，這樣就可以調(diào)整部分沉降差。
　　3）注意選擇合理的施工方法。在己建成的輕型建筑物附近，不宜堆放大量的建筑材料或土方，以避免地面堆載引起建筑物產(chǎn)生附加沉降。在進(jìn)行井點(diǎn)降水降低地下水位及挖深坑修建地下室時(shí)，應(yīng)注意對(duì)臨近建筑物可能產(chǎn)生不良影響。擬建的密集建筑群內(nèi)如有采用樁基礎(chǔ)的建筑物，樁的設(shè)置應(yīng)首先進(jìn)行。
　　2.施工技術(shù)引起的裂縫
　　2.1 裂縫產(chǎn)生
　　混凝土裂縫的種類(lèi)和分布位置：現(xiàn)澆樓板混凝土穿透性龜裂；現(xiàn)澆樓板混凝土預(yù)留孔洞的放射性裂縫；墻體混凝土上部裂縫。
　　（1）樓板拆模過(guò)早或拆模后再次支撐未作同條件混凝土試塊或不依據(jù)同條件混凝土試塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%就提前拆模，但拆模后又承受不了荷載就可能造成頂板混凝土開(kāi)裂；此時(shí)利用支撐對(duì)此種情況的混凝土樓板進(jìn)行局部受力往上頂，因?yàn)槭蔷植恐c(diǎn)，而且是人為掌握支頂力度無(wú)法確定支力大小，就不可避免地會(huì)出現(xiàn)此支撐支頂過(guò)力而使樓板混凝土出現(xiàn)裂縫。
　?。?）樓板底模和支架的整體強(qiáng)度、剛度不夠
　　作者總結(jié)，存在下面的原因時(shí)均能造成樓板底模和支架的整體強(qiáng)度、剛度不夠的結(jié)果，同事使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。未進(jìn)行模板強(qiáng)度計(jì)算；支撐間距和龍骨間距大于經(jīng)過(guò)模板計(jì)算的施工方案間距；支撐或龍骨的材料規(guī)格小于經(jīng)過(guò)模板計(jì)算的施工方案的材料規(guī)格；立向支撐的接頭縫、支撐與龍骨接觸縫、大小龍骨接觸縫、小龍骨與竹膠板接觸縫因有縫隙而不實(shí)；立向支撐接頭軸心不直，且無(wú)拉桿或拉桿無(wú)效。
　　（3）泵送混凝土布料桿安放處未設(shè)附加支撐
　　混凝土布料桿本身重量和布料桿系統(tǒng)中混凝土的重量形成的荷載均承壓在布料桿4條腿的4個(gè)支點(diǎn)上，在送混凝土?xí)r布料桿受混凝土輸送泵壓力沖擊的影響，使得布料稈的4條腿支點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)2條腿受力的狀態(tài)，此時(shí)的現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度均未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，所以此開(kāi)間樓板混凝土很容易產(chǎn)生裂縫。
　　2.2治理措施探討
　?。?）模板的支撐、大小龍骨材料規(guī)格和間距必須通過(guò)模板強(qiáng)度計(jì)算確定，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行。
　?。?）與竹膠板接觸的小龍骨厚度必須加工得一致、準(zhǔn)確，以確保與竹膠板接觸緊密。
　?。?）在確保按施工方案設(shè)置支撐的拉桿以外，盡可能采用無(wú)接頭支撐和順百古撐，如使用有接頭支撐，必須確保兩半段支撐的軸心基本一致，且必須保證接頭縫隙密實(shí)，并在接頭部位必須設(shè)置雙向拉桿，并將拉桿端頭與墻頂實(shí)，確保有接頭的支撐受力后軸心不彎曲。
　?。?）樓板混凝土開(kāi)盤(pán)前必須將支撐、上下端接頭縫、大小龍骨交接縫用木片等物塞實(shí)。
　　（5）將泵送混凝土布料桿安置在每層的固定房間，將布料桿的四個(gè)支腳位置固定，在每次頂板施工放線時(shí)，彈好固定位置的4個(gè)十字線（十字線長(zhǎng)不小于1米），將十字線處單獨(dú)增設(shè)支撐，并在每次布料桿吊放時(shí)將4個(gè)支腳處增鋪不小于50mm厚、200mm寬的木墊板，并與十字線對(duì)正。此作法是預(yù)防混凝土布料桿因泵送壓力沖擊造成單支腳受力致使樓板開(kāi)裂的有效方法。
　?。?）為防止樓層吊放物料的沖擊集中荷載造成樓板混凝土開(kāi)裂，在每樓層基本固定的吊放物料的房間樓板模板下，在原有支撐數(shù)量的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加臨時(shí)性支撐，待上一樓層吊放的物料分散使用或使用完成后，再將此支撐拆下倒往其它部位周轉(zhuǎn)使用。

結(jié) 語(yǔ)
　　建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫有十余種類(lèi)型，其特點(diǎn)和形成規(guī)律也各不相同，但在實(shí)際工程中，往往裂縫形成的原因是多種因素造成的，其中有主要因素，也有次要因素，因此分清主次因素，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因給出科學(xué)正確的“診斷”，是至關(guān)重要的，對(duì)癥下藥方能起到事半功倍的效果。
　　參考文獻(xiàn)：
　　1.宋白平.淺談地基變形引發(fā)的磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫.同煤科技.2006（2）