小议建筑施工中常见的几种裂缝

2013-06-08 03:05李长军
中国信息化·学术版 2013年2期
关键词:楼板墙体裂缝

李长军

【摘 要】施工项目质量问题的分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。为此,要求对质量问题的分析力求全面、准确、客观;对事故的性质、危害、原因、责任都不能遗漏。要有科学的论证和判断;言之有理:论之有据,方能达到统一认识的目的。

【关键词】楼板 墙体 悬挑结构 裂缝

【中图分类号】TU746【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0191-01

一.楼板产生裂缝的原因

1.设计原因

(1)设计结构安全储备偏小,不做挠度及裂缝验算。板的配筋不合理,特别是楼板的跨度越来越大,设计中未考虑刚度因素,仅按构造配筋,不能满足构件的实际要求。

(2)“L”角处负筋不设双向配筋,产生45度角斜向裂缝。

(3)房屋纵向长度超出规范而不设伸缩缝,造成在薄弱部位产生垂直于纵向长度的板面通长裂缝,特别是住宅设计结构体系变化显著,在应力集中部位产生主拉应力破坏形式的板面斜裂缝。

2.材料原因

(1)调整硅配合比,使硅中加入的粉煤灰及矿渣微粉数量增大超标,从而达到减少水泥用量的目的。调整后的硅配合比初期强度增长缓慢,但28天能够满足设计强度要求,而硅3天后干缩进入高峰值,因此不能抵抗早期的硅伸缩裂缝。

(2)预拌硅厂为了方便机械泵送施工,加大水用量,使硅坍落度过大,产生终凝收缩裂缝。

(3)在硅拌制时,为了控制最大用水量,加入了超量的减水剂或劣质的减水剂,使硅产生裂缝。

(4)粗骨料的用量大,针片状石子含量高,造成硅孔隙多,同时,细骨料砂子的粒径及含泥量超标,夏季砂石料温度偏高,使出罐的硅质量得不到保证,从而使现浇板产生裂缝。

3.施工原因

楼板实际厚度达不到设计厚度,使得楼板刚度减弱,楼板过大变形而产生裂缝;保护层过厚,导致楼板有效高度减小;钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝;踩踏楼板负筋使其下移,使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝;楼板混凝土实际强度等级低于设计强度,从而导致混凝土受压不足开裂;施工单位为了赶进度,加快模板周转,楼板拆模过早,或在板上过早、过重地堆放材料,即混凝土早期受力而导致楼板开裂。上述裂缝均会影响到结构构件的安全,一旦出现,往往需加固处理。楼板实际厚度达不到设计厚度,使得楼板刚度减弱,楼板过大变形而产生裂缝;保护层过厚,导致楼板有效高度减小;钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝;踩踏楼板负筋使其下移,使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝;楼板混凝土实际强度等级低于设计强度,从而导致混凝土受压不足开裂;施工单位为了赶进度,加快模板周转,楼板拆模过早,或在板上过早、过重地堆放材料,即混凝土早期受力而导致楼板开裂。上述裂缝均会影响到结构构件的安全,一旦出现,往往需加固处理。

找平层过厚,因找平层素混凝土抗裂性差,在温度和收缩变形作用下,楼板易产生表面裂缝。

当前,在现浇楼板中大多采用PVC管作为预埋穿线管,这种材料表面光滑,弹性较大,直径较大,与混凝土结合差,在楼板中形成薄弱层。混凝土浇捣时,容易引起PVC管上移或下沉,使得板顶或板底保护层变薄,从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝。另外,板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时,也易使板底出现裂缝。

二、墙体裂缝分析

在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题,引起裂缝的原因有地基不均匀沉降、温度应力、地震力、膨胀力、冻胀力、荷载和施工质量等。现就地基不均匀沉降和温度应力引起墙体裂缝特征分析如下:

1、地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又末进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45.呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

2、温度应力引起墙体裂缝分析

一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。

由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5XlO/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。

为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避兔楼面错层和伸缩缝错位;加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地;采用蓄水屋面域种植屋面;女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。

三、悬挑结构坍塌分析

悬挑结构坍塌实例较多,一是整体倾覆坍塌;二是沿悬臂梁、板根部断塌。其主要原因有:

1.稳定力矩小于倾覆力矩

悬挑结构是靠压重或外加拉力来保持稳定,要求抗倾覆的安全因素不小于1.5,若稳定力矩小于倾覆力矩时,必然失稳,倾覆坍塌。如雨蓬、挑梁,当梁上压重(砌砖的高度)不能满足稳定要求时,就拆除支撑、模板,即会产生坍塌事故。

2.模板支撑方案不当

悬挑结构根部受力最大,当混凝土浇筑后,尚未达到足够强度时,模板支撑产生沉降,根部混凝土随即开裂,拆模后将从根部产生断裂坍塌;若悬挑结构为变截面时,施工时将模板做成等截面外形,而造成根部断面减小,拆模后也会造成断塌事故。

3.钢筋错位、变形

悬挑结构根部负弯矩最大,主筋应配在梁板的上部。若施工时将钢筋放在下部,或被踩踏向下变形过大,或锚固长度不够等原因,拆模后,均会导致根部断塌。

4.施工超载

悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比,如施工荷载超过设计荷载,当模板下沉时就在根部出现裂缝;尤其是当由根部向外浇筑混凝土时,随着荷载增加;模板变形,也极容易在根部产生裂缝,导致拆模后断裂。

5.拆模过早

不少悬挑结构断塌事故都是由于拆模过早,混凝土未达到足够强度所造成。所以,规范规定,跨度小于2m的悬臂梁及板,混凝土拆模强度应大于等于70%;跨度大于2m的悬臂梁及板,混凝土的拆模强度为100%.

参考文献

[1] 樊永盛.结构缝设置的一些方法[J].山西建筑,2004,30(5):22-23

[2] 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2

[3] 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土,2002.5

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