杨耀祥(广东豪达建设工程有限公司)
摘要:本文对建筑工程施工中裂缝的产生进行分析,并提出了相应的预防措施,供同行参考。
关键词:裂缝裂缝预防原因防治
近年来建筑工程质量稳步提高,但建筑物的温度裂缝、结构裂缝、沉降裂缝是工程质量的一大隐患。如墙体、楼地面、女儿墙趾、空台墙、地下等部位的常见裂缝,这些部位都是单位工程中的重要组织部分,其质量优劣不仅影响观感且又影响使用功能,甚至会危及建筑物的使用安全。
1温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质,建筑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=10xl0-6/5℃,而普通砖砌体的线膨胀系数为10xl0-6/5℃。在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大—倍左右。还有弹性模量也不同,普通砖为60~80MPa,混凝土或钢筋混凝土为3x104MPa。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同,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。
当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,而钢筋混凝土屋盖部分的伸长值更大。
钢筋混凝土屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,八字形裂缝出现在顶层纵墙的两端,有时横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大,两端小。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。
平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
2楼地面裂缝分析
2.1基本概况楼地面常见裂缝,一般有两种类型。一种是预制空心板、在地面完成受荷后出现的沿板肋纵向较规则的裂缝,另一种是在大开间,板支承在梁上(花兰梁或矩形梁)沿板端纵向出现的不规则裂缝。
2.2两种类型裂缝起因第一种类型:预制板支承在梁上,板端在梁上顺梁长方向出现裂缝,裂缝宽度可达2-3mm。预制板与板之间顺板缝通长裂缝,板缝一般下部裂,上部楼面不裂,有时上下全裂。
原因分析:
①板端支承在梁上,沿梁长方向裂缝,主要是板端与支座结合不严密,产生松动所致。预制板在安装前,须在梁上坐浆找平。当安装时,找平层已有一定强度,造成板、梁结合不好;板安装后,板端缝未认真清洗干净就浇细石砼,影响强度,使得梁板结合不牢。②预制板间的顺缝裂缝主要是板缝砼未达到强度,就在板面上加荷载所致。有时施工人员图省事,安装完后就灌缝,缝内垃圾、杂物未清扫干净,使得砼不密实,与板粘结差。当受到荷载振动后,强度未达到的砼被振裂。另外板间缝隙较小,浇筑砼不密实,加荷后更易造成裂缝。③由于板缝较小,浇筑砼板缝时,为便于灌浆,一般将砼水灰比加大,极易产生干缩裂缝,加上养护不善,加剧干缩,更易造成板缝开裂。
第二种类型:在大开间板支承在梁上(花兰梁或矩形梁),沿板端出现的纵向板面不规则裂缝。这种类型裂缝多是由结构本身固有的特点,变形变化引起的。其主要起因是:①板受荷后产生一定挠度,其挠度值,经多次对板的结构性能试验,一般达到15.9—17.4mm,当板受施工或使用荷载后,在板的跨中产生弯曲变形,板的两端产生向上翘曲变形,从而引起板端洞粱的纵向开裂。②由于支承端不均匀,沉降引起的变形,也可引起板在支座处转动,造成板端的梁的纵向拉裂。
2.3防治措施
2.3.1在垂直于梁方向的预制板顺板缝内加构造钢筋,在板面搁置钢筋,然后再用细石砼或水泥砂浆找平,这样既满足抗震构造要求,又能增强板与板之问的整体性。
2.3.2宜采用梁模板支好后,铺装预制板,板头预留一定宽度,连梁带板头砼一次浇筑完成,使之形成整体,对板端有一定约束力,楼板不会松动,不会出现裂缝。
2.3.3预制板板缝的灌浆时间,应确保板缝砼强度的增长。只有板缝的砼强度达到设计强度的70%以上方能加荷。也可采用隔层灌浆,即上层施工后,再浇灌下层板缝砼。
2.3.4预制板铺装时,板底缝尽量不小于30mm。
2.3.5预制板作为运输通道时,应铺一层板,板底采用支撑措施。同时应注意板车、堆放材料不得超载,以防造成板端、板间裂缝。
2.3.6灌缝时应清扫垃圾、杂物并冲洗干净,充分湿润、振捣密实、加强养护,避免干缩裂缝等产生。
3砖混结构顶层外墙内顶棚处裂缝
砖混结构顶层外墙内顶棚处裂缝,此裂缝也反映在女儿墙上,所谓女儿墙裂缝,实质上是由于楼板作用在顶棚处反映到女儿墙上而出现的裂缝。也有的在内走廊墙顶棚处,明显出现水平裂缝。分析其裂缝起因必需从顶层棚顶处墙体和屋面保温层以及混凝土顶层板的相互作用关系中进行分析,其主要原因是:
3.1屋顶面层和保温层较厚且密实。与顶层板共同受温度应力作用下更加剧直接顶撞女儿墙侧面导致该部位受剪力和偏心拉力,其变形达到最大值时而砌体却没有适应板端变位余地,则沿纵向产生水平裂缝产生,在最大变形区(墙角)引起竖向或斜向裂缝。
3.2女儿墙根部和竖向裂缝。女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体有外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。
此外,在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝,这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。
为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避免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、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。
防治此裂缝的措施是:①合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构层施工完毕至做好操作层,其间有—段时间间隔,故屋面施工应尽量避开高温季节。②按规定留置伸缩缝,以减少温度变化对墙体产生的影响。③在顶层圈梁每一开间处设钢筋砼构造立柱,女儿墙顶浇筑钢筋砼压顶。④女儿墙砌体厚度不应小于37cm,构造柱贯穿到女儿墙压顶,压顶、圈梁适当增加配筋。⑤在板端应留有2-3cm空隙,并以沥青或松软材料填实,使板有自由变化余地。
4结束语
在我国中小城市、城镇中,房屋多以中低层、小高层为主,其中,砖混结构房屋所占的比例大、分布广,其裂缝普遍存在,而且种类繁多、形态各异,轻者影响建筑物的美观,造成渗漏水,重者降低建筑结构的承载力、剐度、稳定性、整体性、耐久性,在遭到地震等巨大的自然力的作用下容易引发墙体破坏,甚至倒塌现象,给生命财产带来巨大的危害,因此正确分析其原因和切实加以预防、治理十分必要。