谈住宅建筑常见裂缝的成因和防治

2013-08-15 00:51王翠屏
山西建筑 2013年36期
关键词:楼板成因墙体

王翠屏

(大同市廉租房管理办公室,山西大同 037006)

常见的住宅建筑主要采用钢筋混凝土结构形式和混合结构形式。裂缝容易产生的部位有现浇钢筋混凝土楼板,钢筋混凝土梁,框架填充墙及混合砖房的墙体等。

1 钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治

1.1 裂缝产生的原因

1.1.1 设计阶段

现浇钢筋混凝土楼板的裂缝有以下几种类型:产生在楼板中部,双向跨中,宽度不均;房屋四角,与墙大致成45°角的斜裂缝;板面顺受力方向或与梁或墙交接处裂缝;施工缝或后浇带附近裂缝;板面不均匀的细裂缝。

1)建筑平、立面选择不规则,重建筑、轻结构;2)受力和构造钢筋选配不当;3)楼板异形或预埋管线过多而配筋不当;4)地基基础处理或设计不合理,不均匀沉降导致开裂;5)只按规范要求裂缝宽度,未考虑多种因素的影响;6)只考虑满足规范要求,不考虑实际情况,安全储备小。

1.1.2 施工阶段

1)施工荷载施加不当。在施工过程中,往往由于赶工期的原因,在混凝土浇筑完毕后就进行下层的施工准备,钢筋、支架等易堆放在开间较大处,混凝土本身收缩值就小,再加上受材料运输、装卸等冲击和振动荷载作用下会产生不规则微观裂缝,尤其在高层建筑施工中更易出现。2)钢筋位置改变。上层钢筋位置下移或下层钢筋被踩弯会导致楼板截面受力不均匀产生应力集中,保护层过大或过小都可能导致板面出现裂缝。3)预埋管线处截面削弱产生应力集中,导致该处易产生裂缝。4)过早拆模使楼板受力和变形发生改变。施工中,混凝土没有达到一定强度就拆除模板施加荷载,造成楼板承受拉、压应力或产生弹性变形,导致裂缝产生。5)未按要求进行施工缝处理和后浇带施工造成板面裂缝。6)温度变化较大引起的裂缝,在大体积混凝土工程中较容易出现。

1.2 裂缝的防治

1.2.1 设计阶段

1)纵横双向、上下双层钢筋加密。2)支撑大角处放射形设置钢筋。3)可采用增大板厚设计,提高配筋率,钢筋采用双向布置,且根据钢筋直径适当提高钢筋等级。4)建筑平面异形处设置过渡梁,并适当加厚楼板或加强配筋,砖混结构的阴、阳角处设置构造柱。5)楼板跨度若太大则宜设置次梁或进行挠度验算。6)混凝土施工中掺入外加剂或在可能的条件下采用预应力钢筋混凝土结构。

1.2.2 施工阶段

1)合理实施施工进度计划,充分保证混凝土的养护时间,吊卸材料要轻放,减少振动和冲击;堆放宜分散,混凝土未达到一定强度值不得踩踏、堆放。2)工种交叉作业安排合理,减少不必要的操作人员数量。混凝土浇筑前进行钢筋二次整修,设置隔板避免钢筋受扰位移或变形。3)预留孔洞处设置构造钢筋,增强抗裂能力。4)模板体系设计合理,支撑牢固,避免下层或地基基础不均匀沉降引起裂缝。拆模时间必须保证混凝土达到规定强度,并充分考虑实际情况对混凝土强度的影响。5)楼板浇筑应尽量避免留置施工缝,若必须留置则应按照规定对表面进行处理,使后浇部分紧密结合。6)大体积混凝土施工前应制定相应的技术保障措施,尽量减少温度应力产生的裂缝。

2 钢筋混凝土梁的裂缝成因与防治

钢筋混凝土梁裂缝的形成机理比较复杂,国内外学者已做了大量的研究,除了与楼板裂缝的产生有共同之处外,梁裂缝有其自身的特点。

2.1 裂缝成因

2.1.1 设计阶段

1)梁高跨比较小,截面高度较小而跨度较大。2)受力钢筋截面面积选取不当,配筋位置不合理,保护层过大或过小。3)节点位置构造不合理。

2.1.2 施工阶段

1)材料。拌制混凝土的材料不合格,影响混凝土的均匀度和密实度,是导致裂缝产生的重要原因。商品混凝土的泵送施工对材料质量有了一定的保障。添加剂选择不合理也对裂缝的出现产生影响。2)混凝土配比不准确,导致成型质量不均匀,收缩不一致而产生裂缝。3)采用商品混凝土泵送时,由于水泥掺量大,也可能产生早期沉缩裂缝。4)钢筋位置改变,导致保护层过大或过小。5)没有按照规程认真处理施工缝。6)模板安装存在问题或拆模过早导致变形或下沉也会引起裂缝的产生。

2.2 防治措施

2.2.1 设计阶段

1)选取合适的高跨比,较大的梁截面高度。2)选择合理的钢筋截面,适当提高配筋率,同时根据计算确定合适的配筋位置,防止设计保护层过大或过小。3)增加构造措施,优化节点的配筋。

2.2.2 施工阶段

1)严格材料的采购制度。选用水泥水化热较低的合格水泥。粗、细骨料级配良好。外加剂选择不仅能改善混凝土的性能,还能降低拌合用水量,且外加剂无其他化学反应。2)配比设计计算合理,计量准确,混凝土浇捣成型均匀、密实。3)泵送混凝土控制好时间,防止产生沉缩裂缝。4)避免钢筋位置受到扰动,按规定处理好施工缝。5)对于钢筋混凝土深梁宜提前做好防止温度应力增大的技术措施。

3 混合砖房墙体裂缝的成因和防治

混合砖房在很多地区占有很大比例,墙体开裂现象时有发生。

3.1 温度变化引起的墙体裂缝及防治

3.1.1 成因

钢筋混凝土与砖砌体在相同的温度条件下线膨胀系数不同,变形量也不同,有两倍之差。这种变形的巨大差异导致顶层墙体产生受拉为主的温度应力,当超过墙体的抗拉能力时,裂缝出现,尤其是门窗洞口处应力集中,更易产生。

3.1.2 防治措施

1)由温度变化产生的裂缝主要分布在顶层,设置保温或隔热层可有效降低温差,也可起到建筑节能的效果。2)设置柔性分隔缝,其中的刚性连接必须断开。3)构造上增加圈梁密度,以钢筋抵抗温度应力。

3.2 地基不均匀沉降引起的墙体裂缝及防治

3.2.1 成因

当建筑物结构在平面内刚度变化较大或承受荷载相差很大,建造于软土、填土等承载力不均匀的地基上时,易出现由于地基不均匀沉降而引起的裂缝。多位于结构下部,有时向上延伸。

1)沉降裂缝。当建筑物长高比大于3,而基础设计没有考虑地基沉降调整能力时,墙体中产生的拉应力和剪应力大于某点的抗拉强度时,便会产生裂缝。通常引起的原因有:a.设计不合理,平面形状复杂,立面变化大,建筑物质心与刚心偏离较大,整体刚度差;b.由于各种原因引起的地基含水量非正常变化,如管道破裂等;c.在上部荷载作用下,下部软弱地基发生局部变形和沉降;d.建筑物外围堆载过大。2)窗间墙水平裂缝。由于沉降部分受到阻力,窗间墙承受的剪应力大于其抗剪强度时,沿灰缝产生水平裂缝。3)窗下墙竖向裂缝。由于窗下墙体受力较小,地基下沉量较两侧小,使产生的拉应力大于其抗拉强度而产生。4)地基局部沉降。施工过程中,没发现或发现后处理不彻底的隐患,如古墓、地道、人工填埋坑等,若基础刚度较差,也会发生局部下沉,引起裂缝。

3.2.2 防治原则

设计中注意建筑平面规则,立面没有突出变化,施工中严格按照规范和规程操作,出现或发现问题及时反馈处理。

4 填充墙裂缝的成因与防治

目前多、高层住宅中,由于受到温、湿度等因素的影响,填充墙会出现大量的裂缝。

4.1 成因

1)材料。加气混凝土砌块的缺点是吸水性强,若含水率低于正常值,收缩变形增大,若砌筑砂浆强度偏低,则会产生裂缝。2)设计中填充墙在梁、板变形较大处转角,造成墙体受压产生裂缝。3)施工中按照粘土砖的工艺进行操作,致使砌块或砂浆膨胀或收缩产生干缩裂缝。4)墙体体积没有稳定之前就进行抹灰,导致干缩裂缝产生。

4.2 防治措施

1)设计阶段综合考虑各种因素,施工图增加墙体与结构的连接构造说明。2)砌体材料在进场前后、砌筑过程中、抹灰前后,保持较低的含水率,完成干缩过程。3)按照相应的施工工艺严格执行,掌握正确的操作程序。

5 结语

本文分析了住宅建筑中常见的结构部位裂缝的成因和防治措施。只要我们结合工程实际情况,严格按照规范、规程设计和施工,住宅建筑结构中的裂缝是可防、可控的。

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]贾兴文,钱觉时,杨再富,等.加气混凝土砌块填充墙裂缝成因研究[J].砌块建筑与建筑砌块,2003(6):25-28.

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