劉玉峰
(肇東市工程建設(shè)監(jiān)理公司,黑龍江 肇東151100)
混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工程中應(yīng)用最廣的一種結(jié)構(gòu),但是由于施工方法、施工環(huán)境、材料選擇或設(shè)計(jì)不當(dāng),經(jīng)常會產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性或非結(jié)構(gòu)性的裂縫,影響到混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力及正常使用。
地基發(fā)生了不均勻沉降后,基礎(chǔ)底的地基表面小局部凹陷。在局部凹陷處.基礎(chǔ)失去了支撐而產(chǎn)生相對位移。上部荷載只能由磚砌體承擔(dān),則在磚砌體上產(chǎn)生了附加拉力和剪力,當(dāng)該應(yīng)力大于磚砌體的承載能力時(shí),即會出現(xiàn)裂縫。裂縫多數(shù)出現(xiàn)在房屋下部,少數(shù)可發(fā)展到二層和三層對等高的長條形房屋,裂縫都在沉降變化劇烈處附近。一般都出現(xiàn)在縱墻上,橫墻上較少見。當(dāng)?shù)鼗再|(zhì)突變時(shí),也可能在房屋頂部出現(xiàn)裂縫,并向下延伸,嚴(yán)重時(shí)可貫穿房屋全高。
裂縫存在是混凝土工程的隱患,例如表面細(xì)微裂縫,極易吸收侵蝕性氣體或水分。當(dāng)氣溫低于負(fù)3°C時(shí),水分結(jié)冰體積膨脹,會進(jìn)一步擴(kuò)大裂縫寬度和深度。如此循環(huán)擴(kuò)大,將影響整個(gè)工程的安全。深進(jìn)較寬的裂縫,受水分和氣體侵入,會直接銹蝕鋼筋,使鋼筋不能有效地發(fā)揮作用,深進(jìn)的裂縫會使結(jié)構(gòu)整體受到破壞。由此可見,裂縫的存在會明顯地降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、持久強(qiáng)度和耐久性,有可能使結(jié)構(gòu)在未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的荷載前就造成破壞。
當(dāng)建筑物的整體剛度較差,建筑物的長度與高度之比又大于3:1,基礎(chǔ)又不足以調(diào)整因地基沉降差而產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí),便會在磚砌體中產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力。如砌體中某處的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形力時(shí),便會產(chǎn)生斜形裂縫,裂縫與地面呈45。角;如長形建筑物的中間沉降,裂縫呈正“八”字裂縫;如在一端沉降,裂縫為單向斜裂縫;如在大頭角處沉降,裂縫為包角“八”字形裂縫,這些裂縫大多發(fā)生在底層,少數(shù)也有向上裂到二層或三層的。通常都伴隨地面裂縫與房屋的傾斜。較大的貫穿性沉降裂縫,往往上下或左右有一定的錯(cuò)距,裂縫寬度受溫度變化影響小,因荷載大小而異,且與不均勻沉降值成比例。
地基不均勻:地基下有深淺不一的雜填土層;或釘深不一的暗坑、暗塘和古河道等。又沒有先處地好;或有的下臥層為軟弱土層或高壓縮性土層,在上部建筑物荷載作用下,地基發(fā)生形變和局部沉降。
建筑設(shè)計(jì)不合理:如建筑平面形狀復(fù)雜、轉(zhuǎn)角多、門、窗面積過大,立面變化大,則建筑物的整體剛度較差、質(zhì)量中心與基礎(chǔ)形心偏移較多,結(jié)構(gòu)處理不當(dāng),都會引起建筑物不均勻沉降和裂縫。
地基含水量的不正常變化:如給排水管道的材料質(zhì)量差。安裝質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范要求等。有的地面被重型汽車、吊車等壓碎、有的管道堵塞或破裂,造成長期滲漏,水滲漏入地基土層中;建筑物周圍的散水?dāng)嗔选⑵茡p或?qū)挾炔蛔?,使雨水滲漏入基礎(chǔ)下的持力土層中;有的淺埋式整板基礎(chǔ)的構(gòu)造不當(dāng),使地面水從板邊縫隙流淌入地基土層中;有的建筑的環(huán)境變化.地下水位下降或上升,都能使填土地基或濕陷性黃土地基局部浸水后軟化而產(chǎn)生小均勻沉降。若地基為軟土層,當(dāng)臨近建筑的深基坑排水,從而降低了地下水位,造成基土壓縮,也會產(chǎn)生不均勻沉降。
建筑物周圍內(nèi)外堆載過大,也會引起建筑物基礎(chǔ)的位移和沉降不均勻。
由于地基不均勻沉降引起的墻體裂縫,屬于不穩(wěn)定裂縫一般都有發(fā)展的趨勢。從不穩(wěn)定到沉降穩(wěn)定往往持續(xù)較長時(shí)間,嚴(yán)重者會一直發(fā)展下去而使建筑物成為危險(xiǎn)房屋,甚至倒塌。一旦發(fā)現(xiàn)建筑有沉降裂縫,要及時(shí)進(jìn)行沉降觀測,記錄裂縫的數(shù)量、縫寬和縫長,分析沉降原因,采取切實(shí)有效的控制措施。
加強(qiáng)建筑物沉降觀測:發(fā)現(xiàn)地基的不均勻沉降速率大于0.5mm/d時(shí),說明地基還在沉降。當(dāng)裂縫的寬度擴(kuò)大到1.5~2mm且裂縫的長度超過層高的1/2,或裂縫的長度超過層高的l/3且有多條時(shí),則已屬于危險(xiǎn)房屋,必須撤出用戶,停止該建筑物的使用,及時(shí)研究對策。
若沉降速率小于(0.05mm/d)時(shí),說明建筑物的沉降趨于穩(wěn)定。檢查因地基沉降產(chǎn)生的裂縫,若最大裂縫寬度小于l.5mm,且裂縫的長度小于層高的1/2,采取加固封閉墻體裂縫的措施,恢復(fù)建筑物的使用功能。一般常用聚合物水泥漿或用化學(xué)漿液灌封裂縫,待凝固硬化后,在表面鏟除裂縫兩邊的抹灰層,掃刷沖洗干凈,向用高強(qiáng)度水泥砂漿抹頭度灰,隨即敷貼鋼板網(wǎng)片或配置拉接鋼筋.然后分層抹水泥砂漿加固,隔12小時(shí)后灑水濕養(yǎng)護(hù)7d。冬季必須采取保暖防凍措施。
若查明因地基局部土層軟弱而產(chǎn)生沉降時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)情況及軟弱土層的范圍和厚度,研究合適的加固方法,如采用錨桿靜壓樁、樹根樁等加固,也可用灌漿法、托換法處理,確保建筑物的穩(wěn)定與安全。
加強(qiáng)地基的勘察工作。選擇勘察技術(shù)素質(zhì)高、設(shè)備齊全的單位。并嚴(yán)格按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB5002l-94)中有關(guān)規(guī)定,查明地廠軟弱土層的分布情況,同時(shí)提供下列資料:
查明場地與地基的穩(wěn)定性.土層的類別、厚度和坡度持力層和下臥土層的特性,應(yīng)力史和地下水條件等。提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的巖土技術(shù)參數(shù)。確定地基承載力,預(yù)撤地基沉降及其均勻性,提出有關(guān)地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的建議。
在設(shè)計(jì)磚混建筑時(shí),必須對建筑物的體型、荷載、基礎(chǔ)類型與地基進(jìn)行綜合分析。建筑平面要力求簡學(xué),避免不必要的曲折變化;內(nèi)外墻力求貫通,合理布置縱橫墻,橫墻間距不宜超過建筑物寬度的l.5倍。建筑物的長高比-般控制在3:1以下。對平面復(fù)雜,高度、荷載差異較大處,房屋長度超過規(guī)定時(shí),宜在適當(dāng)位置設(shè)置沉降縫,合理布置圈梁。根據(jù)具體情況選用合適的基礎(chǔ)類型,加強(qiáng)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度。
在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),要使各種假定盡量符合建筑物的實(shí)際工作狀態(tài)。如計(jì)算有陽臺,挑走廊縱墻的基礎(chǔ)時(shí),不要采用縱橫墻三向分配荷載的方法,將陽臺、走廊的荷載直接由縱墻基礎(chǔ)承擔(dān)。
加強(qiáng)施工管理與監(jiān)督。必須掌握地基下各層土質(zhì)的情況,需挖除持力層中的軟弱土層或作必要的加固處理.并經(jīng)監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)、設(shè)計(jì)、勘探等有關(guān)單位驗(yàn)槽:復(fù)雜地基最好進(jìn)行釬探檢查,發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)底有不能滿足持力層的土層時(shí),要先處理后施工基礎(chǔ),確保不留隱患,嚴(yán)格基礎(chǔ)的材料質(zhì)量:凡基礎(chǔ)中使用的鋼材、水泥、砂石子、磚、混凝土強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度等,除有出廠合格證、生產(chǎn)許可證外。進(jìn)場后還要按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試,合格后方可應(yīng)用。
正確掌握縱橫軸線和標(biāo)高,防止軸線位移,造成人為的偏心荷載而沉降、每施工完一道工序應(yīng)經(jīng)檢查合格后,方可施工后一道工序。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是普遍存在的一種現(xiàn)象,是不可避免的,但其有害程度是可以控制的,有害與無害的界限是由結(jié)構(gòu)使用功能決定的。裂縫控制的主要方法是通過設(shè)計(jì)、施工、材料等方面綜合技術(shù)措施將裂縫控制在無害范圍內(nèi)。因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,確保工程質(zhì)量。
[1]劉海童.不均勻沉降裂縫的處理方法[J].2007(5).
[2]王福躍.淺談磚砌體變形裂縫原因和預(yù)防控制措施[J].2009(8).