劉曉辰
北京建工集團有限責任公司 北京 100055
裂縫,是土建工程某些結構部位中較為常見的缺陷,對于工程的美觀性和工程質量有著較為不利的影響,嚴重時還會大大降低土建工程的安全性,給業(yè)主的生命財產安全帶來一定的威脅。裂縫的產生,既與工程設計人員的設計方法和綜合素質水平有關,也與施工方式和施工材料的選擇有關,因此,裂縫的防治,應主要著手于土建工程的設計與施工階段。筆者結合實際工作經驗,對裂縫產生原因和具體工程部位的裂縫防治進行了詳細的闡述,希望能夠為各位同仁提供有益參考。
在當前土建工程設計與施工階段,常見的裂縫主要是由塑性沉降、塑性收縮、溫度變化、外力影響等原因導致的。由于當前的土建工程結構大多采用鋼筋混凝土結構,因此混凝土材料的選擇以及澆筑中的質量控制,直接決定著裂縫的出現(xiàn)與否。比如,混凝土澆筑之后不進行及時養(yǎng)護,會因外部高溫或大風導致內部急速收縮,內部應力拉扯導致裂縫發(fā)生;也會因高溫下失水,溫度應力導致裂縫發(fā)生。在施工過程中,如果模板捆扎施工有缺陷,模板持續(xù)出現(xiàn)松動、沉降、移動等問題,會導致骨料沉降不均勻,進而導致塑性裂縫的發(fā)生;而土建工程的一些薄弱部位,由于受外部多度應力的影響,也會出現(xiàn)變形裂縫[1]。
2.1.1 裂縫產生的原因
地面裂縫是最為常見的土建工程裂縫,而地面裂縫中最常見的兩種類型就是預制空心板裂縫和大開間地面裂縫。
空心板裂縫較為規(guī)則,通常是沿著板筋呈縱向分布,這種裂縫產生的直接原因是地面負荷過重,而如果進一步分析的話,設計布板和施工不當才是其產生的根本原因。首先,在設計過程中,如果板與板之間的拉縫處理不到位,導致板間留隙不足,或者灌縫程序落實不到位,灌縫量不足、灌縫工序有誤等,會導致預制板荷載過大而彎曲變形,進而致使裂縫出現(xiàn)。
大開間裂縫,通常是在支撐梁上出現(xiàn)的、由板端向板面不規(guī)則延伸的裂縫,這類裂縫的產生,通常是由于工程結構導致的變形,比如板受荷撓度值超出,導致板端上翹變形,進而引發(fā)縱向開裂;又如支撐端沉降引起板支座不穩(wěn),也是導致縱向裂縫的主要原因[2]。
2.1.2 裂縫的防治
地面裂縫的防治,主要應做好拉縫處理工作,保證板縫預留4cm以上,可以有效的提高板縫澆筑混凝土強度,提高截面受力面積,進而提高板的整體剛度,減少變形發(fā)生。另外,要規(guī)范施工,嚴格施工程序,切實遵守施工層與間欺層分開的隔層灌縫要求,保證強度達到受荷要求。
(1)裂縫產生的原因。在外墻內頂棚處,由于樓板作用,經常會導致女兒墻趾部位出現(xiàn)水平狀裂縫。產生這種裂縫的原因,主要是墻面受熱過大,導致屋面出現(xiàn)上拱或者下?lián)系膯栴},這種形變,會加強板的縱向壓縮力,進而導致墻體頂棚裂縫的出現(xiàn)。另外,如果土建工程中的屋頂設計不合理,屋頂過厚,會導致壓力向女兒墻傳導,導致裂縫發(fā)生;而女兒墻的膨脹系數要小于鋼筋混凝土的膨脹系數,所以如果梁與墻體之間有錯位,也會經常導致裂縫出現(xiàn)[3]。
(2)裂縫的防治。要強化圈梁對于女兒墻的保護,通過科學設計、合理布置,使高強度、高抗震性能的圈梁能夠有效幫助女兒墻承受一定的壓力,從而防止裂縫出現(xiàn)。要提高女兒墻本身強度,加寬墻體設計和添加配筋方式對于防治裂縫效果較好。此外,要保證預留2到3厘米的板端空隙,并做好灌縫處理,這樣可以增加受力面積,減少板端裂縫發(fā)生。
(1)裂縫產生的原因。在混合結構建筑的房屋中,窗臺跨中或者兩角處的位置經常會出現(xiàn)細小裂縫,這種裂縫往往沿著窗臺呈縱向或者斜向的不規(guī)則分布,具有典型的上寬下窄特征。產生窗臺裂縫的原因,主要是溫度變化導致的內應力增加,比如,在我國北方地區(qū)的冬季,室內溫度與室外溫度差高達30℃以上,窗臺墻體兩面溫度差值過大導致結構發(fā)生收縮變形,進而開裂。另外,窗臺墻體裂縫也可能由于地基變形引起,由于窗臺墻體同時受到窗間墻垂直壓力和地基壓力的共同作用,因此會導致底部框架變形,所以既可能出現(xiàn)跨中部位的縱向裂縫,也可能出現(xiàn)窗角位置的不規(guī)則開裂[4]。
(2)裂縫的防治。窗臺墻體裂縫的防治,首先可以采用加設反拱層的方法有效抵御地基壓力影響,進而平衡窗臺墻體受力,減少裂縫的發(fā)生。此外,還可以加設配筋磚帶增強拉應力,以有效抵御內外溫差,防止因溫度應力導致的裂縫。
(1)裂縫產生的原因。在土建工程的地下工程中,也經常出現(xiàn)3到5毫米的裂縫,這些裂縫一般縱向分布,外形較為規(guī)則。地下工程裂縫出現(xiàn)的原因,主要是建筑物結構特性導致的,由于當前較為常見的鋼筋構筑物對周圍約束較強,當溫度產生很大變化時,其與周圍結構的連接能力明顯下降,導致拉壓力產生,裂縫出現(xiàn)。此外,施工操作不合理,比如混凝土振搗不到位、后期養(yǎng)護不到位、施工中拆模時間不當等等,都會導致裂縫的發(fā)生。
(2)裂縫的防治。為了減少地下工程裂縫出現(xiàn)的概率,在進行工程設計時,設計人員必須精細計算建筑物的荷載能力以及對于溫差變化的耐受能力,并合理調整設計數值,提高工程的抗裂性。此外,在設計過程中,要科學驗算地下結構的穩(wěn)定性,并根據需要適當添加配筋,從而提高結構強度,防止荷載裂縫發(fā)生。
綜上所述,土建工程裂縫的出現(xiàn)部位和誘發(fā)原因各有不同,但是都與設計或者施工中的疏忽有關。為此,設計施工單位和設計施工人員一定要提起對裂縫問題的高度重視,做好工程分析和工程管理工作,從而找到合適的裂縫防治和控制對策。