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2007-03-16 13:11 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘 要:裂縫是磚混結(jié)構(gòu)的常見現(xiàn)象,本文針對某辦公樓使用中出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,對裂縫的原因進(jìn)行了分析,并提出處理措施。
關(guān)鍵詞:辦公樓 裂縫 原因 處理
一、引言
建筑物的裂縫,特別是磚混結(jié)構(gòu)工程,在建設(shè)和使用過程中會出現(xiàn)不同形式,不同程度的裂縫,這不僅影響建筑的外觀,更危及建筑的正常使用及結(jié)構(gòu)的耐久性。因此裂縫問題倍受人們關(guān)注。房屋裂縫的出現(xiàn)原因是多方面的,要根據(jù)實(shí)際情況具體分析對待,下面就某辦公樓裂縫現(xiàn)象進(jìn)行分析。
二、工程概況
某辦公樓為五層磚混結(jié)構(gòu),樓、屋面均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,一樓大廳層高4.5m,二、三、四、五層層高均為3.6m,房屋總高201m,建筑面積1262m2,工程于2002年7月建成投入使用,2003年5月份已發(fā)現(xiàn)多處樓板、屋面及墻體開裂,最大裂縫寬度達(dá)4.0mm,大部分裂縫寬度在0.3-3mm.
三、裂縫情況
1.房屋各層樓面板在其四角均有斜向切角裂縫,與縱橫墻成450夾角。
2.房屋底層樓面的⑤~⑥軸大廳處、有一條平行于⑥軸的橫向裂縫,裂縫貫通,所鋪地磚也已開裂。
3.房屋二層樓面的④~⑤軸財(cái)務(wù)室處、⑥~⑦軸的儲藏間處有一條平行于⑦軸的橫向裂縫。
4.房屋屋面板在中段附近有一平行⑥軸的橫向裂縫,且裂縫貫通。
5.房屋頂層外縱墻兩端有正“八”字形斜裂縫,兩面外橫墻頂面處有45度斜裂縫。
四、裂縫原因分析
1.辦公樓現(xiàn)澆砼樓板的斜向切角裂縫屬于砼干縮產(chǎn)生的裂縫,干縮是由于水泥漿濕度減小造成的。砼在澆筑后4小時(shí)至15小時(shí)之內(nèi),水泥水化反應(yīng)劇烈,出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā),引起塑性收縮。砼進(jìn)一步收縮從砼脫水并碳化時(shí)開始,如果收縮受到限制,拉應(yīng)力不斷增加,裂縫就會出現(xiàn)。在澆搗砼樓板時(shí),為提高其流動性,塌落度均較大,水灰比大,含水量高,還摻有外加劑,導(dǎo)致砼收縮量較大。在房間的四角,即板角這種干縮受到上下墻體的縱橫兩個(gè)方向的約束。由于受到縱橫兩個(gè)方向的約束,干縮拉應(yīng)力增大,當(dāng)拉應(yīng)力超出砼極限抗拉強(qiáng)度時(shí),樓板就產(chǎn)生與主拉應(yīng)力垂直的切角裂縫,且裂縫貫穿樓板。
2.根據(jù)該棟樓的《巖土地質(zhì)勘察報(bào)告》可知,其地基為不均勻地基,房屋兩端各6m范圍內(nèi)的土質(zhì)為承載力(fk=80kpa)極低的軟土,雖已經(jīng)過地基處理,但通過查閱施工日志,可知該樓施工由于甲方要求,施工周期比正常情況大為縮短,因?yàn)槭┕ぶ芷谔,在地基尚未沉?shí)的情況下工程就交付使用,在使用過程中地基主體繼續(xù)變形,地基沉降不均,致使該樓在交付時(shí)無裂縫,而使用一段時(shí)間后,裂縫就出現(xiàn)了。同時(shí)該樓地處低洼地段,排水不暢,由于浸水使地基土軟化,致使承載力降低,地基沉降不均,這兩個(gè)因素導(dǎo)致了地面和二樓樓面開裂,產(chǎn)生了底層地面中段大廳處平行于橫軸的橫斷裂縫和在二層樓面財(cái)務(wù)室處、財(cái)務(wù)室處橫軸方向的橫斷裂縫,此裂縫應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控,注意觀察。
3.溫度應(yīng)力的作用也常常是導(dǎo)致屋面板開裂的原因之一。眾所周知,熱脹冷縮是物體常見的現(xiàn)象,道路、橋梁、房屋為了防止熱脹冷縮開裂都會采取一些伸縮縫之類的構(gòu)造措施,房屋頂層因?yàn)槭苋展庹丈、天氣變化的影響特別大,屋頂在夏天烈日照射下,溫度高達(dá)40-600c,鋼筋混凝土屋蓋受熱后變形非常大,其產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也相應(yīng)比較大,在溫度應(yīng)力作用下,混凝土屋面板就向四周膨脹收縮,由于本工程長21米,寬11米,熱脹冷縮是向房屋縱向東、西兩端脹縮,因此屋面板沿縱向在房屋中部附近被拉裂了。本工程屋面板中段平行于橫軸方向的裂縫,即是屬于溫度應(yīng)力的裂縫,如果設(shè)計(jì)時(shí)能考慮這方面的因素,在屋面板特別是在兩端的端區(qū)間適當(dāng)增配一些抵抗溫度應(yīng)力的構(gòu)造鋼筋,此類裂縫就完全可以避免。房屋四角的墻體由于兩面均受日光直接照射,直接受冷熱環(huán)境的影響,其溫度應(yīng)力最大,而混凝土的線脹系數(shù)(10×10-6)遠(yuǎn)大于墻體的線脹系數(shù)(5 ×10-6),屋面板比磚砌體伸縮變化大,縱橫墻始終受屋面板的反作用而處于受剪及受拉狀態(tài),當(dāng)主拉應(yīng)力[1]大于磚砌體的抗剪強(qiáng)度時(shí),必然在四角墻體薄弱的灰縫處產(chǎn)生水平或八字形的裂縫,本工程四角的墻體斜裂縫就十分明顯,如果屋面板下的圈梁剛度足夠大,則可以抑制這種裂縫的產(chǎn)生。
五、處理方案
1.對各層樓面板四角的斜向切角裂縫及地基不均勻沉降引起的裂縫,最經(jīng)濟(jì)和簡單的方法就是表面封閉法,即用電動鋸或鑿子剔U型或V 型的凹槽,表面清理干凈后,用高標(biāo)號水泥砂漿封閉。為了提高封閉的密度和耐水性,采用灌注環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠是較好的選擇。環(huán)氧樹脂作為密封劑使用有助于恢復(fù)裂縫部位的抗拉強(qiáng)度,且能有效地阻止水汽、二氧化碳和其它有害化學(xué)物質(zhì)的進(jìn)入,而且表面平整度也讓人滿意。
2.每年檢查地基是否有不均勻沉降加劇現(xiàn)象。即檢查基礎(chǔ)周圍是否有放射線斜裂縫,橫斷裂縫是否加大或有新的裂縫出現(xiàn),如發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)采取措施處理,同時(shí)房屋四周做好排水措施,避免雨水直接滲入辦公樓下的地基中。
3.對屋面板上的橫向貫通裂縫,可采用壓力灌漿法[2],將化學(xué)灌漿材料(如聚氨酯、環(huán)氧樹脂或水泥液)通過壓力灌漿設(shè)備注入到裂縫深處,以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、防水性及耐久性。
、 工藝流程:鑿槽→埋設(shè)漿嘴→封縫→密封檢查→配制漿液→灌漿→封孔→灌漿質(zhì)量檢查。
、 施工要點(diǎn):①灌漿材料宜選用粘結(jié)力強(qiáng)、可灌性好的樹脂類材料,通常選用環(huán)氧樹脂;②對于寬度大于2mm的特大裂縫可采用水泥類材料,對于活動性裂縫宜采用經(jīng)稀釋的環(huán)氧樹脂或聚氨酯;③化學(xué)灌漿壓力控制在0.2-0.4MPa,水泥漿灌漿壓力控制在0.4-0.8MPa,增大壓力并不提高灌漿速度,也不利于灌漿效果;④灌漿后,待漿液初凝而不外滲時(shí),方可拆下灌漿嘴(盒、管)。
也可按《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25—90)附錄二“裂縫修補(bǔ)方法”用環(huán)氧樹脂漿液或環(huán)氧樹脂砂漿(裂縫較寬時(shí))進(jìn)行維修加固,也可用“固老特”、“今草田”、“昆侖加固”等新的加固膠進(jìn)行維修加固[3].
4.對墻體裂縫用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿進(jìn)行加固,在裂縫兩邊各500寬范圍鏟凈原抹灰再釘以ф6@120雙向雙面鋼筋網(wǎng),用ф6@500梅花狀布置的拉結(jié)筋錨緊墻體兩側(cè)鋼筋網(wǎng),再用M10水泥砂漿抹面25~30厚,按常規(guī)養(yǎng)護(hù)。
六、結(jié)論
經(jīng)過上述技術(shù)處理措施后,目前該辦公樓的裂縫基本已得到控制,但由于地基沉降引起的第2、3種裂縫則較難處理,因其牽涉到地基的處理,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控觀察。大量工程實(shí)踐說明,裂縫的出現(xiàn)是建筑物在建設(shè)和使用過程中常見的一種現(xiàn)象,只要我們認(rèn)真對待,弄清裂縫出現(xiàn)的原因,再加以正確的處理措施,裂縫是可以得到控制和預(yù)防的。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐業(yè)清,萬墨林。建筑物改造與病害處理。北京:中國建筑工業(yè)出版社。2000.
[2] 王鐵夢。工程結(jié)構(gòu)裂縫控制。北京:中國建筑工業(yè)出版社。1997.
[3] 四川省建筑科學(xué)研究部;炷两Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范。北京:中國計(jì)劃出版社,1991.
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