摘 要:介紹某磚混房屋墻體裂紋和樓板裂縫的分析過程和處理方案,處理效果良好。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);墻體;樓板;裂紋;裂縫;加固
1 概述
株洲市某房地產(chǎn)開發(fā)公司所屬十五號住宅樓位于株洲市區(qū),為6層磚混結(jié)構(gòu),非規(guī)則型建筑平面(見圖1標(biāo)準(zhǔn)層平面圖),建筑占地面積639.5m2,建筑高度22.95m。磚砌條形基礎(chǔ)(局部鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)),?00mm厚C15素混凝土墊層,以強(qiáng)風(fēng)化粉砂泥巖為持力層,承載力特征值fak=450Kpa,基底埋深1.8m。墻體采用240mm厚MU10燒結(jié)多孔磚。鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋蓋,逐層現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。標(biāo)高5.39m以下采用M10混合砂漿,標(biāo)高5.39m以上采用M7.5混合砂漿。工程于2004年7月動工,2005年1月完成主體工程施工。
2005年10月,發(fā)現(xiàn)房屋中的部分樓板出現(xiàn)裂縫、室內(nèi)部分墻體的粉刷層表面出現(xiàn)裂紋。隨即委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行技術(shù)鑒定,并進(jìn)行沉降觀測。
2 裂縫描述
2.1裂縫位置
除底層外,每層各居室墻體的粉刷層表面上均存在不同程度的水平方向裂紋。裂紋大多出現(xiàn)在室內(nèi)兩片墻體相交的“陽角”位置。當(dāng)兩片墻體的長度相差較大時(shí),裂紋多出現(xiàn)在長度較大的墻體的端部,即短墻墻面上。裂紋主要發(fā)生在室內(nèi)墻體高度的中部,一般為1~3條,最多的一處有4條。以部位而言,客廳和餐廳陽角墻體上出現(xiàn)的裂紋最多,凹角處基本無裂紋;就樓層而言,上部樓層較下部樓層嚴(yán)重,底層基本未發(fā)現(xiàn)裂紋,頂層較嚴(yán)重。
樓板裂縫各層均有,臥室、客廳、廚房都存在。裂縫多為貫穿整個板厚的通縫,一部分平行與支撐邊,一部分與墻角呈45度角。在鋼筋混凝土梁、柱及圈梁等構(gòu)件的粉刷層表面未發(fā)現(xiàn)肉眼可見的裂縫。
2.2裂縫長度和深度
墻體裂紋長度略大于墻體的截面寬度,大多在300mm左右,一般未超過500mm。深度采用逐層剝離法檢測,可分為三種情況:一是僅發(fā)生在表面粉刷層上;二是已貫穿整個底層粉刷層厚度,到達(dá)磚或構(gòu)造柱表面,但在磚和構(gòu)造柱上未出現(xiàn)裂紋;三是裂紋深入到構(gòu)造柱保護(hù)層,鑿開3個橫墻端部構(gòu)造柱位置的裂紋,在其中一個構(gòu)造柱上發(fā)現(xiàn)構(gòu)造柱的保護(hù)層上有裂紋,寬度約0.06mm,深入到混凝土保護(hù)層約10~15mm。
樓板裂縫長度大多在500-800mm之間,多為貫穿整個板厚的通縫。
2.3裂紋寬度
墻體裂紋寬度在O.06mm-O.15mm之間,多數(shù)裂紋的最大寬度在0.1mm左右,個別裂紋的最大寬度約0.2mm,裂紋寬度的變化規(guī)律一般是:最大寬度發(fā)生在墻體端部“陽角”棱角線附近,順墻內(nèi)逐漸變小,直至消失。
鑿開樓板找平層,發(fā)現(xiàn)樓板裂縫寬度在0.1mm-O.6mm之間。
2.4裂縫發(fā)展情況
發(fā)現(xiàn)墻體裂紋后,施工方采用重新粉刷的方法對部分裂紋進(jìn)行了封補(bǔ)。檢測中未發(fā)現(xiàn)在封補(bǔ)后的區(qū)域有重新開裂的現(xiàn)象。但在修補(bǔ)過的同一墻體上,個別部位發(fā)現(xiàn)有裂紋,這些裂紋可認(rèn)為是修補(bǔ)時(shí)的遺漏,也不能排除是修補(bǔ)后出現(xiàn)的。原來開裂的樓板,經(jīng)過加固整改后,均未發(fā)現(xiàn)新的裂縫,也未發(fā)現(xiàn)繼續(xù)有樓板開裂的現(xiàn)象。
3 現(xiàn)場檢測結(jié)果
3.1對墻體砌筑砂漿強(qiáng)度采用貫入法檢測,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3.2對現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度,采用回彈法和鉆芯法進(jìn)行檢測,實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到C30以上,超過了C25的設(shè)計(jì)要求。
3.3對配筋及樓板厚度進(jìn)行了檢測。檢測結(jié)果表明:鋼筋大小和間距滿足設(shè)計(jì)要求,但個別板的測點(diǎn)厚度小于設(shè)計(jì)值,大部分開裂區(qū)域板的負(fù)彎矩受力鋼筋保護(hù)層偏大。
3.4沉降觀測未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降。
3.5對未開裂樓板進(jìn)行了靜載檢測,按照設(shè)計(jì)樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值加載,未出現(xiàn)裂縫,撓度滿足設(shè)計(jì)要求。
4 裂縫原因分析
4.1墻體開裂原因分析
引起墻體開裂的原因很多,從作用力上大致可以分為兩大類:一是直接荷載作用下由于承載力原因引起的裂紋,如墻體在局部較大集中力作用下的斜裂紋和豎向裂紋;另一類是由于不均勻沉降、溫度變化、材料的收縮膨脹等間接作用的影響。地基不均勻沉降通常使墻體產(chǎn)生斜向裂紋。溫度變化通常使外墻角或靠近外墻處產(chǎn)生斜裂紋和沿頂層墻體頂部的水平裂紋,溫度變化的作用也是一種材料的收縮、膨脹過程。
該工程墻體裂紋主要發(fā)生在室內(nèi)兩片墻相交的“陽角”位置,墻體的中部。根據(jù)出現(xiàn)裂紋的部位、形態(tài)和走向,認(rèn)為出現(xiàn)的這類水平裂紋主要是墻體沿長度方向伸長所引起的。導(dǎo)致墻體沿長度方向伸長的主要原因是砌筑砂漿摻入料中含有的微膨劑在墻體自然干燥過程中的微量膨脹所產(chǎn)生的。由于這些裂紋發(fā)生在墻體的端部,而且裂縫的寬度、深度和長度都在一個較小的有限范圍,因此,它們對墻體的承載能力不構(gòu)成破壞。正常情況下,這些微膨劑的化學(xué)反應(yīng)過程一般在一年左右可完成。此外,上部樓層比下部樓層嚴(yán)重,因混凝土與墻體材料的熱膨脹系數(shù)不同,可以認(rèn)為溫度的變化也起到了一定的作用。
4.2樓板開裂原因分析
通過對施工現(xiàn)場的調(diào)查,認(rèn)為引起樓板開裂主要有三個方面的原因:設(shè)計(jì)原因、材料原因和施工原因。
該建筑平面設(shè)計(jì)為不規(guī)則型,且客廳與其他房間之間為錯層。這種設(shè)計(jì),導(dǎo)致樓板受力狀況復(fù)雜,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和垂直于板截面的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),形成了上下貫通性裂縫。
該工程樓板混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到C30以上,超過了設(shè)計(jì)要求,混凝土中摻有外加劑。這兩種因數(shù)均降低了混凝土徐變和塑性變形能力,特別是外加劑增強(qiáng)了混凝土的干縮性能,不利于在超靜定結(jié)構(gòu)中減少裂縫的產(chǎn)生。
在施工過程中,由于施工人員不注意,導(dǎo)致負(fù)筋踩下和部分位置樓板厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等也是引起樓板開裂的主要原因,現(xiàn)場檢測結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。
5 事故處理
5.1室內(nèi)墻體中部兩片墻相交的“陽角”處出現(xiàn)的水平裂紋,不是由于結(jié)構(gòu)在荷載作用下承載力不夠引起的。同時(shí),未發(fā)現(xiàn)因基礎(chǔ)不均勻沉降所引起的裂紋,住宅樓基礎(chǔ)未發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象。主要是由于墻體沿長度方向微量伸長所引起的。基于這些裂紋發(fā)生的部位、走向、寬度、深度和長度都在一個較小的有限范圍內(nèi),因此,這些水平裂紋對墻體的承載能力不構(gòu)成破壞。結(jié)構(gòu)的承載能力和房屋的整體性能仍能滿足原設(shè)計(jì)要求,可不必采取加固措施。但是,室內(nèi)墻體上出現(xiàn)的這些水平裂紋,已經(jīng)影響到外觀形象和裝修質(zhì)量等正常使用要求。為此,建議對這些水平裂紋采取一般封閉處理。如果條件允許,建議盡量推后修補(bǔ)作業(yè)時(shí)間,也可視不同情況分期、分批修補(bǔ)。
5.2對樓板應(yīng)進(jìn)行加固,加固方案女口圖2、圖3、圖4、圖5所示。
加固施工于2006年1月完成,經(jīng)3個月觀察,并對部分加固后的樓板進(jìn)行了靜載檢測,未出現(xiàn)裂縫。說明對本工程裂縫采取的處理方法是合適的。