摘要:裂縫,在建筑結(jié)構(gòu)的病害中是十分普遍的,其中,最為常見的是鋼筋混凝土構(gòu)件開裂和墻體開裂。作為一個(gè)系統(tǒng)工程,工程設(shè)計(jì)人員和施工人員在進(jìn)行裂縫控制時(shí)必須明確裂縫產(chǎn)生的原因,以便對(duì)癥紡織。在本文中,筆者從混凝土剪力墻裂縫和填充墻裂縫兩個(gè)角度出發(fā),分析了兩種裂縫產(chǎn)生的原因和防治辦法。
關(guān)鍵詞:高層建筑;框剪結(jié)構(gòu);裂縫;原因;防治
一、混凝土剪力墻裂縫
(一)分析混凝土剪力墻裂縫形成的原因
第一、由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的裂縫。在制備混凝土?xí)r,水泥、摻合料、水的混合物在經(jīng)過拌合后,體積會(huì)變大,然而,當(dāng)人模成型后;炷林械姆炙衷诨炷了饔玫耐瑫r(shí)一部分被吸收、一部分被蒸發(fā),隨之,體積會(huì)縮小,然而,應(yīng)力會(huì)在混凝土體積收縮的過程中產(chǎn)生,如果發(fā)生較大和快速的收縮時(shí)便會(huì)有裂縫產(chǎn)生。
第二、由于內(nèi)部約束和外部約束而產(chǎn)生的裂縫。作為超靜定結(jié)構(gòu),會(huì)有多余約束產(chǎn)生在高層框剪結(jié)構(gòu)中。通常,墻體受到的內(nèi)部約束有以下幾方面:
第一、當(dāng)混凝土收縮變形時(shí),混凝土墻內(nèi)鋼筋會(huì)產(chǎn)生約束;
第二、與墻體內(nèi)收縮變形的大部分,墻體內(nèi)收縮變形小的部分會(huì)對(duì)其產(chǎn)生約束;
第三、當(dāng)墻體收縮變形時(shí),墻體內(nèi)的暗梁、柱會(huì)對(duì)其產(chǎn)生約束;
第四、較長的混凝土墻端部與中部收縮變形的相互約束。
墻體受到的外部約束,主要來源于:墻體頂上的樓板和梁、墻體梁端的附墻柱、電梯井、基礎(chǔ)和墻以下的地板等等。如果墻體擁有很強(qiáng)的外約束,遇到在混凝土收縮變形影響而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力時(shí),約束變形不能通過內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生,這時(shí),墻體混凝土便會(huì)開裂形成裂縫。墻體外約束的邊緣,例如墻體與柱、簡體、基礎(chǔ)、地板、梁等交接處,是最容易產(chǎn)生最大約束應(yīng)力的地方。然而,在實(shí)際生活中,往往由于約束是裂縫產(chǎn)生的主要原因,而約束同時(shí)能夠?qū)α芽p的出現(xiàn)進(jìn)行推遲和對(duì)裂縫的擴(kuò)展進(jìn)行限制,所以裂縫通常產(chǎn)生在距離墻與約束體交接的0.3m~0.5m處。
(二)混凝土剪力墻裂縫的防治措施
第一、通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制
主要應(yīng)考慮溫度鋼筋的設(shè)計(jì),鋼筋會(huì)約束收縮但不能阻止收縮,增加鋼筋數(shù)量會(huì)減少收縮但會(huì)增加混凝土的拉應(yīng)力,如果鋼筋過多,約束可能會(huì)很大,同樣會(huì)引起混凝土開裂;充分利用構(gòu)造鋼筋的作用減少墻板結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,同時(shí)能有效地提高混凝土的抗裂性能;盡可能的降低混凝土的人模溫度,作到分層散熱澆灌,預(yù)防激烈的溫度、濕度變化,為混凝土創(chuàng)造松弛的應(yīng)力條件;應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變,此時(shí)易導(dǎo)致應(yīng)力集中裂縫,如遇到不可避免的情況時(shí),應(yīng)考慮做局部處理,比如做成逐漸變化的過渡形式,同時(shí)加配所需鋼筋。
第二、通過施工組織進(jìn)行控制
采用科學(xué)合理的施工組織設(shè)計(jì),根據(jù)混凝土的凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土的澆筑施工及混凝土攪拌站的混凝土供應(yīng)做合理的協(xié)調(diào)。使上層混凝土在下層混凝土澆筑后3-5h內(nèi)澆筑而不是控制在下層混凝土的初凝之前;控制分層縫的出現(xiàn)。它會(huì)降低混凝土的整體性,在澆筑上層混凝土?xí)r,注意使振搗棒插入下層混凝土5~10cm,以利于兩層混凝土的充分結(jié)合。在施工中應(yīng)注意防止側(cè)模的偏移,開始澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)墻根部的振搗,以防止產(chǎn)生爛根現(xiàn)象;對(duì)于長墻可借由設(shè)置溫度鋼筋來克服裂縫的產(chǎn)生,并采用細(xì)而密的構(gòu)造鋼筋,同時(shí)應(yīng)注意合理分段施工和合理設(shè)置溫度伸縮縫或施工縫。
二、填充墻體裂縫
(一)填充墻體裂縫的成因
第一、房屋頂層墻體開裂。屋面為框架結(jié)構(gòu),當(dāng)午后曝曬后,屋面板里外溫差加大,框架梁、柱出現(xiàn)溫差變形,而填充墻為剛性結(jié)構(gòu),不能與框架結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)變形,因此產(chǎn)生水平裂縫;由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與磚石結(jié)構(gòu)的線膨脹系數(shù)的差異,當(dāng)溫度變化后出現(xiàn)變形差,柱邊或填充墻中部出現(xiàn)豎直裂縫或八字形裂縫。此類裂縫一般早晨不明顯,晴天的午后比較明顯且外墻開裂現(xiàn)象多于內(nèi)墻。
第二、蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開裂。1冰泥制品收縮期較長。一般到三年齡期時(shí)干縮才能基本完成,同時(shí)水泥砌塊在28天齡期內(nèi)收縮量很大;2,加氣混凝土砌塊氣孔發(fā)達(dá),毛細(xì)作用較強(qiáng),受空氣濕度的影響也較大;3,墻體與混凝土框架結(jié)構(gòu)由于溫度線膨脹系數(shù)不同而存在溫度變形差。
第三、填充墻頂磚開裂。由于目前的建材市場缺少專用的頂磚,且施工現(xiàn)場制作難度較大,所以實(shí)際工程通常是采用紅磚代替或者使用干硬性細(xì)石混凝土塞縫收口。
(二)填充墻體裂縫的防治措施
第一、房屋頂層墻體開裂。做屋面保溫隔熱層,減小屋面板上下溫差,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少屋面結(jié)構(gòu)外露部分,對(duì)于屋面板四周及女兒墻,難以完成保溫隔熱措施則應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施,在邊跨處增加結(jié)構(gòu)柱,以減小柱距和梁跨(不超過3m),從而減小邊梁因上下溫差產(chǎn)生的變形,減少墻體水平裂縫的出現(xiàn)。
第二、蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開裂。施工單位應(yīng)選擇具有準(zhǔn)用證的合格生產(chǎn)商,簽訂合同時(shí)要明確砌塊進(jìn)場時(shí)間,并確認(rèn)生產(chǎn)商保證齡期等問題。砌塊進(jìn)場時(shí)施工單位要進(jìn)行現(xiàn)場檢測,檢測通過后,應(yīng)盡快運(yùn)人已放好線的施工樓層,分散堆放至砌筑位置,并事先做好防水措施,施工前用電熱法測定砌塊含水率,當(dāng)符合低于]5%的要求時(shí)方可施工,施工時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,保證砂漿強(qiáng)度,滿足灰縫飽滿,砌筑完成后,要堅(jiān)持灑水養(yǎng)護(hù),以減少砂漿的干燥收縮。
第三、填充墻頂磚開裂。墻體不要砌至梁或板底,留50mm~為預(yù)留縫,等待到墻體砌筑完成28天后,用C20干硬性細(xì)石混凝土塞縫,每天塞縫一次,三天完成,用手將混凝土塞緊,最后一次壓實(shí)抹平,為改善填充墻的裂縫現(xiàn)象,一般將填充墻兩側(cè)的拉結(jié)鋼筋拉通,并在墻面上滿掛鋼板網(wǎng),再進(jìn)行抹灰。其中鋼板網(wǎng)要與框架梁柱可靠拉結(jié),使墻體與框架結(jié)構(gòu)形成整體,防止因兩種材料的變形差異而產(chǎn)生的裂縫。