建筑地基施工裂缝的处理分析

罗 暾

摘要:民用建筑裂缝产生的原因多种多样,因此应牢牢掌握每一种防治方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,尽量实现防治最优。文章对由于地基沉陷引起的裂缝和在施工过程中产生的裂缝进行了分析,总结了其产生的原因,然后结合相关工程案例对裂缝的治理措施进行了探讨和阐述。

关键词:建筑地基;施工裂缝;地基沉陷;混凝土

中图分类号:TU746文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)24-0115-02

混凝土与钢筋混凝土结构是一种耐久性较好的结构体系,但是由于混凝土是由各种不同材料性质组成的混合体,其匀质性较差,抗拉强度较低,又有膨胀收缩、徐变等特性,因此在实际工程中,往往由于设计不周、施工粗糙、使用不当等原因,致使混凝土构件与结构出现不同程度的裂缝,给结构造成一定的损伤,影响建筑物的正常使用,有些裂缝则危及结构的安全,甚至造成建筑物的严重破坏和倒塌。

一、地基沉陷引起的裂缝

(一)裂缝产生

通常我们都认为地基土层在自重的作用下压缩已稳定,因此,地基沉降的外因主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。其内因是土由三相组成,具有碎散性,在附加应力的作用下土层的孔隙发生压缩变形,引起地基沉降。

(二)治理措施探讨

1.结构方面。(1)采用轻质高强的墙体材料,如陶粒混凝土、空心砌块、多孔砖等,以减轻墙体自重。选用轻形结构。如可采用预应力钢筋混凝土结构,轻钢结构和各种轻型空间结构等。工业厂房屋盖的重量较大,可将过去常用的大型屋面板外加防水屋盖改成各种自防水预制轻型屋面板,重量可减轻许多。减少基础和上覆土的重量。可采用空心基础、薄壳基础、无埋式薄板基础等自重轻,回填土少的基础形式,以及用空地板代替厚填土以减轻基底压力。(2)加强建筑物的刚度和强度。控制建筑物的长高比L/H<2.5;设置封闭圈梁和构造柱。圈梁设置在基础顶面,顶层门窗上方。地震烈度8度地区应每隔一层加一道圈梁,甚至层层设置圈梁。圈梁应设置在外墙,内纵墙和主要内横墙上,并宜在平面内连成封闭系统。圈梁的宽度等于墙厚,高度不小于120mm。所采用的混凝土强度等级不低于C15。纵向连续浇注,一次完成以形成整体结构。构造柱应设置在外墙四角和内外墙交接处,其钢筋与圈梁连接成整体。(3)减小或调整基底的附加应力,设置地下室。以挖除的地下室空间的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量,达到减小沉降的目的;改变基底尺寸,使不同荷载的基础沉降量接近,减轻不均匀沉降值。

2.施工方面。(1)砌块房屋墙体水平和垂直灰缝必须达到90%和80%,这是由于空心砌块块体较高和空洞的存在,砌块的灰浆铺设面积较砖的灰浆面积少使竖缝不易饱满,水平缝不便铺砌,减弱了墙体抗剪抗拉的能力,在砌块干缩,温差应力和局部荷载条件下墙体更容易出现开裂问题,导致裂缝的产生;(2)由于施工人员素质的差异,即使是同一工人砌筑的质量也不稳定,这也是造成墙体质量问题的原因之一;(3)采用传统的操作工艺,采用普通的水泥砂浆,造成块与块之间的粘接力下降,也容易造成墙体开裂。

二、施工技术引起的裂缝

(一)裂缝产生

混凝土裂缝的种类和分布位置:现浇楼板混凝土穿透性龟裂;现浇楼板混凝土预留孔洞的放射性裂缝;墙体混凝土上部裂缝。

1.楼板拆模过早或拆模后再次支撑未作同条件混凝土试块或不依据同条件混凝土试块达到设计强度100%就提前拆模,但拆模后又承受不了荷载就可能造成顶板混凝土开裂;此时利用支撑对此种情况的混凝土楼板进行局部受力往上顶,因为是局部支点,而且是人为掌握支顶力度无法确定支力大小,就不可避免地会出现此支撑支顶过力而使楼板混凝土出现裂缝。

2.楼板底模和支架的整体强度、刚度不够。存在下面的原因时均能造成楼板底模和支架的整体强度、刚度不够的结果,同时使得混凝土结构产生裂缝。未进行模板强度计算;支撑间距和龙骨间距大于经过模板计算的施工方案间距;支撑或龙骨的材料规格小于经过模板计算的施工方案的材料规格;立向支撑的接头缝、支撑与龙骨接触缝、大小龙骨接触缝、小龙骨与竹胶板接触缝因有缝隙而不实;立向支撑接头轴心不直,且无拉杆或拉杆无效。

3.泵送混凝土布料杆安放处未设附加支撑。混凝土布料杆本身重量和布料杆系统中混凝土的重量形成的荷载均承压在布料杆4条腿的4个支点上,在送混凝土时布料杆受混凝土输送泵压力冲击的影响,使得布料秆的4条腿支点经常出现2条腿受力的状态,此时的现浇板混凝土强度均未达到设计强度,所以此开间楼板混凝土很容易产生裂缝。

(二)治理措施探讨

1.改良混凝土配合比设计,优化级配。泵送混凝土坍落度控制在140±20mm,一般混凝土坍落度控制在80～120mm,尽量减小水灰比,防止早期干缩。

2.选用中热或低热的水泥品种,如普通硅酸盐水泥、矿渣水泥,尽量避免使用纯熟料水泥或早强水泥。选用适当的外加剂(如减水剂、磨细粉煤灰等),尽量减少水泥用量,充分发挥混凝土的后期强度。降低混凝土浆量体积,增加粗骨料用量。混凝土内浆量的体积宜控制在580～600L/m3,骨料用量宜控制在1050～1100kg/m3。

3.加强施工管理,在混凝土初凝后1～3天,对大体混凝土留孔进行内外温度测量。根据温差采取相应措施,混凝土的养护时间不少于14天,温差不大时以保证混凝土湿润状态为宜。养护工作安排责任心强的专人负责,使混凝土能得到良好的养护环境,减少温差引起温度裂缝,又能使混凝土充分水化,提高混凝土自身强度。

4.严格施工管理,浇捣楼板混凝土时必须铺设走桥,防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋看护,及时将位置不正确的钢筋复位,确保其位置准确。

5.模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝;模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂;合理掌握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期砼不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过砼水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。

6.加强人员素质教育和管理力度,执行计量制度,严禁商品混凝土现场加水,杜绝使用超过初凝时间的混凝土。预先考虑不利因素的影响,提前准备应付措施,严格按规范施工,减少施工因素影响。

三、结语

建筑混凝土结构裂缝有十余种类型,其特点和形成规律也各不相同,但在实际工程中,往往裂缝形成的原因是多种因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素,因此分清主次因素,对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”,是至关重要的,对症下药方能起到事半功倍的效果。

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