浅谈旧城区改造中的建筑裂缝及预防
2015-10-21乐金安
乐金安
【摘要】随着经济不断发展、城市化进程日益进步,“老旧失修、布局不合理、功能不完善、安全隐患众多”的旧城区已很难适应人们居住、生活。近年来,为全面改善旧城区面貌、提高旧城区综合效益,全国各地纷纷进行旧城区改造建设。同时,在旧城区的改造建设过程中,建筑物自身的建筑裂缝和施工影响使周围建筑物产生裂缝形成的安全隐患,给人们的生活带来了不利影响,必须认真分析进行预防解决。本文就旧城区改造中可能出现的建筑裂缝成因和预防解决措施进行粗略阐述。
【关键词】旧城区;改造;建筑裂缝;原因;预防措施
一、旧城区改造中出现建筑裂缝的成因
旧城区改造建设中建筑裂缝的出现和开展是结构或构件破坏的先兆,过大的裂缝会促使结构破坏,造成结构承载能力或构件耐久性降低,使房屋渗漏或影响美观,所以,习惯上都不允许建筑物出现裂缝。常见的建筑裂缝有水平裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝。裂缝成因较复杂,危害程度不仅与裂缝大小有关,且与裂缝产生原因不同而各异,裂缝的预防处理方法也不一样。
建筑物产生裂缝的因素很多,从大的方面可分为设计错误,原材料质量低劣或材料选用不当,施工质量不合格,使用不当或外部环境影响等四个方面。
1.设计错误,主要表现为结构方案及布置不合理,结构计算错误,结构抗拉强度过低,结构构造不合理等。内力分析常见的错误有:计算简图与实际不符,荷载取值偏小或漏项,未考虑温度收缩应力及地基差异沉降产生的内力;承载力计算常见错误有:安全度取值过低,配筋量不足,只计算抗弯、不计算抗剪和抗扭;结构抗裂验算常被忽视;结构构造配筋不合理,只配受力钢筋,忽略构造钢筋配置。
2.原材料对混凝土结构影响最大的是水泥品种及质量。硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥水化热较高,大体量现浇混凝土易于开裂;火山灰水泥及快硬水泥收缩性大,大面积混凝土易于开裂;矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥抗冻性较差,干湿交替工程易开裂;矿渣水泥易发生沉缩和泌水现象;水泥含量越高,混凝土收缩越大,产生裂缝的可能性就越大;砂石含泥量过大,内部存在反应性骨料,外加剂不当或过量,均易造成混凝土裂缝。砌块结构较烧制粘土砖结构易于裂缝,特别是浇筑前静停期较短的工业废料砌块,由于砌块收缩性大,与砂浆的粘结能力较差而更易早期开裂。
3.施工质量不合格对建筑裂缝的形成最为直接,主要涉及混凝土、钢筋及模板三方面。若混凝土配合比不当或泵送时改变了配合比,掺合料拌合不均,搅拌时间过长,浇筑顺序不当,振捣不充实,硬化前受震动或受力,养护不及时、不充分或受冻,强度过低等均会直接降低其抗裂性;钢筋方面,如混凝土在结硬期被扰动,保护层过小;模板方面,如模板变形,支撑下沉,模板漏浆,过早拆模等。对于砌体结构主要是砌筑方法不合理,如通缝、马牙槎、碎砖过多、砖浇水不透,砂浆与块体粘结强度过低等。
4.使用不当及环境的不良影响或外界因素侵害,多表现为荷载超过设计规定,周围存在酸、盐及氯化物等有害介质作用,环境温、湿度急剧变化,构件各部位温、湿度差大,表面受热过度或火灾,建筑物处于反复冻融状态等。
二、旧城区改造施工影响使周围建筑物出现裂缝的原因
旧城区改造施工对周围建筑会产生或多或少的影响,尤其在地基处理阶段,地基处理方式、工艺的不同,影响程度也不同。新建建筑物多为深基坑,在基坑开挖时,周围建筑物经常受影响产生墙面、地面裂缝,该裂缝绝大部分属沉降裂缝,产生裂缝的主要原因是:
1.基坑开挖时支护、锚固不当。基坑挖掘的过程中,未有效采取分层开挖、及时支护、认真锚固措施,造成土方塌落,导致周围建筑基础下沉、墙地面开裂。
2.新建筑物的施工基坑与相邻建筑的间距过小。由于相邻建筑物距离新建筑物施工基坑很近,间距太小,挖掘时受到限制,只能垂直开挖,但仍会使相邻建筑物受影响。
3.地下水位下降,地基土层中的含水量减少,地基承载能力被削弱。基坑内基础施工须保证基础基坑内无水,于是施工期间进行持续降水,造成大面积地下水位降低,减少了周围建筑地基土层中的含水量,削弱了地基承载能力,引发不均匀沉降,产生裂缝。
三、旧城区改造中裂缝预防解决措施
旧城区改造建设施工过程中对裂缝的预防解决,要具体分析裂缝成因采取有效措施对症解决:
(一)旧城区改造施工中建筑物自身建筑裂缝预防解决措施
1.严格按照国家标准规范对地基沉降、构件承受荷载进行验算,依照规范配置钢筋,合理进行设计。设计时构件应受保温层保护,尽量避免选用高强度混凝土,尽量避免非承重性裂缝产生,尽量降低建筑物平面体量,墙体和楼面不能支撑在刚度相差较大的支座上。
2.按照国家标准对进场的水泥、骨料、外加剂、钢筋等原材料进行严格检查和验收,一律不使用不合格的次品材料。
3.施工中按照《混凝土结构工程施工规范》要求,严格执行拌制、运输、浇筑、振捣、施工缝设置和新旧混凝土连接、模板制作、拆模及养护方面的规定;加强混凝土凝结硬化过程中的自然养护、蓄热养护,采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡,预留温度伸缩缝。
4.针对气候温湿度变化的影响,可采取对钢筋混凝土构件的保护措施来减少其影响;因受冻融循环产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏部分要予以补强加固外,宜对受冻混凝土构件添加保温措施;因处于侵蚀介质中而产生缺陷和损伤时,除应剔除受腐蚀和损伤的部位后补强加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以防护;地震震害的损伤要采用抗震验算和抗震构造措施来预防,已产生的不太严重的地震损伤参考震损建筑修复加固的办法解决。
(二)施工影响使周围建筑物产生裂缝的预防解决措施
1.加强对基坑沉降、位移情况的观测。基坑开挖时,每开挖一层观测一次,且每层开挖的深度控制在1.5米内,并根据不同土质情况适时调整。当沉降或位移值超过规范规定值,立即采取应急措施。
2.基坑开挖时随挖随支护、分层开挖支护,靠近相邻建筑物的部位,重点突击,不让开挖层暴露时间太长。同时,加强薄弱部位的锚索或土钉密度及深度。
3.合理选用桩型,尽量采用静压桩,以减少桩基施工时振动对周围建筑物的影响。若采取捶击桩,应挖防振沟隔离周围建筑。
4. 尽快完成基础工程施工。由于降水是造成周围建筑裂缝的主要原因,故应尽快完成基础工程,停止降水作业,及时回填基坑,使沉降及位移趋于稳定,有效阻止裂缝发展。
四、结语
在旧城区的改造建设过程中,不论是施工中建筑物形成的自身建筑裂缝,还是受施工影响使周围建筑物产生裂缝,两方面的建筑裂缝都应受到高度重视,工程师们应认真分析,采取行之有效的措施进行预防解决。
参考文献:
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