前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的高层建筑墙体裂缝原因及处理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:高层建筑;建筑通病;裂缝渗漏;注浆技术;应用要点
高层建筑是当今城市建筑的主要形式,是有效利用城市空间资源,实现集约化发展的重要建筑形式,在经济高速发展和人们需要多样化的前提下,各界对高层建筑的需求越来越高,高层建筑在施工中由于各种原因会产生各种问题,这不但影响了高层建筑的施工质量,而且社会对建筑行业的评价,建筑企业应该针对各种影响因素,加强新科技和新技术的应用,有效提升高层建筑的施工质量。在高层建筑施工过程中,在房屋的桩柱、墙体、结合处、门窗和地下室容易因材料、工艺和管理等原因产生开裂、渗漏、蜂窝和麻面,这些建筑通病不仅会影响高层建筑施工的质量,而且还影响高层建筑的应用性能,更会对高层建筑物的安全造成印象。当前建筑行业采用注浆技术应对上述问题,通过注入合成凝胶改变建筑物的理化性能,达到封堵裂缝,对抗渗漏的目的。高层建筑施工者应该清楚建筑裂缝和渗漏等建筑通病产生的原因,做好注浆技术的推广和普及工作,通过正确选择注浆原料,掌握高层建筑应用注浆技术的要点,为高层建筑施工质量的提升提供技术上的保障。
1 高层建筑常见的建筑质量通病
1.1 高层建筑裂缝和渗漏的形式
常见的高层建筑的裂缝和渗漏主要集中于如下两个部位:其一,砼结构裂缝和渗漏,主要在桩基、墙体、梁柱等砼结构位置出现;其二,建筑结构裂缝,主要在墙体穿墙孔、女儿墙、施工缝、伸缩缝处出现。高层建筑裂缝和渗漏应用传统处理方法会产生裂缝扩大,渗漏增加等潜在危害,是高层建筑施工中值得注意的问题。
1.2 高层建筑裂缝和渗漏产生的原因
首先,高层建筑施工中凿除多余的构筑物时,由于震动和外力的影响导致建筑结构和砼结构出现裂缝。其次,建筑施工中由于材料和施工等因素的影响,在特殊部位产生开裂、酥松、孔洞和麻面,降低了高层建筑的强度。最后,高层建筑施工和管理不当,导致工艺规范性不高,形成各种高层建筑质量通病。
2 注浆技术的优点
2.1 注浆技术具有易操作性
高层建筑施工中,应用注浆技术具有应用设备简单、注浆工艺易操作,注浆技术适应能力强,是高层建筑施工防治质量通病的有效技术。
2.2 注浆技术具有易工性
注浆技术是将复合浆体注入混凝土内部之中,使混凝土和结构物的裂缝和开裂得到填充,强化了混凝土蜂窝和变性部位,是值得在施工中推广和使用的加强技术。
2.3 注浆技术具有环保的特性
注浆技术采用混凝土和复合材料作为注浆原料,不但具有良好的力学性能,而且具有耐老化的化学性质,还对环境的影响较小,具有环保的特点。
3 注浆技术的材料选择要点
水泥是注浆技术应用的主要材料,注浆技术选用水泥应该选择水稳定性较高的普通硅酸盐水泥,可以采用泥—氯化钙浆液或超细水泥、粘土——膨润土浆等方式,形成注浆的主要原材料。水泥—水玻璃浆液是注浆技术防治裂缝渗水的主要混合物,一般采用加入适量的氯化钙改善水泥—玻璃水浆液的性能。有机高分子材料是注浆主要的复合材料,可以通过纸浆废液-过硫酸按浆液、如脉醛树脂-硫酸浆液、水溶性聚氨醋浆液等方式提高复合材料的理化性能。
4 注浆技术在高层建筑关键部位的应用要点
4.1 高层建筑墙体部位应用注浆技术的要点
首先,高层建筑楼板设置相应的变形缝外,需要在女儿墙和楼板接触的部位进行钻孔并埋管灌注,其灌注材料应采用剪强度好、粘结力强的材料。其次,高层建筑砖墙体及门窗注浆处理采用注浆的办法是在窗的框周布孔,重点是在框的底部注浆,材料以水泥浆为主。最后,高层建筑墙体应用注浆技术应该首先找出渗漏面,控制好关注压力,调和好注浆的比例。
4.2 高层建筑混凝土结构部位应用注浆技术的要点
首先,依据混凝土结构病害的部位设计注浆孔位,并且涂上环氧胶封闭缝口。其次,混凝土结构采用沿缝开槽注浆时应控制槽口宽度和深度,避免缝口扩大。最后,控制好注浆的凝固时间,使粘合物充分发挥不强作用。
4.3 高层建筑地下室应用注浆技术的要点
首先,做好钻孔工作,地下室裂缝的注浆孔为骑缝钻孔,深度约等于混凝土板厚度,去除孔中的灰尘和碎片。其次,固定注浆嘴,确保嘴与孔壁无缝隙。其三,做好注浆施工,压力由从低到高慢慢提升,灌完一条裂缝的最后一个注浆嘴,再回到第一个注浆嘴,依次补灌浆液,最后用水不漏封堵注浆孔洞,清扫垃圾。
4.4 高层建筑厨房和卫生间应用注浆技术的要点
高层建筑厨房和卫生间主要的建筑通病是防水层失效,用注浆技术处理时应通过环氧灌注切断渗水通道,控制水沿毛细孔扩大散,采用环氧砂浆嵌槽,埋管注入环氧浆直至充填饱满。
5 结语
综上所述,由于材料、施工和管理等因素的影响,高层建筑工程施工中会出现裂缝、渗漏等各种质量问题,这些问题不仅会影响高层建筑的使用、功能和安全,而且还会影响高层建筑施工企业的声誉,因此,需要在施工、管理和原材料上进一步加强控制。注浆技术是通过加注复合灌注材料加强建筑物的物理性能、提高建筑物对腐蚀和水侵蚀的抵抗能力,为了应对当前高层建筑日益增多的形式,建筑企业在从事高层建筑施工中应该加强建筑通病治理中对注浆技术的应用,通过规范化施工、科学控制注浆材料,做好关键部位的注浆施工,达到整体提高高层建筑施工质量的目的,进一步提高高层建筑的稳定性,延长高层建筑的使用寿命。
参考文献
[1] 刘美艳.小议注浆技术在房屋建筑施工工程中的应用[J].中国新技术新产品,2012(05).
[2] 费凌宛,杨宏彦.注浆技术及其应用在处理住宅工程病害中的措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(02).
关键词:高层建筑;剪力墙;结构合计;结构布局
Abstract: with the continuous development of society, people on the use of space requirements more and more high, high building arises at the historic moment. Especially in recent years, China's increasing high-rise building, the construction project of the overall quality requirements also more and more demanding. In the high-rise building industry field, the shear wall structure has been widely used, and gradually become high-rise buildings of the most common form of the structure. This article is from the high building shear wall layout and design, analyzed so as to high building shear wall can through the reasonable layout design of science, achieve high building load power balance of goals.
Keywords: high building; Shear wall; Total structure; Structure layout
中图分类号:TU97 文献标识码:A文章编号:
随着社会的不断进步和发展,人们对空间利用的要求越来越高,高层建筑应运而生,并在全球范围内得到广泛的应用。高层建筑特殊的承建结构决定了其建筑结构设计要比普通建筑的要求更为严格,结构布局要更为合理科学。特别是随着近年来,建筑结构专业诸多新规范的产生,更是为建筑设计人员带来许多新的课题,其中高层剪力墙的设计与布局问题,无疑是其中一个重要的研究方向。
1.剪力墙结构设计概述
剪力墙,又称为体根抗风墙或抗震墙、结构墙,英文名称为shear wall ,通常是指建筑物中主要承受风荷载或者包括地震在内等地质灾害作用引起的水平荷载墙体,其主要作用在于防止建筑墙体出现剪切破坏。众所周知,建筑墙据其受力的不同特点,可以分为承重墙和剪力墙,承重墙的主要功能在于承受竖向荷载,如砌体墙;而剪力墙则以承受水平荷载为主。剪力墙之所以又被称为抗风墙或者抗震墙,其主要原因就在于,其主要承受风力作用、地震等带来的水平荷载。
通常,剪力墙又可以分为平面剪力墙以及筒体剪力墙。平面剪力墙主要用于用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为了实现增加建筑结构的刚、强度及抗倒塌的能力的目的,在建筑物的某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。【1】如此一来 ,现浇剪力墙可以与周边梁、柱同时浇筑,达到很好的契合效果。而筒体剪力墙则主要适用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,与平面剪力墙相比,其刚度和强度高,因而可承受更大的水平荷载。
一般来讲,剪力墙结构的优点在于其侧向刚度大,在水平荷载作用下的侧移较小小,而且有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,与框架结构相比有更好的抗侧力能力,因此,剪力墙结构被广泛用于营建较高的建筑物。当然,剪力墙也有固有的不足之处,诸如剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置也不算不灵活,而且结构自重也较大,结构灵活性也很难保证。
2.高层剪力墙风载力设计分析
高层剪力墙结构竖向钢筋混凝土墙板及其水平方向,仍然是钢筋混凝土的大楼板、大载墙的构成体系。【2】一般来讲,建筑物高度越高,风和载力对其造成的影响就越大,风产生的推理作用会使建筑出现一定程度的摇摆浮动,一般来讲,浮动摇摆的限制非常小,需要靠竖向墙来抵抗。即墙面需要一个和风力相抗衡的力,沿着整个竖向墙板的高度,形成一种力的剪切。因此,高层建筑的竖向墙体不仅仅要考虑到建筑自身承重的竖向力,还应当考虑到水平方向对墙体的作用。
3.高层剪力墙结构设计计算分析
对于高层剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析大致相同,同常可以采用三维杆系―薄壁柱空间分析方法或着空间杆―墙组元的分析方法。【3】当然,这过程中还学要设计到墙体厚度的计算原则,一般情况下,我们可以按照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3―2002相关技术规范来进行计算,即当已知墙肢承担的楼面荷载的面积Aq时,可按下式估算墙厚:bw=1.3QAqn×103 /fchwr。【4】此种方法,在我国建筑行业已经得到广泛的应用,不论是理论方面还是实践方面都已比较成熟,但是在这中结构设计计算过程中仍然应当注意 以下几方面的内容。
3.1高层剪力墙结构的建筑在抗震方面的薄弱环节在于其平面外边缘的脚部处的墙体,因此应当做好此部位的抗震设计关乎建筑物的整体设计质量。通过减小压轴比、增大纵筋和箍筋的配筋率来缓解扭转效应带来的影响都是解决这类问题的行之有效的办法,只要设计者稍加注意,就可以避免后期施工带来的诸多麻烦。
3.2剪力墙会在水平作用力的影响下,稍显变形弯曲,而底部小墙肢则会承受较大负荷的扭转剪力。剪力墙应在竖向和纵向两个方向均设计连接,避免形成“一”字形结构,这也是导致周边墙体出现裂缝的主要原因之一。做好两个方向的设计连接可以说关系到整个建筑物的整体质量。
3.3各个墙肢的分布要尽量均匀合理,避免过疏或者过密的想象发生,尽量实现墙肢刚度中心与建筑物中心的一致。同时,对于高层建筑来说,其剪力墙的结构设计还应当配合添加适当数量的长墙,一方面可以减小抗侧性能不佳的缺点,另一位方面也可以避免墙体结构产生大的变形。
4.剪力墙出现裂缝之原因分析
墙体出现裂缝的现象时有发生,产生原因也十分复杂。在一般情况下,工程剪力墙裂缝的成因可以分为以下两个方面:一是动、静荷载或者其他各种外荷载而引起的墙体裂缝;二是由混凝土内外温差、收缩或地基不均匀沉降等变形荷载引起的裂缝。【5】除此之外,建筑结构设计及其结构布置也是产生裂缝的一个诱因。因此,我们不能单一的分析裂缝产生之原因,而应当结合实际情况,多角度综合的分析和处理此类问题。通常来说,当剪力墙出现裂缝时,最有效的办法就是在建立墙上增开结构小洞。通过精确的计算,增开的结构小洞可以有效释放混凝土的收缩应力,减少因混凝土收缩带来的墙体变形。除此之外,在剪力墙墙体中设置暗梁,可以使贯穿性的裂缝只能裂到梁低,而不至于损害楼面板底,在一定程度上也可以控制裂缝带来的危害。
5结语
剪力墙结构设计关系到建筑整体质量,更关系到每位住户的生命财产安全。作为建筑结构的设计人员,应当树立起良好的社会责任感和使命感,努力完善建筑结构各方面的设计工作,保障建筑物的质量安全。只有这样才能实现我国建筑行业的发展,才能促进我国建筑设计质量实现质的飞跃,才能达到构建和谐社会的目标。
【参考文献】
1.建设部干部学院. 建筑结构. [M]华中科技大学出版社(第一版).2009.1
2.胡见勇 史明忠 冯文燕. 高层剪力墙结构问题的探析. [J]. 黄石理工学院学报.2009.7
3.许燕禄. 框剪结构剪力墙平面布置对扭转的影响 [J]. 广东土木与建筑 2005(11): 66-68
关键词:建筑物;防渗措施;补漏技术
建筑工程中普遍存在屋面、墙身、地下室渗漏现象。渗透是当前建筑工程中常见的质量缺陷和问题,在当前建筑工程施工的过程中,是利用相应的技术手段进行控制和改善过程。在建筑裂缝出现的过程中,其源头是非常难找的过程,因此在处理的过程中,也是一件难度较大的施工手段和施工方式。渗漏是影响房屋使用功能和质量问题的主要病害,其在处理的过程中,是通过加强施工过程中的控制方式和手段进行分析和管理的过程。
1.地下室
随着社会发展中,人们对地下室要求不断提高,在地下室工程施工中,由于受到各种施工因素的影响容易发生渗漏现象。这狐妖是由于在施工中冷缝连接不合理,造成墙面的裂缝存在,同时形成了伸缩缝和渗透缝。
1.1防漏措施
1.1.1严格按配合比拌砼,精心组织,周密安排地下室度板、四壁砼的浇注,避免出现冷接缝;浇捣过程,注意不漏振、不过振,避免墙体出现蜂窝、漏浆、泛浆等质量缺陷。
1.1.2底板底面、四壁外侧增设防水层。
1.1.3墙体预埋件(模板拉杆、预埋套管等)须满焊止水环片。
1.1.4没有后浇带的,后浇带应设地结构受力较小的部位,其砼浇灌两个月后进行,并最好用膨胀水泥配制,以防止新老砼之间出现裂缝。
1.2补漏技术
地下室常见的渗漏现象一般为慢渗、快渗、急流、高压急流等。修堵的基本原理是一致的,无论是孔洞漏水、裂缝漏水、还是大面积渗漏水,修堵时要把渗漏面积尽量缩小,使漏水集中于一点或数点,为最后堵塞漏水点创造条件。
1.2.1孔洞漏水堵补
1.2.1.1直接堵塞法,适用于水压不大(水压制N以下)孔洞较小的漏水点,以漏水点为圆心剔凹槽,槽壁尽量与基层面垂直,用水将凹槽洗干净,用配合比为1:0.6的水泥胶浆捻成凹槽直径相近的圆锥体,待胶浆开始凝固时,迅速将胶浆填塞凹槽并四周挤压严密,等胶浆与凹槽壁紧密丫合并凝固即可。
1.2.1.2木楔子堵塞法适用于水压大,漏水孔不大的情况,用胶浆把一铁管牢稳埋设于漏水处凿成的孔洞内,铁管顶端比基层面低2cm,让水从管子流出,管子四周用水泥砂浆抹平,等有强度后,把一浸过沥青的木楔打入管内止水,管顶处再抹砂浆等即可。
1.2.2裂缝漏水堵补
1.2.2.1直接堵塞法,适用于水压较小的裂缝慢渗、快渗等。先把裂缝凿成八字形沟槽并清洗干净,把水泥胶浆捻成条形,等胶浆快要凝固时,迅速压进沟槽中,并挤压密实,待胶浆与沟壁紧密结合并凝固后即可。若裂缝过长可分段堵塞。
1.2.2.2下线堵塞法,适用于水压较大的慢渗或快渗的裂缝漏水处理。先把裂缝凿成八字形沟槽并清洗干净,在沟槽底部沿缝隙放置一根小绳,长度约20-30cm,将胶浆于开始凝固时和绳子填塞于沟槽中,并迅速向两侧挤压密实。填塞后迅速把小绳抽出,让水沿绳孔流出,最后再对绳孔作孔洞补漏法或下钉法堵塞即可。
1.2.2.3蜂窝麻面漏水处理,适用于蜂窝孔洞及水压较小的漏水处理,先把漏水处清洗干净,在砼表均匀涂抹厚2cm左右的胶浆一层(水泥:促凝剂=1:1),随即在胶浆上薄薄地撒一层干水泥粉,干水泥上出现湿点即为漏水点,立即用拇指压信漏水点到胶浆凝固,按此办法堵塞完成其他各漏水点即可。
2. 外墙渗漏
外墙渗透是当前砌体工程中的常见的问题和质量缺陷,随着当前社会发展过程中,各种建筑结构和建筑手段的不断应用,在其发展的过程中是利用相应的技术手段进行分析和管理。现在大部分房屋建筑采用框架剪力墙结构,用轻质空心砖作为填充护墙体,其在施工的过程中由于对施工材料应用的不达标和不到位,使得其在运行的过程中存在着多种问题和质量缺陷,很容易引起渗漏现象。当出现渗漏后严重影响到正常使用功能,但维修处理也比较困难,表现在渗水的部位明显清楚,其缺陷更是造成建筑物在运行过程中其质量出现故障和外观造成破坏。外墙渗透作为当前高层建筑中的主要通病,其是通过对外部墙体进行破坏,从而影响梁柱与砌体结构中的存在方式。目前外墙渗透的主要原因在与墙体之间存在着各种裂缝,由于流经通道曲折复杂,返工后的效果也是一个不确定性。
2.1、渗漏原因
墙体的采用材料温度线膨胀系数不相同,构件及砌块之间的变形不能协调而引起墙体开裂。例钢筋砼构件的温度线膨胀系数比砖砌体高出一倍还多,即使在砼结构产生允许范围变形条件下,墙体也容易出现在墙与梁柱交界部位的纵横向有规律的裂缝。同时温度的线膨胀系数存在一定差异,按各种不同材料安装的门窗框与墙体之间,也接触的周围也出现沿框走向的裂缝,造成墙体产生裂缝的部位增加产生渗漏的机率加大。
2.2防治措施
2.2.1严格按照铺贴工序施工,尤其须作好墙体处理、抹底层灰、粘贴及勾缝工序。砖墙基体需用水湿透后冷糙5-7mm,隔天浇水养护,砼基体表面需凿毛后用水湿透,刷一道聚合物水泥浆,搓平后浇水养护;或用1:1聚合物水泥细砂浆喷到砼基体上作毛化处理,凝固后用水泥砂浆找底,搓平后浇水养护。
随着当前社会不断发展过程中,传统的建筑结构形式逐步的无法满足当前人们对建筑物结构的要求,使得其在发展过程中存在着诸多的缺陷和管理因素,目前,框架结构外墙常见的渗漏部位为框架梁下与砌体交接处的开裂、渗漏。
2.2.2改变传统的批挡及粘贴材料
现常用水泥砂浆粘贴面砖,或在砂浆中掺107胶。随着高层建筑出现,107胶不能根本解决面砖粘贴的安全性、防渗性。在施工中建议采用新的粘贴材料,可大大提高粘贴效果。
2.2.3在建筑墙面增设“一喷灵”有机硅防水保护层。
2.3补漏技术
2.3.1挖补法,适用于冻融开裂的面砖损坏或脱壳面砖,具体作法如下:
用钢凿凿去起壳面砖及括糙层,然后清理修补基层。
聚合物砂浆括糙,用木抹压实槎平,划毛,浇水养护1-2d后可镶贴面砖。
按原墙分格,弹线,做灰饼,贴面砖。
2.3.2环氧树脂灌浆修理法,适用于面砖与括糙层已脱落,但表面完好的墙面。先用小锤轻轻敲击面砖,确定起壳修补范围,然后确定钻孔位置(一般16-18孔/m2),注入孔均布于勾缝上,孔径8-10mm,孔深钻进基层1cm左右。用气泵清除孔中粉尘,待孔眼干燥后,用环氧树脂凝固后用1:1水泥砂浆封闭注入口。
1.发生建筑外墙渗漏的原因
1.1设计因素
当前挑檐设计多为现浇,与檐沟圈梁进行相结合之后,整体刚度很大,在变形时就不能自由伸缩,因而,与檐下墙连结处很容易产生较大剪力,导致墙体的裂缝产生从而引起渗水。另一种情况是窗户的设计过大,而框的刚度却不够,难以承受住墙体荷载,导致窗台墙开裂渗水。
1.2材料因素
目前在建筑工程中所使用的材料,多数是混凝土块,混凝土空心砖等。这些材料往往具有很强的干缩性,容易变形发生开裂和起鼓等现象。墙体所用的砖或砌块抗拉、抗剪强度偏低,减少了砌体灰缝对外墙的嵌固作用从而引起渗漏。
1.3施工质量因素
施工过程中,砌体的水平灰缝砂浆不够饱满就容易发生各种裂缝,或者当砂浆的强度低时,其粘结力也会受到影响而下降,抗渗性能也随之下降,容易造成外墙墙体的渗水。
若使用质量较差的门窗时,可能由于刚度不够而造成裂缝,或者是材料缺乏柔性而使缝隙无法填满从而造成渗水。当门窗受到强烈的撞击时,则可能会由于外力的作用而发生性变从而发生渗水的现象。
2.建筑外墙渗漏防渗漏施工技术的防治策略
2.1墙体检查与处理
要解决建筑外墙出现的渗漏问题,必须从根本问题着手,以墙体自身的防水功能为着重点,从而找出渗漏隐患才可以对症下药。
外墙砌筑要求很高,要求在砌筑时避免墙体重缝透光等现象的发生,墙体与梁柱交接面应清理干净,砌筑墙体时不可一次到顶,应该分为二至三次砌完,以防止砂浆发生收缩,使墙体得到充分沉实。不然会发生砂浆挤压下沉,砌体产生一定的变形,结合部位会出现水平的裂缝。外墙抹灰时应注意脚手眼堵抹不严或堵抹的方法要正确,否则会造成脚手眼部位的抹灰层空鼓从而产生裂缝。
2.2外墙防渗漏施工
框架结构外墙时常见的渗漏部位,是框架梁下与砌体交接处的开裂渗漏,外墙找平层空鼓开裂渗漏,脚手眼渗漏以及阳台根部渗漏等等原因。主要的防渗漏施工的技术如下:选用抗压强度大于5MPa、干燥收缩值小于0.5 mm/m、出釜后须保证养护期的砌块;加气砼砌块施工时的含水率宜控制在小于15%以克服砌块自身收缩引起的裂缝。
在砌筑过程中,不同的干密度和强度等级的加气砼砌块也不应该混砌,也不应与其他砌块混砌。施工中的框架结构墙体的每日砌筑高度应控制在1.40 m以内,砌筑至梁底约200 mm左右,应静停7天,待砌体变形已经稳定后再使用同种材质的实心辅助小型砌块挤紧顶牢。顶砖施工要按要求进行,必须做到充分紧实,勾缝密实。从施工上, 施工前,应制好定屋面防水施工的专项方案,对施工人员要具体交底清楚,让他们对操作要点要做到心中有数,以确保防水的可靠性。
2.3保证门窗的施工质量
针对窗台坡度小、填充硅胶脱落、老化等原因, 应该采取将硅胶沿窗台小圆弧的顺直方向抹压, 部分透过窗下框与圆环处预留的缝隙挤满的措施,以确保窗与洞口墙体的连接为弹性连接。
首先把好窗框的材料关,下料尺寸的误差要严格控制在允许范围之内, 使成型后的窗框达到接缝严密、整体方正的效果。在对窗工程进行验收时, 应该采取淋水试验的方法,以检查其抗渗性能,以及窗下框流水畅通和积水情况。
2.4改善抹灰层施工质量
抹灰层的施工质量,是影响建筑墙体渗水的最直接原因,保证抹灰层的施工质量,必须要解决好与墙体的表面的粘结以及砂浆的干缩,要做到以下几点:
(1)外墙抹灰前,应该先做好基层的处理,从而清除影响砂浆与墙面粘附力的松散物和污物等等,并且对墙面充分润湿,以防止基层将抹灰层中的水分吸走而产生空鼓开裂。抹灰前提前对墙体进行淋水冲去泥粉,对砌块在其砌筑完成后用胶水和水泥浆打好基础,对抹灰层厚度大的地方要分层施工并适当挂网。
(2)对抹灰砂浆应分层抹灰,尤其是对于高层的建筑,局部外墙的抹灰较厚,这就需要进行分层批灰。
(3)为了增强抹灰层的抗裂能力,在砂浆中掺入一定量的聚丙烯纤维。在施工时使用好添加剂,可以对内墙抹灰层增加纤维作抗裂用,能有效地减小砂浆因为干缩、温度等等变化等因素引起的微裂缝,有效防止及抑制裂缝的形成和发展,整体上提高砂浆的抗裂性能。
在砂浆中加入添加剂出槽后的纤维分散均匀,与砂浆有着较强的粘结力,体积微小,容易与砂浆材料混合而均匀分布。又因其表面积大,能在抹灰层内形成一种均匀的乱向支撑体系,削弱抹灰层的干缩并分担其收缩能量,减少收缩裂缝。
(4)灰砂浆可用聚合物防水砂浆、外墙抹灰脚手架拉接筋等,应在切割后喇叭口抹实压平。定浆后,可用铁抹子切成反搓,然后再刷一道素水泥浆。操作力度均匀,抹灰层要压实,砂浆含水率适中,不发生开裂或者掉灰现象。
3.结语
综上所述,外墙面渗漏是常见的顽症,但只要在建筑工程的设计阶段,以及施工过程中,能进行有效的防治措施,就能够很好的预防渗水现象的发生。外墙渗漏的防治应从各个等环节进行处理,来消除渗漏隐患。虽然建筑外墙体渗漏产生的原因复杂多样而且控制难度较大,但只要采取全过程控制的方法,加强管理,严格遵守相关规范和操作规程,就可以大大减少外墙体渗漏产生的可能性,从而确保了工程施工质量。
参考文献
[1] 杨志深. 浅谈房屋建筑工程外墙渗漏的成因分析与预防措施[J]. 山西建筑,2008,34(1).
[2] 江河. 某高层住宅外墙防渗漏施工技术与管理对策[J]. 福建建筑,2009(04).
[3] 曹丽君. 对建筑外墙防渗漏施工技术措施的探讨[J]. 山西建筑,2009(12).
(2.九冶建设有限公司第二工程公司,山东,淄博,255000)
【摘要】本文通过分析框架结构填充墙裂缝的特点,针对其产生原因提出防治措施。以期通过本文的阐述规范建筑墙体施工技术,为减少甚至消除墙体裂缝这一质量通病提供理论参考。
【关键词】框架结构建筑;墙体裂缝;防范措施
1 框架结构填充墙裂缝的特点
1.1 裂缝的普遍性
由于框架填充墙的抗剪与抗拉强度较低,在使用过程中,其边界处会产生应力集中现象,因此对影响墙体开裂的各种因素比较敏感。框架填充墙的裂缝问题比较普遍。
1.2 杜绝裂缝有困难
混凝土结构设计规范中对裂缝有明确规定。如划分了裂缝控制等级,并规定了最大裂缝宽度的允许值等。但在GB50003-2001《砌体结构设计规范》中,关于墙体开裂主要通过相应的构造措施来进行控制。即使严格按照设计规范的构造措施进行施工,也很难保证砌体内不出现裂缝。杜绝填充墙裂缝的出现有一定的难度。
1.3 裂缝的性质及危害不同
当结构承受的拉应力超过其抗拉强度,或其应变超过其极限应变值时,结构就会产生裂缝,框架结构填充墙的裂缝大多是微小的细裂缝,远远没有达到影响结构安全的程度,但是细小的裂缝扩展到一定程度时,就会对建筑物造成严重的影响,填充墙的裂缝不仅会影响建筑的美观,而且常会影响建筑的使用功能。
2 框架结构填充墙裂缝的产生原因
2.1 填充材料的干、湿不稳定性产生的裂缝
产生这种裂缝的原因:墙体粉刷前充分浇水湿润,这时的墙体含水率较高,体积略有膨胀;粉刷结束后,墙体内的水分才开始逐渐往外排析,随着水分的不断挥发,墙体就会逐渐干燥和收缩,当墙体的收缩量大于砂浆拉应力时,则会将墙面的粉刷层拉裂。
2.2 填充墙自身收缩而产生的裂缝
这种裂缝比较规则,造成裂缝的原因是:砌筑砂浆具有流动性,在重力作用下,墙体不断沉实引起收缩。
2.3 温度产生的裂缝
由于填充墙和混凝土的线膨胀系数不同,两种材料的收缩量也不尽相同,这就产生了在两种材料结合处的裂缝。尽管这种裂缝比较规则,但由于环境温度变化比较频繁,裂缝是不可避免的,只能通过控制其宽度,使裂缝对建筑物影响更小。
2.4 砌体的荷载裂缝
砌体的荷载裂缝,反映了砌体的承载力不足。砌体承载力不足的主要原因是砌体的强度不够和砌体的稳定性差。
2.4.1 影响砌体抗压强度不足的主要原因
(1)设计时所采用的截面偏小,使用的砖石和砂浆强度等级偏低。
(2)砖和砂浆的强度等级是确定砌体强度的两个主要因素。
(3)砖的开关和灰缝厚度不一,会影响砌体的强度。
2.4.2 影响砌体稳定性的主要原因
(1)墙、柱的高厚比超过了规范允许的高厚比,使其刚度变小,稳定性差。
(2)砌体受温差收缩变形影响,当收缩引起的应力超过砌体的抗拉强度时,容易在纵墙中部沿砌体高度方向产生上下贯通的竖向裂缝,降低砌体的稳定性。
(3)组砌不合理。如砌体是在受压状态承受压力,为了使所有砖均能平均承受外力的自重,必须使将受到的压力沿45°线向下传递,使整个砌体由交错45°应力线连为整体。如果在砌筑砖砌块时,排序不合理,就会降低砌体抗压强度和稳定性,引起裂缝。
2.4.3 填充墙与梁交接处裂缝形成的原因
工程中某框架结构住宅,层高3m,填充墙均采用加气混凝土块。交付使用不到半年,填充纵墙与部分横墙连接处开裂,横墙和梁交接处出现裂缝,最后导致纵墙成为高2m,长1.5m的独立墙。
(1)部分横墙未设置构造柱,整体稳定性差。
(2)在与横墙连接处未按规定砌成实体,又是采用阳槎连接,而且未设置拉筋。
(3)砌体砂浆不饱满,通缝严重。
(4)填充墙每天砌筑高度过高,没有间歇,从而导致墙体收缩过大,产生收缩裂缝。
(5)在砌块砌到梁底时,未按规范要求加一层蒸压灰砂砖斜砌楔牢塞实,在墙体收缩后,出现裂缝。
2.4.4 内隔墙出现斜裂缝形成的原因
(1)由于框架自身受力不均匀导致变形或主框架部分不均匀沉降,对墙体产生剪切或弯矩作用,且主框架内填充隔墙整体刚度差,对剪切或弯矩抵抗力较差,从而无法有效抵抗不均匀沉降或框架受力不均造成的变形,进而出现裂缝。
(2)地基发生了不均匀沉降后,下沉较大部位与下沉较小部位之间出现了相对位移,即基础底的地基表面出现局部凹陷处,基础及上部结构失去了支承,其重量只能由砌体承担,使得砌体产生了附加拉力和剪力,当这种附加拉力和剪力超过了砌体的承载能力后,砌体上便出现裂缝。
3 框架结构填充墙裂缝的防治措施
3.1 合理选择墙体材料
应优先选用与框架结构混凝土的线膨胀系数相近、吸水率较小、材料强度较高的砌块或砖作为填充墙的砌体材料,如黏土空心砖、陶粒混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等。
3.2 优化施工设计
对高层建筑结构房屋的基础形式的选择,在设计时要充分考虑其不均匀沉降,尤其是对进行地基人工处理的框架结构更应考虑不均匀沉降对框架变形的影响,并应计算沉降量,预估框架变形程度,这样可保证在施工时对重点部位予以重点控制。合理设计保温隔热层;合理设置门窗尺寸及材料;合理设置伸缩缝和沉降缝;控制好框架的侧移变形。
3.3 加强施工质量控制
3.3.1 由于高层建筑砌块体积较大、砌体又设置拉结筋,所以相应灰缝厚度也有所增加,当一面填充墙体砌筑完成时,墙体的自然沉降会逐渐展开,使墙体上部与主体结构的接触处产生裂缝,医I此填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定的空隙,以便任由填充墙自由沉降变形。
3.3.2 严格按照施工验收规范的要求进行上下层错缝组砌。在砌体砌筑前,绘制块植物区系排列图,确定皮数杆每层砌筑皮数,水平、竖直灰缝宽度,砌块的搭接长度,及不同规格砌块的使用位置等,并且严格控制砂浆饱满度及灰缝的厚度。
3.3.3 做好成品保护工作,砌筑后应尽量保证墙体避免撞击振动,并对其进行及时的养护,以保证砌体强度能够得到正常的增长。
3.4 积极运用裂缝修复方法
已经产生的裂缝则必须设法予以修复,否则影响建筑物的观感和使用功能。填充墙的裂缝一般不影响结构安全,因此在裂缝修复时不必强调强度方面的要求,但对温度的反复性必须有充分的认识。对已趋于稳定的裂缝可采用手工直接将水泥砂浆进行修补,修补后注意浇水养护。对于因不均匀沉降而导致的较大裂缝则需与结构加固配合进行。通过修复可提高墙体裂缝部位的抗变形能力,在原裂缝位置一般不会再出现裂缝,如附近有较薄弱环节则可能再出现的裂缝,裂缝修补时可将薄弱环节同时处理。
4 结束语
墙体裂缝是建筑施工中最常见的质量通病之一,虽难是无法绝对避免的,但它却可以有效控制。只要设计合理、严格使用合格材料、规范施工操作、加强施工质量控制,是可以减少甚至消除墙体裂缝这一质量通病的。
参考文献
【关键词】高层建筑 沉降 测量
1 高层建筑沉降原因
1.1 地基处理不当
一些地质条件分布不均匀的施工区域,如果地基土软硬相差悬殊,天然基础不加处理直接施工高层建筑,可能会出现较大的不均匀沉降。因为地基土实际上并不是单一均质材料,而是在设计阶段进行了适当的简化,给出了理想化的设定,描述土层性质的压缩模量、密实度等参数可能存在着一定的误差,可能导致建筑施工中或者施工结束使用阶段出现较大的不均匀沉降。除此之外,如果基础区域基岩严重倾斜,压缩层厚度不均匀,会导致地基土压缩量差别过大,也有可能出现不均匀沉降。
1.2 施工不规范
施工质量问题导致的基础沉降在高层建筑中也比较常见,如施工方案不合理、施工操作没有遵循技术规范和标准、施工质量不达标、施工材料质量缺陷、既有建筑影响等都有可能会使高层建筑出现较大的沉降。
1.3 设计方案不合理
高层建筑基础应该处于安全的地质区域,不能位于断裂带、土坡边缘、河道等塌方、滑坡风险高的地段,如果高层建筑坐落在不良地质带且没有得到有效的处理,就有可能出现沉降和其他安全质量问题。
建筑工程施工规划工作不到位也有可能导致建筑沉降,例如一些建筑用地建筑物之间的距离过短,相邻基础之间的天然地基土附加力相互叠加,可能会使建筑出现倾斜,而且建筑桩基础施工可能会导致土层扰动,使既有建筑承载力下降。
1.4 基础形式不当
如果某一幢建筑使用了一种以上不同的基础结构形式,而衔接处理不当时,可能会使地基土出现严重的附加承载力不均,导致建筑基础刚度产生较大变化,从而出现沉降,甚至诱发结构破坏。在物化性质不均匀的地基上施工整体性较差的刚性基础,会在基础内部产生较大的附加应力,导致沉降和结构破坏,深厚饱和土、粉细砂基础密布振动沉管灌注桩打桩施工产生的超孔隙水压力会导致拔管时挤入软土、泥浆,使桩尖不规则、桩体缩颈甚至断裂,也会造成基础沉降。
2 高层建筑沉降测量与质量控制方法
2.1 沉降测量技术
2.1.1 场地沉降测量
施工单位正式施工开始之前布置控制点网,在施工过程中对场地沉降情况进行实测,采用竖向规划的方案整理场地,布置场地控制网,对基础定位、放线,作为计算填土和挖土工程量的依据。测量工作人员需要进行认真复测,重点校正施工方测设的方格网以及方格点标高。
2.1.2 沉降观测网点布设
建筑物沉降测量定位放线一般以测绘单位的红线桩位以及水准点作为依据,在拟建建筑场地附近现场引测平面与高程控制点,并以此为依据定位放线,测设标高,基坑开挖之后需要尽快恢复建筑物中线和轴线。与此同时,还要检查定位依据是否正确以及定位条件结合尺寸、控制桩位位置精度偏差是否在允许的范围内,同时复核平面控制网、高程控制网以及临时水准点测量成果。最后检查建筑四周尺寸、轴线间距,确保所有控制点保护措施都有效落实,并定期复测控制桩和控制网,确保沉降测量精度满足要求。
2.1.3 主要轴线沉降测量
(1)桩基沉降。高层建筑桩基础沉降一般使用极坐标法、直角坐标法进行测量,无论使用了哪一种方法,定位放样之前测量人员都应该对桩机定位坐标计算书进行复核,校验基准点以及控制线位置,监理方应该对施工方的放样定位过程进行全程跟踪。
(2)基坑。中高层建筑基础基坑开挖深度很大,开挖施工之前,应该首先按照设计方案和技术规范要求,基于平面控制网或者主控制轴线确定建筑大角轴线控制桩位置,画出基坑开挖边线,定出大角轴线控制桩。基础垫层施工结束,根据定出的大角桩位,在垫层上测设出主轴线、基础边线以及柱位线,自检合格通知监理方检查。
(3)基础。建筑基础沉降观测包括平面和高程两部分,平面测量是指在基础表面内引入外部控制点,重点控制放样误差以及轴线标志。高程控制是沉降测量的关键,基础施工结束,立即借助场地内高程控制点引测基础,首层基础施工结束,要定出±0.000m水平线,为上层施工提供标高控制依据。
2.2 高层建筑沉降测量质量控制方法
2.2.1 布置基准点
为了满足建筑基础整体沉降监测的需求,统一布置沉降监测网与局部沉降监测网,在施工变形影响区域之外设置基准点,远离软土路基、不良地质条件、既有地下构筑物、滑坡区域,同时为了方便观测,优先选择开阔地带。基准点埋设应该在建筑施工之前1个月进行,布置混凝土基本水准标石观测沉降,基准点应该埋设在建筑沉降影响区以外的原状土层上,并设置有效的保护标识,避开障碍物,方便观测和保存。
2.2.2 沉降观测点布置
合理的观测点布置是保证沉降测量精度的基础,要求布设的沉降观测点要能够将建筑物地基沉降特征全面的反映出来,所以选择观测点位置时应该充分考虑场地实际情况以及建筑结构形式特点。如砖墙承重高层沉降观测点布置间隔应该设置在8-10m左右,尽量布置在外墙大角、横纵墙接缝/中心以及沉降缝两侧,如果建筑物宽度较大,在内墙的适当位置也应该布置观测点。框架结构的高层建筑沉降观测点应该布置在柱基上部沿着横纵轴线方向,间距可适当放宽至10-25m。大跨度钢结构建筑布置点应该设置在邻柱或者隔柱上,便于绘制等沉降曲线和分析轴向变形,而建筑有片阀或者箱基础时,可沿横纵轴或者基础周边布置。
3 结语
高层建筑的不均匀沉降容易导致建筑墙体结构性裂缝,缩短建筑使用寿命,造成多种严重后果的质量问题,因此施工过程中需要做好沉降测量和质量控制工作,了解建筑沉降的实际情况,并给出有效的控制措施。
参考文献:
[1]黄周才.复杂体型高层建筑施工测量质量控制[J].广东土木与建筑,2014(09).
[2]周继忠,蔡雪峰,聂小龙.高层建筑施工测量质量控制[J].福建建筑,2014(02).
[3]周立凡.城市重大工程区高分辨率永久散射体雷达干涉地表形变监测[D].浙江大学,2014.
关键字:建筑地基;不均匀沉降;建筑设计;建筑施工
一、建筑物地基不均匀沉降的产生原因
1、在设计方面。地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的,未在适应部位设置沉降缝。基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。设计马虎,计算不认真,有的不作计算,照抄别的建筑物的基础和主体设计。
2、地面高差悬殊很大。大量的平整场地工作往往使同一建筑物的部分基础置于挖方区,而另一部分基础置于填方区,或一部分基础置于河道上,而另一部分基础置于硬土层上。如果处理不当,很容易使地基产生不均匀沉降。
3、由于基岩起伏,上覆土层的厚度不同,常常使建筑物一部分基础置于坚硬的基岩上,另一部分基础置于土层上,使建筑物地基产生不均匀沉降。
地基由于土层在平面与竖向分布上有很大的差异,不但层次多,且各种土层的物理力学指标相差悬殊,在平面上土层厚度变化较大。土层复杂会致使建筑物地基产生不均匀沉降。
4、施工方面上的原因。墙体砌筑时,砂浆强度偏低,灰缝不饱满。砌砖组砌不当,通缝多,断砖集中使用。拉结筋不按规定标准设置。墙体留槎违反规范要求。
二、我国建筑地基不均匀沉降现象的研究现状
为了控制不均匀沉降的不利因素,我国《建筑地基基础设计规范》在建筑上采用概念设计法,对于控制不均匀沉降来说这是一条有效的途径,但是其影响建筑物的美观和功能。结构上,一方面增强和调整上部结构的刚度,这无论从技术角度、还是从经济角度考虑都不是最佳选择。另一方面增强和调整基础的刚度。在满足基础抗冲切和抗剪切的前提下,对基础的型式和刚度进行优化和适当调整,这是必要的,但大幅度增强是不可取的。在实际施工过程中,一些工程技术人员采用逆作法、后浇带法、控制地下水位法等措施成功地减少了建筑物的不均匀沉降,但这依赖于对基础沉降的提前估算。在结构基础的优化设计方面,我国学者也进行了卓有成效的研究。同济大学董建国等的“高层建筑共同作用”课题组针对高层建筑地基基础的特点,系统地研究了高层建筑地基共同作用的地基模型、分析方法与设计理论,总结出了共同作用的工作机理和设计建议。
三、防治建筑地基不均匀沉降的技术应用与实践
1、从设计入手,采取多种措施,增强多层住宅的基础刚度和整体刚度
建筑措施。多层住宅的平面形状应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多,避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见,尤其是高、低或轻;重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。
设置沉降缝。多层住宅的学位体长度应控制在55m以内;长度较大的住宅,考虑在适应部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的,或有层高高差及荷载显著不同的,要在其转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。
考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由于软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。
结构措施。控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差,相反,如将建筑物长高比限制在一定范围内,它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。实践证明,建筑物的长高比控制在2.5至3之间时,可减少建筑物的相对弯曲,房屋不易出现裂缝。
合理布置纵横墙。承重结构的墙身是房屋扭曲的主要受力构件,它具有调整地在不均匀变形的能力。纵、横墙的布置合理与否,对建筑物的整体刚度影响很大。如纵墙贯通而横墙密布,则犹如空胀多肋深粱,刚度很大,这时基础沉降比较均匀。为了保证建筑物的整体刚度,对于砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥。
设置圈梁。在建筑物的墙体设置钢筋混凝土圈梁的主要作用是增强建筑物的整体性,它在一定程度上能防止或减少裂缝的出现,即使出现了裂缝也能阻止裂缝的发展。
多层住宅的楼面板。屋面板必须一律采用现浇钢筋砼结构,多层住宅的基础及主体结构必须用商品砼浇捣。
2、地基和基础措施
多层住宅的地基基础设计必须以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在《地基基础设计规范》(1999年修订版)规定的限值以内。在建筑物体形复杂,纵向刚度较差时,基础的最终沉降量必须在l5mm以内,偏心距应当控制在l5%o以内。
当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施,一般可采用打预制钢筋砼短桩。
3、从施工入手,切实提高施工质量
砂浆的品种、强度等级必须符合设计。影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量主变动;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到渗入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成12cm的标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。
砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下顺砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4砖长的要求。
正确设置拉结筋。砖墙砌筑前,应事先按标准加工好拉结筋,省得工人稳来乱拿钢筋;使用前地操作工人进行技术交底;一般拉结筋按三个0.5m,即埋入墙内0.5m,伸出墙外0.5m,上下间距0.5m,抗震构造柱埋入长lm.半砖墙放l根,一砖墙放2根,考虑到水平灰缝为8~l 2mm,为保证水平灰缝饱满度,拉结筋选用Φ6.5mm。
不准任意留直槎甚至阴槎,构造柱马牙槎不标准,将直接影响到墙体整体性和抗震性。为此要加强对操作工人的教育,不能图省事影响质量,为保证构造柱马牙槎高度;不宜超过标准砖五皮,多孔砖三皮,转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎,严禁在任何情况下留阴槎。
关键词:框剪结构;墙体裂缝;成因分析
引言
建筑结构中出现裂缝是较为常见的现象之一,在建筑结构的裂缝中,有两种较为常见的结构裂缝形式,分别是混凝土构件开裂和填充墙体开裂。裂缝的控制是一个系统工程,相关的工程设计人员、施工人员以及监理人员必须对此有足够的重视,对于建筑物裂缝问题的出现,要深入剖析其形成的原因,有目的、有侧重点的对其进行合理的控制和处理。以下,笔者简要介绍框剪结构中,框架柱和剪力墙裂缝的成因与防治。
一、混凝土框架柱和剪力墙裂缝的成因
在我国建筑市场中,目前大多选用商品混凝土进行浇筑,倘若在混凝土中掺杂大量的粉煤灰、过多的加入外掺剂以及采用一些含泥量高的中细砂等,这一系列因素的存在,会大大降低混凝土的强度和整体性,会间接的导致收缩裂缝的不断增加。同时混凝土作为人造抗拉性能较低的脆性材料,在具体的施工以及使用过程中,难免会因为温度的变化、湿度的变化、地基的沉降状况、结构受力的不均匀以及设计方面不足等方面的因素,进一步导致裂缝的出现和增加。
(一)构件温差的存在
混凝土在浇筑过程中由于混凝土的水化作用,部分水分由于被吸收以及部分水分蒸发,这就一定程度的导致了混凝土体积的不断缩小。由于混凝土的体积不断缩小,因此这就导致了应力的产生,因此当出现收缩过快或者过大的时候,混凝土就极容易出现裂缝。此外,高标号混凝土,产生的水化热比较大,自身内外温差较大极易导致混凝土构件裂缝的出现,而且框架柱与墙连体,以及框架柱的混凝土出现大量的发热膨胀情况时,墙体已经开始进行降温收缩作用,由于两个构件之间温度不尽一致,也导致构件之间温差的出现,进而在柱子附近和墙体之间就可能会导致裂缝的出现。
(二)内部约束和外部约束引起的裂缝
一般情况下,高层框剪结构为超静定结构,这就极容易导致多余约束的存在。综合来看呢,墙体受到的内部约束主要包括四个方面,分别是混凝土墙内钢筋对混凝土收缩变形的约束;墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束;墙体内暗梁、柱对墙体收缩变形的约束;较长的混凝土墙端部与中部收缩变形的相互约束。相对而言,墙体除了受到内部约束之外,也会存在相应的外部约束,其外部约束主要包括基础和墙体以下的底板、墙体顶上的楼板和梁和墙体两端的附墙柱或电梯井等。内应力的产生是随着墙体混凝土收缩变形作用所产生的,如果墙体受到的外约束相对较强的话,则其产生的内应力便无法有效的形成约束变形,进而导致墙体混凝土的开裂现象。
(三)施工过程中的外力作用产生的裂缝
在具体的施工过程中,倘若没有严格按照施工要求进行相关的施工作业,这就容易导致集中荷载的出现,而这些集中荷载的存在也会迫使墙体产生裂缝问题。具体表现为,在模板工程中,如果没有同时对两侧的模板进行拆除工作,也就是在拆除工作中,先将其一边拆除,另一边暂时未做相关处理,这就极容易导致没有拆卸的一侧模板独自支撑给新浇筑的混凝土墙一个侧向的压力,倘若模板支撑较紧的话,也会进一步导致混凝土墙体裂缝的出现。
二、混凝土剪力墙裂缝的防治措施
针对混凝土裂缝问题的出现,以及其裂缝的存在对建筑物的极大的破坏作用,因此必须高度重视裂缝的出现和解决,深入探究对裂缝问题的有效解决,以下,笔者简要的就如何有效解决裂缝问题加以探究和论述。
(一)合理选择材料
在商品混凝土阶段,为了有效保证混凝土结构的强度和整体性,因此必须做好制备混凝土所需材料的准备工作,特别是对石子的最大粒径、粗细集料级配和砂石料的含泥量加以有效的控制。对于大体积、高标号混凝土构件,还需采用采用低水化热、低收缩的水泥,而且在框剪结构中,框架柱和剪力墙是主要的竖向受力构件,这就使得其配筋相对较多、较密,因此必须要保证混凝土构件的稳定性和坚固性。
(二)通过结构设计进行控制
在进行结构设计工作时,应该着重考虑以下几方面的因素,一是钢筋的设计方面,综合来看,钢筋对于收缩具有一定的约束能力,一定程度的增加钢筋的数量会减少钢筋的收缩情况,但是这也一定程度的增加了混凝土的拉应力,而且倘若钢筋过多的话,其相应的约束则也可能会很大,这就容易导致混凝土的开裂,为避免这种情况,混凝土构件应合理配筋,充分利用构造钢筋的作用,则可以一定程度的减少墙板结构的收缩应力,这对于有效提高混凝土的抗裂性能具有十分重要的意义;二是框架柱和剪力墙混凝土构件的设计方面,尤其是在底部加强区域,结构计算会出现框架柱轴压比过大的问题,对此问题,设计人员一般会采用高标号混凝土、大截面框架柱,而且出于施工等其它因素,框架柱和剪力墙会采用相同标号的混凝土等措施,加上高标号混凝土和大截面构件浇筑的困难,这一系列因素将会导致施工结束,剪力墙和框架柱会出现大量温度缝,给甲方带来一系列困扰,因此为避免这种现象,首先设计人员要注重结构布置的合理性,而且剪力墙不宜多长。同时为避免出现过大截面的框架柱,在框架柱内部可加设型钢;在底部加强区域的剪力墙可采用比框架柱低2级标号的混凝土,通过降低剪力墙的混凝土标号,可减少水化热,最后在施工期间,应提醒施工单位注意高标号混凝土的浇筑工作。三是避免应力集中方面,在设计中尽量避免结构突变或断面突变情况的出现,尽量消除应力集中裂缝,如果这种情况无法进行有效的规避,那么应该立足于实际情况,采取局部处理的方式,诸如做成逐渐变化的过渡形式等,与此同时,还需要加配一定的钢筋作为补充。
(三)通过施工组织进行控制
除了对其材料的选择加以有效的控制,对其建筑结构加以合理的规划和设计之外,还需要在施工过程中科学的进行施工组织设计,以混凝土的凝结时间为参考,有效协调混凝土的浇筑施工和搅拌站对混凝土的供应,保证上层混凝土,在下层混凝土浇筑后3―5h内浇筑;对于分层缝要加以有效的控制,因为分层缝会影响混凝土的整体性,影响上层与下层混凝土的充分结合。同时要加强后期混凝土构件的养护工作。
结语
综上来看,裂缝的存在对于建筑物的长期使用是一个潜在的威胁,因此在相关的建设工作中,要加强对裂缝的控制和处理解决,避免因为施工的不足、选材不合格等方面的因素造成不必要的干扰。笔者衷心希望,以上关于对框剪结构墙体裂缝的探究能够被相关负责人合理的吸收和采纳。
参考文献:
[1]裴丽娜.浅析框剪结构墙体裂缝的成因及防治[J].江西建材,2008,03:58-60.
[2]江陆,毕可强.砖混结构建筑墙体裂缝的成因及防治[J].阴山学刊(自然科学版),2003,01:236-238.
[3]张希舜,韩克胜,孙剑峰,孙立军.混合结构顶层墙体裂缝的成因及防治对策[J].山东建筑工程学院学报,1997,04:43-47.
关键词:房建;混凝土;抗裂;结构设计
混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,混凝土裂缝产生的原因也很多,在结构设计过程中就需要根据不同的结构形式和不同的结构构件预判可能出现的裂缝,再根据不同的可能出现的裂缝采取相应的预防措施。只有从设计、施工到建筑的使用和维护的每个环节对混凝土结构的裂缝问题引起足够的重视并采取正确的预防措施,才能更有利于保证建筑物的承载能力、安全性和耐久性。
1 裂缝产生的成因分析
混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,它是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。关于混凝土强度的微观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明:结构物的裂缝是不可避免的,裂缝是一种人们应该接受的材料特征。
1.1 设计因素
①由于借用地质报告造成差错,地基钻探勘测不准,业余设计者的错误设计。
②图纸采用梁平法,表达较简单,施工单位若素质较差,则不理解。
1.2 环境影响
混凝土本身具备热胀冷缩的特点,当混凝土内部进行水化热时或者其周围环境发生变化时,混凝土内部结构就会因为温度的变化而发生变形。在建筑物中,构造的配件互相限制以及收到温度的影响,会形成温度应力,当混凝土的抗裂能力比这种温度应力小的时候,就会因为温度应力形成裂缝。例如混凝土大面积的裂缝。因温度应力产生的裂缝特点:形成的裂缝宽度不一样,但是成型后不会再有多大的变化,除非温度发生变化,裂缝宽度才会发生变化。通常情况下裂缝或者在表面出现或者是比较深的状态或者是贯穿走向,其中出现在表层的分布没有规律可循;贯穿走向或者比较深的裂缝分布规律是和主筋接近于平行的状态。一般情况下混凝土出现的裂缝宽度在标准范围内都是正常的现象。但是如果混凝土产生的裂缝是以下状态就应该认真的对待了:超出了规范规定的最大裂缝宽度;形成的裂缝会影响稳定;会降低混凝土构筑物承载负荷的能力;耐用性变低。
2 地下室及楼板的混凝土结构的影响分析
在对地下室的超长混凝土结构进行施工时,使用混凝土的范围比较大,在建筑时就很容易出现裂缝。所以,在设计钢筋混凝土结构的地下结构时,设计人员会采用相关的膨胀剂或者纤维膨胀混凝土给予处理。其中,纤维能够有效地对塑性裂缝进行预防,对一些害处较大的裂缝进行细化处理,而膨胀剂则能够起到防干缩的效果,这在许多工程中经常出现。
对建筑的地下室开展策划时,设计人员要提前对地下室的后浇范围开展科学可行的规划,近年来,即使已经有很多建筑物已经把地下室后浇带的增加到了100~150米之间,但诸多实践表明,由于在地下室竣工后周围还要回填,所以周围环境还是没有太大的改变,这时就不用再考虑收缩问题了。所以,现阶段对地下室和楼板进行设计时,工程人员应该重点对其混凝土的浇筑,以及养护等问题给予高度的重视。
2.1 环境温度影响
夏天的时候,温度考虑范围应该确定在室外 39.9℃,室内 26℃,其中的温差要确定在13.9℃上。这时,楼板的混凝土强度要保持在2MPa上,特别是因为温差的原因,应该确定其产生的拉应力为σ=0.84Mpa。其中,对于 C25 型号的混凝土,应该保证在 E=2.8×104Mpa,而抗拉强度则要维持在1.75Mpa,也就是σT=0.79Mpa。
2.2 混凝土楼板切角的裂缝问题的分析
在对混凝土楼板进行浇筑的时候,因为受到双向剪力的影响,其切角处常常会出现裂缝。在此,笔者根据温度的变化,以及干缩温差产生的影响,进而对其楼板的收缩问题进行分析计算,其公式为:εt=3.24×10-4(M1・M2・・・・M10)(1-e-0.01t)。其中,εt 是温差幅度变化的过程,而里面的 t则以 30天为基准。
3 结构设计时采用的抗裂措施
3.1 混凝土原材料的选择
要减少混凝土非正常的裂缝。首先要从配置的原材料开始,原材料的种类选择正确与否,直接关系到混凝土的开裂情况。因为混凝土本身具有的热胀冷缩特点,如果配比材料中,水灰水泥量大、用水多、掺入的外加剂失水太多、粗骨料用量少、振捣方式不对、周边温度高、保湿养护没做到位都会造成混凝土表面出现裂缝。从上世纪初期开始,为了减低水化热带来的温度升高,已经往混凝土里面掺入火山灰,上世纪三十年代研究出了低水化热的水泥。在混凝土搅拌中减少水泥量、粗骨料的颗粒加粗、热遇到就会变冷的材料、减低浇筑高度以及冷却管道等方法,都有效的降低了水化热温度,控制因为水化热产生的裂缝现象。所以在选择水泥的时候就要选择水化热比较低的型号、掌控水胶比、降低混合料中水泥和水的用量,掺入一些外加剂控制水泥水化热现象,减少热裂缝。
3.2 提高结构自身承载力
还有一种混凝土出现裂缝的原因是:在利用钢筋混凝土结构进行地下室构件设计的时候,虽然梁板往往符合规范中规定的承载力,然而相对来讲,其承载力往往比较小,承载力过小会导致开裂问题的出现。所以,结构设计初期工程人员必须要对混凝土的劣化等问题进行必要的考虑,在一定程度上的提高构件的承载力,让结构具备足够的强度和安全储备。
3.3 减小地基的不均匀沉降
地基不均匀沉降引起的墙体裂缝不仅影响建筑物的美观,而且影响结构的安全,此时需加强基础的整体性,以减小地基不均匀沉降对结构的影响,比如独立基础时设置拉梁,或采用整体性更好的基础形式。
3.4 地下室墙体裂缝的控制
3.4.1 针对裂缝,我们可以将抗裂作为设计的根本。施工时将暗粱设置在墙体的顶部与中部,墙中增加暗柱,以及提高墙体水平钢筋的配筋率。
3.4.2结构长度是影响温度应力的因素之一。防止温差变化太大,墙面与柱体的连接截断面的大小必须缩小变化的程度,为了避免在刚施工完毕的墙体砼内会因为收缩产生的裂缝,在建筑墙体时就布置一定数量的后浇带,大概每隔20~30米布置一道后浇带,预留的宽度在0.8~1.0米,预留时间一般不少于45天,最宜为60天,一栋正在施工的地上22层地下1层的高层建筑,地下室墙体竣工已两年有余,未发现贯穿的墙体裂缝和渗水现象,就是因为在墙体中预留了后浇带,而后浇带能有效的削减温度收缩应力。
3.4.3 混凝土配合比的优化,采用正交法进行配合比的筛选,经试块的抗压强度和抗渗试验,选定一个最佳的配合比。进行砼配合比的试配试拌,采用水化热低收缩性小早期强度高的硅酸盐水泥作胶结料,粗骨料级配好,中粗砂含泥量小,掺早强缓凝型泵送剂,严格控制砼水灰比和搅拌时间,为墙体施工提供高质量的砼拌料。
3.4.4混凝土的拆模与养护。控制混凝土浇筑后的拆模时间;加强混凝土的浇水养护;地下室外墙拆模后应立即安排防水层和保护层的施工,并在验收合格后尽快进行土方回填,最大限度的减少地下室外墙的暴露时间。
3.4.5 混凝土浇筑技术的改进也能有效的控制裂缝。
参考文献:
[1] 孙颖.浅析钢筋混凝土结构设计中的能力设计法[J].黑龙江科技信息.2011,(14).
[2] 付沛兴.现代混凝土特点与配合比设计方法[J].建筑材料学报.2010,(06).
[3] 徐文君.混凝土结构工程加固设计及施工方案[J].民营科技.2011,(05).
[4] 翁益兵.浅析房屋建设中钢筋混凝土结构设计[J].山西建筑.2011,(10).