義烏某廠房地下室出現(xiàn)裂縫的原因及對(duì)策分析

蔡小玲

建筑物建成后,建筑不同區(qū)域,不同部位多多少少會(huì)出現(xiàn)一些裂縫,因此在建筑施工單位把建筑物產(chǎn)生裂縫看成是極為正常和普遍的現(xiàn)象,但是如果對(duì)這些裂縫不加以處理和重視,那么由于裂縫所引起的直接和間接后果是非常嚴(yán)重的,甚至?xí)?dǎo)致建筑物的非正常使用。下面以義烏某工程為例來介紹地下室出現(xiàn)裂縫的原因及其對(duì)策分析。

1 工程概況

義烏市某廠區(qū)規(guī)劃用地面積為9665.17 m2,建筑占地面積為4363.30m2,建筑密度和建筑容積率分別為1.51和45.1%,該工程中廠房為3層～5層框架帶地下室結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),抗震設(shè)防烈度為6度,該工程基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁,樁端支撐于中等風(fēng)化的巖石上,該工程于2007年7月開始進(jìn)行施工,地下室頂板框架梁在施工后10d左右時(shí),在框架梁及地下室剪力墻上出現(xiàn)明顯的縱向裂縫,裂縫出現(xiàn)后,未引起相關(guān)人員的重視,只進(jìn)行了簡(jiǎn)單的填補(bǔ)。2008年10月,該廠區(qū)所有工程均竣工完成,建設(shè)單位在施工單位交付使用后發(fā)現(xiàn)該工程地下室不同部位均存在著明顯的裂縫,且地下水通過裂縫直接進(jìn)入室內(nèi),導(dǎo)致生產(chǎn)無法進(jìn)行。本文將以該工程為例,介紹這些裂縫形成的原因及對(duì)策分析。

2 裂縫成因分析

1)外界氣溫因素的影響。從施工時(shí)間看,該工程地下室的完成時(shí)間在8月,而8月為義烏最熱的季節(jié),平均氣溫在38℃～41℃,混凝土澆筑成型后早期膨脹最大,導(dǎo)致混凝土后期應(yīng)變大。由于長(zhǎng)期高溫,義烏江邊氣候變化異常,晝夜溫差較大,混凝土表面溫度可達(dá)55℃左右,同時(shí)該建筑物所處的位置相對(duì)較高,四周較為空曠,受高溫氣候的影響,地下室四周設(shè)置的500×450的框架柱與300厚的地下室建筑剪力墻在相連過程中,對(duì)梁形成的附加約束力較大,加上不良的通風(fēng)情況和結(jié)構(gòu)溫度的不均勻等使得混凝土在變形受到約束的情況下,膨脹不能自由進(jìn)行,混凝土的拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度,因此導(dǎo)致地下室梁產(chǎn)生了裂縫。

2)選材的影響。本次在建筑物建造過程中,采用425號(hào)水泥,本地長(zhǎng)江特細(xì)砂,細(xì)度模數(shù)為 1.5～0.7,石子采用 10～40的河床卵石,水為本地義烏江凈化水,設(shè)計(jì)C35混凝土的配合比為1∶0.47∶3.27∶0.34,坍落度為 35 mm～ 50mm,設(shè)計(jì) C30混凝土的配合比為 1∶1.12∶3.17∶0.34,坍落度為 35 mm～ 50mm,水泥用量485 kg/m3。從以上資料可以看出,本次施工過程中,砂過細(xì),水泥用量偏大,加上施工單位拆模過早,結(jié)構(gòu)限制約束力大,且用單層麻袋覆蓋,水管澆水不均勻等,也是導(dǎo)致本次地下室剪力墻和梁產(chǎn)生裂縫的重要原因之一。

3)施工單位的不規(guī)范施工是本次地下室產(chǎn)生裂縫的直接原因。該工程地下室在施工期間就出現(xiàn)過裂縫,但施工單位并未引起重視,僅僅進(jìn)行了簡(jiǎn)單的處理過程,以致在交付使用后,恰義烏又連續(xù)普降暴雨3 d,雨后就發(fā)現(xiàn)地下室頂板露天部分的地表有上抬現(xiàn)象,地下室底板起拱,相對(duì)最高點(diǎn)起拱約260mm,地下室部分框架柱、梁、板出現(xiàn)大量裂縫;部分填充墻裂縫嚴(yán)重,尤其是門洞口附近更為突出。個(gè)別框架柱頂與框架梁間有明顯錯(cuò)位達(dá)5cm,地表水如何滲入地下室底板,又何以形成如此巨大的水浮力,在比較了圖1,圖 2后可以得出如下結(jié)論:

a.施工單位在施工期間,未采取有效的排水、降水措施,導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)暴雨中積水嚴(yán)重。b.地下室四周在回填時(shí)施工單位又未按設(shè)計(jì)要求的拌合土分層夯實(shí),為地表雨水提供了滲入地下室的通道。c.前期施工中,施工單位存在明顯的地下室超挖現(xiàn)象,并采用了碎石塊回填,沒有及時(shí)壓實(shí),導(dǎo)致地下室底板下存在大量的空隙,水灌入后流動(dòng)性強(qiáng),浮力增大。d.含礫黏土層透水性差,底板下的水沒有其他釋放方式。

地下水巨大的壓力對(duì)地下室地板產(chǎn)生向上的浮力,迫使地下室頂板向上拱起,拱起的地下室底板對(duì)剪力墻和梁產(chǎn)生了極大的擠壓作用,從而使地下室墻和梁產(chǎn)生了明顯的裂縫。

3 技術(shù)措施

1)相關(guān)建議。a.設(shè)計(jì)方面:建議設(shè)計(jì)部門在梁的設(shè)計(jì)過程中,當(dāng)梁高不小于600mm時(shí),增設(shè)腰箍一道,不小于 900mm時(shí),增設(shè)腰箍?jī)傻?以減少收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;在后澆帶處應(yīng)有可靠的支撐,并在上下各增加縱筋。b.選材方面:建議施工單位在今后施工過程中,減少拌合物的水灰比,在拌合物中摻加高效緩凝減水劑,滿足拌合物的工作性能;提高水泥標(biāo)號(hào),相對(duì)減少水泥用量;增加混凝土估價(jià)剛度。c.混凝土養(yǎng)護(hù)方面:在混凝土澆筑完畢后,立即采用雙層麻袋將混凝土覆蓋,防止因高溫使水分蒸發(fā),并保持濕潤(rùn)狀態(tài)。待混凝土終凝后,再澆水保持濕潤(rùn),實(shí)施專人負(fù)責(zé),且養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d。d.檢測(cè)技術(shù)管理方面:加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作。施工中應(yīng)嚴(yán)格按照方案設(shè)計(jì)及交底要求指導(dǎo)施工,明確分工,責(zé)任到人;加強(qiáng)計(jì)量檢測(cè)工作,定期檢查并做好詳細(xì)記錄,認(rèn)真對(duì)待澆筑過程中可能出現(xiàn)的裂縫,并采取措施加以杜絕。

2)整改措施。a.裂縫處理:所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須在鏟除混凝土酥松層后,若發(fā)現(xiàn)有裂縫跨度大于0.3 mm的結(jié)構(gòu)裂縫,采用低壓灌注裂縫修補(bǔ)膠的方法進(jìn)行修補(bǔ),以防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大給結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生更大的影響。然后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。b.對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固:對(duì)于受損嚴(yán)重的柱采用濕式外包鋼加固技術(shù)與粘鋼加固技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行加固;梁側(cè)面和梁底損傷較為嚴(yán)重,強(qiáng)度損失較大,故采用外粘碳纖維進(jìn)行加固;樓板是損傷最為嚴(yán)重的構(gòu)件,采用碳纖維對(duì)板進(jìn)行雙向加固,有效的提高了樓板的承載力。c.增設(shè)抗浮措施:防止加固后再次出現(xiàn)因水浮力的破壞事故,在加固時(shí)增設(shè)了抗浮措施,即采用全長(zhǎng)粘結(jié)型普通砂漿錨桿來抵抗水浮力。

綜合上述,雖然地下室在施工過程中極易產(chǎn)生裂縫,但是只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工、材料選擇方面以及后期的養(yǎng)護(hù)過程中能夠充分考慮其各種因素,并規(guī)范施工,那么地下室的裂縫一定能夠得到有效的控制。

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