紀艷
摘 要 由于夏季高溫,且施工工期較短,縱向墻體產生的較大的溫度應力及收縮應力短期內在受樓板約束較小的樓梯間墻體薄弱部位釋放,從而形成樓梯間墻體直裂縫。
關鍵詞 墻體裂縫 混凝土現澆板 裂縫原因 處理意見
一、概述
某綜合實驗樓建于2002年,該樓為三層磚混結構,內廊矩形房屋。房屋總長24.8 m,總寬16.1 m,層高3.6 m,檐高11.8 m。樓板及屋面板均采用鋼筋混凝土現澆板。墻體為多孔黏土磚,外墻為370 mm厚,內墻為240 mm厚,縱橫墻承重。內墻為抹灰裝飾墻面,外墻面外貼飾面磚。業主發現房屋中的樓板和室內部分墻體出現裂縫,隨即委托我單位對其進行技術鑒定。
二、現場裂縫檢測
1.現場對該工程墻體裂縫進行檢測,根據裂縫分布特征可分為以下四類。(1)第一層窗下墻裂縫。裂縫主要位于第一層(C)軸內縱墻(3)~(5)軸間及(9)~(11)軸間化學實驗室窗戶窗下墻窗角處,大致為豎向直裂縫,裂縫貫通墻體,裂縫上寬下窄,裂縫寬度在0.3 mm~1.2 mm間,最大裂縫寬度約1.8 mm。第二層(C)軸內縱墻窗戶窗下墻窗角處也有上述裂縫,裂縫較第一層輕微。(2)樓梯間墻體直裂縫。裂縫主要位于樓梯間外縱墻距內橫墻墻面約0.2 m~0.5 m處,大致為豎向通長直裂縫,裂縫貫通墻體,最大裂縫寬度約1.0 mm。(3)頂層墻體斜裂縫。裂縫主要位于頂層通長縱墻兩端門窗洞口角部及橫墻端頭處,為斜裂縫,裂縫內高外低,裂縫貫通墻體,裂縫寬度多數在0.3 mm~1.5 mm間,最大裂縫寬度約2.5 mm。第二層(C)軸內縱墻端頭門洞口上角也有內高外低的斜裂縫。(4)女兒墻斜裂縫。裂縫主要位于頂層女兒墻四大角端部,為斜裂縫,裂縫內高外低,裂縫貫通墻體,最大裂縫寬度約10 mm。
2.現場對該工程現澆板裂縫進行檢測,根據裂縫分布特征可分為以下二類。(1)房屋四大角現澆板板角斜裂縫。現澆板在房屋四大角陰角處有斜向切角裂縫出現,裂縫與縱橫墻形成近45o的夾角,裂縫與縱橫墻交接處距陰角點約0.5 m~3.0 m間,裂縫上下貫通板厚,裂縫寬度多數約0.3 mm。(2)現澆板不規則裂縫。現澆板在板底有不規則裂縫產生,個別為直裂縫,裂縫最大寬度約0.3 mm。
三、現場對主體質量檢測情況
1.對墻體砂漿強度采用回彈法檢測,均達到設計要求。
2.對現澆樓板的混凝土強度,采用回彈法和鉆芯法進行檢測,實際強度達到了C25,超過了C20的設計要求。
3.對配筋及樓板厚度進行了檢測。檢測結果表明,鋼筋型號、數量、位置符合設計圖紙要求。
4.對該工程樓層標高、軸線尺寸及現澆構件、墻體截面尺寸進行抽測,符合設計圖紙要求。
四、裂縫原因分析
1.墻體裂縫原因分析。(1)第一層窗下墻裂縫。產生的主要原因為地基反壓力和窗間墻對窗下墻的作用,使窗下墻向上彎曲,在墻的1/2跨度附近出現彎曲拉應力,導致上寬下窄的豎向裂縫;同時窗間墻給窗下墻的壓力作用,在窗角處產生較大的剪應力集中引起下窗角的開裂。墻體材料收縮及溫度應力對上述裂縫的產生也有一定影響。(2)樓梯間墻體直裂縫。主要原因為夏季高溫,且施工工期較短,縱向墻體產生的較大的溫度應力及收縮應力短期內在受樓板約束較小的樓梯間墻體薄弱部位釋放,形成上述裂縫。(3)頂層墻體斜裂縫。考慮裂縫出現的位置以及裂縫的形態,判定該裂縫主要由于溫度變形引起,同時也有材料收縮的影響。磚混結構主要有磚墻、鋼筋混凝土樓蓋和屋蓋組成,由于受太陽光的長時間輻射,屋面板的溫度比墻體溫度高很多,且由于在相同的溫度變化情況下,鋼筋混凝土屋面板的線膨脹系數比磚的線膨脹系數約大一倍,使得屋面板的變形要比磚墻的變形大得多,故而在墻體予屋面板的接觸面就產生了剪力,該剪力與墻體所受屋蓋壓力構成了雙向應力狀態,當主拉應力超過砌體的抗拉強度時,就在墻體中產生裂縫。剪應力的分布,沿建筑物墻體兩端部處最大,中間為零,由于端部墻體的壓應力較小,故其主拉應力接近與剪應力,墻在剪應力的作用下將產生八字形裂縫。(4)女兒墻斜裂縫。鋼筋混凝土頂板受太陽輻射或夏季較高氣溫作用產生溫度變形,而磚砌體的溫度較低且線膨脹系數小于鋼筋混凝土線膨脹系數50%,所以屋頂板膨脹變形必然推擠女兒墻,致使女兒墻承受剪力和偏心拉力,在最大變形區墻角區引起豎向、斜向或水平開裂,同時產生明顯的側移。
2.現澆板裂縫原因分析。(1)房屋四大角現澆板板角斜裂縫。該工程上述樓板裂縫產生的主要原因為混凝土收縮及溫度應力所致。樓板在房間四大角陰角處受縱橫方向的嵌固約束作用較大,使混凝土產生的收縮應力及溫度應力受到限制,當應力不斷增加,超出混凝土極限抗拉強度時,樓板就會在板角最薄弱部位產生與主拉應力垂直的切角裂縫。(2)現澆板不規則裂縫。現澆頂板出現上述裂縫的主要原因為混凝土自身收縮及溫度應力所致。
五、處理意見
1. 該工程主體結構質量滿足圖紙設計及施工驗收規范要求。
2. 該工程上述墻體裂縫及現澆板裂縫不危及房屋結構安全。為保證房屋耐久性和不影響房屋正常使用,應對裂縫進行剛性化學灌漿封閉處理。