樂金安
【摘要】隨著經濟不斷發展、城市化進程日益進步,“老舊失修、布局不合理、功能不完善、安全隱患眾多”的舊城區已很難適應人們居住、生活。近年來,為全面改善舊城區面貌、提高舊城區綜合效益,全國各地紛紛進行舊城區改造建設。同時,在舊城區的改造建設過程中,建筑物自身的建筑裂縫和施工影響使周圍建筑物產生裂縫形成的安全隱患,給人們的生活帶來了不利影響,必須認真分析進行預防解決。本文就舊城區改造中可能出現的建筑裂縫成因和預防解決措施進行粗略闡述。
【關鍵詞】舊城區;改造;建筑裂縫;原因;預防措施
一、舊城區改造中出現建筑裂縫的成因
舊城區改造建設中建筑裂縫的出現和開展是結構或構件破壞的先兆,過大的裂縫會促使結構破壞,造成結構承載能力或構件耐久性降低,使房屋滲漏或影響美觀,所以,習慣上都不允許建筑物出現裂縫。常見的建筑裂縫有水平裂縫、豎向裂縫、斜向裂縫。裂縫成因較復雜,危害程度不僅與裂縫大小有關,且與裂縫產生原因不同而各異,裂縫的預防處理方法也不一樣。
建筑物產生裂縫的因素很多,從大的方面可分為設計錯誤,原材料質量低劣或材料選用不當,施工質量不合格,使用不當或外部環境影響等四個方面。
1.設計錯誤,主要表現為結構方案及布置不合理,結構計算錯誤,結構抗拉強度過低,結構構造不合理等。內力分析常見的錯誤有:計算簡圖與實際不符,荷載取值偏小或漏項,未考慮溫度收縮應力及地基差異沉降產生的內力;承載力計算常見錯誤有:安全度取值過低,配筋量不足,只計算抗彎、不計算抗剪和抗扭;結構抗裂驗算常被忽視;結構構造配筋不合理,只配受力鋼筋,忽略構造鋼筋配置。
2.原材料對混凝土結構影響最大的是水泥品種及質量。硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥水化熱較高,大體量現澆混凝土易于開裂;火山灰水泥及快硬水泥收縮性大,大面積混凝土易于開裂;礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥抗凍性較差,干濕交替工程易開裂;礦渣水泥易發生沉縮和泌水現象;水泥含量越高,混凝土收縮越大,產生裂縫的可能性就越大;砂石含泥量過大,內部存在反應性骨料,外加劑不當或過量,均易造成混凝土裂縫。砌塊結構較燒制粘土磚結構易于裂縫,特別是澆筑前靜停期較短的工業廢料砌塊,由于砌塊收縮性大,與砂漿的粘結能力較差而更易早期開裂。
3.施工質量不合格對建筑裂縫的形成最為直接,主要涉及混凝土、鋼筋及模板三方面。若混凝土配合比不當或泵送時改變了配合比,摻合料拌合不均,攪拌時間過長,澆筑順序不當,振搗不充實,硬化前受震動或受力,養護不及時、不充分或受凍,強度過低等均會直接降低其抗裂性;鋼筋方面,如混凝土在結硬期被擾動,保護層過小;模板方面,如模板變形,支撐下沉,模板漏漿,過早拆模等。對于砌體結構主要是砌筑方法不合理,如通縫、馬牙槎、碎磚過多、磚澆水不透,砂漿與塊體粘結強度過低等。
4.使用不當及環境的不良影響或外界因素侵害,多表現為荷載超過設計規定,周圍存在酸、鹽及氯化物等有害介質作用,環境溫、濕度急劇變化,構件各部位溫、濕度差大,表面受熱過度或火災,建筑物處于反復凍融狀態等。
二、舊城區改造施工影響使周圍建筑物出現裂縫的原因
舊城區改造施工對周圍建筑會產生或多或少的影響,尤其在地基處理階段,地基處理方式、工藝的不同,影響程度也不同。新建建筑物多為深基坑,在基坑開挖時,周圍建筑物經常受影響產生墻面、地面裂縫,該裂縫絕大部分屬沉降裂縫,產生裂縫的主要原因是:
1.基坑開挖時支護、錨固不當。基坑挖掘的過程中,未有效采取分層開挖、及時支護、認真錨固措施,造成土方塌落,導致周圍建筑基礎下沉、墻地面開裂。
2.新建筑物的施工基坑與相鄰建筑的間距過小。由于相鄰建筑物距離新建筑物施工基坑很近,間距太小,挖掘時受到限制,只能垂直開挖,但仍會使相鄰建筑物受影響。
3.地下水位下降,地基土層中的含水量減少,地基承載能力被削弱。基坑內基礎施工須保證基礎基坑內無水,于是施工期間進行持續降水,造成大面積地下水位降低,減少了周圍建筑地基土層中的含水量,削弱了地基承載能力,引發不均勻沉降,產生裂縫。
三、舊城區改造中裂縫預防解決措施
舊城區改造建設施工過程中對裂縫的預防解決,要具體分析裂縫成因采取有效措施對癥解決:
(一)舊城區改造施工中建筑物自身建筑裂縫預防解決措施
1.嚴格按照國家標準規范對地基沉降、構件承受荷載進行驗算,依照規范配置鋼筋,合理進行設計。設計時構件應受保溫層保護,盡量避免選用高強度混凝土,盡量避免非承重性裂縫產生,盡量降低建筑物平面體量,墻體和樓面不能支撐在剛度相差較大的支座上。
2.按照國家標準對進場的水泥、骨料、外加劑、鋼筋等原材料進行嚴格檢查和驗收,一律不使用不合格的次品材料。
3.施工中按照《混凝土結構工程施工規范》要求,嚴格執行拌制、運輸、澆筑、振搗、施工縫設置和新舊混凝土連接、模板制作、拆模及養護方面的規定;加強混凝土凝結硬化過程中的自然養護、蓄熱養護,采用引氣劑使混凝土內部均勻分布氣泡,預留溫度伸縮縫。
4.針對氣候溫濕度變化的影響,可采取對鋼筋混凝土構件的保護措施來減少其影響;因受凍融循環產生的裂縫,除對已形成缺陷和損壞部分要予以補強加固外,宜對受凍混凝土構件添加保溫措施;因處于侵蝕介質中而產生缺陷和損傷時,除應剔除受腐蝕和損傷的部位后補強加固外,應使用礦渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以防護;地震震害的損傷要采用抗震驗算和抗震構造措施來預防,已產生的不太嚴重的地震損傷參考震損建筑修復加固的辦法解決。
(二)施工影響使周圍建筑物產生裂縫的預防解決措施
1.加強對基坑沉降、位移情況的觀測。基坑開挖時,每開挖一層觀測一次,且每層開挖的深度控制在1.5米內,并根據不同土質情況適時調整。當沉降或位移值超過規范規定值,立即采取應急措施。
2.基坑開挖時隨挖隨支護、分層開挖支護,靠近相鄰建筑物的部位,重點突擊,不讓開挖層暴露時間太長。同時,加強薄弱部位的錨索或土釘密度及深度。
3.合理選用樁型,盡量采用靜壓樁,以減少樁基施工時振動對周圍建筑物的影響。若采取捶擊樁,應挖防振溝隔離周圍建筑。
4. 盡快完成基礎工程施工。由于降水是造成周圍建筑裂縫的主要原因,故應盡快完成基礎工程,停止降水作業,及時回填基坑,使沉降及位移趨于穩定,有效阻止裂縫發展。
四、結語
在舊城區的改造建設過程中,不論是施工中建筑物形成的自身建筑裂縫,還是受施工影響使周圍建筑物產生裂縫,兩方面的建筑裂縫都應受到高度重視,工程師們應認真分析,采取行之有效的措施進行預防解決。
參考文獻:
[1]《混凝土結構設計規范》(BG50010-2010)
[2]《砌體結構設計規范》(GB50003-2011)
[3]《混凝土結構工程施工規范》(PGB506666-2011)
[4]于建民、張葉紅. 鋼筋混凝土結構.清華大學出版社,2013.9.
[5]于建民、牛少儒. 砌體結構.清華大學出版社,2013.8.
[6]重慶大學、同濟大學、哈爾濱工業大學合編 天津大學主審.土木工程施工(第二版).中國建筑工業出版社,2012.
[7]李峰.房屋裂縫的檢測與處理[J].山西建筑,2014第22期.
[8]潘湘鄂.關于建筑施工裂縫成因及預防措施分析[J].科技創新與應用,2014(15):223.