董順義
(國基建設集團有限公司,山西太原 030012)
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工民建施工中墻體裂縫的預防治理方案探究
董順義
(國基建設集團有限公司,山西太原030012)
摘要:結合工程實例,從外荷載、溫度、水泥、地基等方面,分析了建筑工程中墻體裂縫的產生原因,并探討了工程設計與施工中的防治措施,以確保建筑工程的施工質量。
關鍵詞:墻體裂縫,水泥,地基,荷載,工程設計
工民建施工中,受各種制約因素的影響,墻體會出現裂縫問題,如不采取措施進行防治,將會嚴重影響建筑的使用壽命及使用功能,嚴重時可導致建筑坍塌,一定程度上威脅著人們的生命安全。因此,墻體裂縫的防治是保障工民建施工質量及安全的關鍵[1]。本文結合工程實例對工民建施工中墻體裂縫的預防治理進行了分析和探討,旨在為工民建施工的安全及墻體裂縫的防治提供參考依據。
某高層框架—剪力墻結構帶一層地下室工程,抗震設防烈度為7度,場地粗糙度為A類,地下室外墻裂縫控制等級三級,裂縫寬度限值0.2 mm。該工程采用C30商品混凝土按后澆帶的設置分段澆筑,頂板及地下室外墻一次性澆筑成型。3個月后,勘察發現墻體裂縫并呈持續發展趨勢,停止施工至裂縫趨于穩定后,檢測裂縫共280多條,其中滲水通縫15條,寬度大于0.3 mm的裂縫達35條。裂縫主要位于地下室外墻的柱間墻體中部,多為豎向裂縫。
墻體出現裂縫,主要是混凝土應變超出了自身所能承受的極限拉應變,而混凝土的彈性模量較高、抗拉強度較低,故在較小的內、外力作用下均會引起應變達到極限值。抗應力大于抗拉強度時,混凝土就會出現裂縫。工民建施工中,造成墻體裂縫的主要因素包括[2]:外荷載、溫度差異、地基不均勻沉降、水泥收縮、施工不當及配筋不足等。
1)外荷載因素。常規靜荷載、動荷載以及次應力作用下,混凝土結構產生的裂縫稱之為荷載裂縫,主要包括直接應力和次應力兩種不同裂縫[3]。其中,直接應力裂縫是外荷載形成的直接應力導致的裂縫,工程設計、施工及使用階段的失誤均會引起直接應力裂縫發生;次應力裂縫是外荷載次生應力導致的裂縫。該工程在墻體澆筑后出現裂縫,室外未進行回填土施工,墻體平面的水土壓力不存在,故排除承載力引起混凝土構件受力不足而引起裂縫的可能性。
2)溫度因素。工民建施工所用的建筑材料主要是混凝土,該材料具有穩定性強、硬度高等特點,但在凝固過程中,混凝土受外界溫度的影響易出現裂縫,而在墻體降溫后期,內部鋼筋結構產生抗應力,在得不到排解的情況下,也會對混凝土產生力的作用,從而使混凝土內部出現裂縫。另外,混磚結構中,陽光照射也是影響建筑溫度的一個因素,其與未被陽光照射的墻體溫度產生不同差異,也會造成墻體裂縫的發生[4]。該工程分段澆筑,墻體厚度
3)水泥收縮因素。混凝土在后期的凝固階段,需要采取一定措施予以養護,但養護不當會導致干縮期間的混凝土出現裂縫,而這種裂縫的處理難度較大,因此必須做到事前控制,以此減少墻體裂縫的發生。該工程選用的混凝土材料摻雜的粉煤灰達48 kg/m3,造成混凝土收縮強度增加。粉煤灰水化反應會消耗氫氧化鈣,繼而導致混凝土堿性降低,隨之煤化深度進一步加劇。有資料證實:水灰比大于0.36的情況下,粉煤灰混凝土塑性開裂的可能性很大。
4)地基不均勻沉降因素。工民建施工中,基層處理時會有意識地增加深度,以此確保建筑的穩定性。由于部分工程的面積較大,基層處理不能確保受力均勻,而在受力較重的部位就會出現不均勻沉降現象。地基不均勻沉降會導致大梁、基礎以及其他構件拉力過大而出現裂縫,但該因素引起的裂縫主要為墻體端部的斜裂縫,故此次工程產生的墻體裂縫不是不均勻沉降因素引起的。
5)施工不當因素。該工程泵送混凝土坍落度為180 mm,但之前工地自拌的坍落度不足100 mm的混凝土未見裂縫。泵送混凝土強度低,坍落度就越大,也易產生塑性變形。因此,泵送混凝土應確保坍落度降低。該工程施工3 d后拆模,因坍落度大、養護不當導致裂縫發生。
6)配筋不足因素。該工程外墻水平筋為14@200,后變更為12@200,此時墻體抵抗混凝土收縮的抗應力能力下降,進一步影響抗裂縫能力降低。合理的配筋設計應為:采用細徑密排方式,設置配筋間距為150。因此,該工程出現的墻體裂縫為混凝土凝固階段產生的自身收縮裂縫。雖然,墻體裂縫主要由混凝土收縮因素引起,但配筋設計不當、混凝土坍落度控制以及施工養護問題也是墻體出現裂縫的誘因。
3.1工程設計
1)工程圖紙應標明如下內容:地下室外墻混凝土應選擇具有抗滲防水功能的無收縮混凝土,商品混凝土中不能摻雜可導致混凝土收縮性增加的外加劑(粉煤灰)。條件允許的情況下,添加聚丙烯纖維可促使混凝土抗裂性能增強。2)按照上鉸支下固端的方式對混凝土外墻進行設計方面的計算,水平筋的配置需要滿足分布筋的最小要求,同時嚴格參照《混凝土結構設計規范》控制最小配筋率,繼而促使抗裂縫能力進一步增強。構造筋設計應遵循“細”“密”原則,延遲裂縫出現的時間,并有效提升混凝土材料的極限拉伸能力[5]。3)對滑動帶、膨脹帶進行科學設置,消除混凝土內應力產生的裂縫。膨脹混凝土會降低溫差,補償應力,可有效減少收縮現象;后澆帶之間設置膨脹混凝土可實現無縫施工,期間應根據流水施工、澆筑能力、設計計算等方面對間距進行確定?;瑒訉幽軌驕p少地基產生的約束力,其還具有隔震功能,可使混凝土結構的抗震性能進一步提升;施工中,可以采用平面澆瀝青膠鋪砂的方法設置滑動層。
3.2工程施工
1)采用保護層墊塊進行鋼筋綁扎施工,對外墻、底板迎水面部位的鋼筋保護層厚度進行控制,提高混凝土抗滲水能力和防水質量;鋼筋交叉點全部綁扎,扎絲和模板接觸嚴密;預留孔洞口、易開裂部位添設構造鋼筋,以此預防裂縫的發生。2)模板工程設置對拉螺栓時進行合理計算,盡可能地消除外墻滲漏隱患。墻體混凝土澆筑后,在達到一定強度后松動對拉螺栓,避免滲漏通路的形成。外墻帶模養護應持續一周后拆除模板,否則混凝土暴露造成表面缺水,引起混凝土收縮可導致裂縫發生。3)控制混凝土的含泥量及骨料級配,含泥量偏大、級配不合理均可導致混凝土收縮現象加劇??刂苹炷撂涠葹?20 mm~160 mm,采取保溫、測溫以及控溫措施確?;炷帘砻婕皟炔繙囟冗m宜,控制混凝土內外溫差小于25℃[6],從而減少結構性裂縫的發生。
3.3墻體裂縫的治理
針對墻體裂縫的發生原因,采取高壓化學灌漿法對裂縫進行治理[7],具體步驟如下:1)檢查擬實施灌漿的裂縫寬度、深度以及走向,做好標記,并制定施工方案;2)采用鋼刷清理裂縫兩側表面的浮渣;3)根據裂縫寬度、走向等確定灌漿底座的間距,裂縫寬度小于0.5 mm為10 mm~20 mm,每條裂縫至少需要兩個底座; 4)沿著裂縫表面用原子灰進行涂刮,遵循無漏漿原則設置裂縫寬度;5)主劑和固化劑現場配制,攪拌均勻,熱量降低后注入軟管; 6)軟管中注入灌漿樹脂,于底座上將灌漿器旋緊;7)根據裂縫寬度、長度、深度控制樹脂注入量,從裂縫下端依次向上進行灌注; 8)樹脂固化后拆除底座,修補表面封縫膠;9)灌漿后通入壓縮空氣檢查灌漿的密實情況。
工民建施工中,墻體裂縫的發生對施工質量、建筑使用功能及壽命的影響巨大,而造成墻體裂縫發生的因素比較復雜,且控制難度較大,必須從設計、施工等各個環節加強質量控制,并根據具體情況采取措施對墻體裂縫進行預防和治理,才能最大限度保障工民建的施工安全及質量,從而有效維護其社會和經濟效益。
參考文獻:
[1] 燕超杰,魏建甫.房屋建筑墻體裂縫形成原因及施工防治和技術處理[J].黑龍江科學,2014,5(6):287.
[2]李正虎.簡析工民建工程中影響墻體裂縫的原因與防治策略[J].建筑工程技術與設計,2015,7(19):1686-1687.
[3]張海煉.淺談影響建筑工程中墻體裂縫的因素及其防治措施[J].建筑工程技術與設計,2015,4(11):1789.
[4]劉懷強.多層砌體房屋墻體裂縫產生的原因及防控措施[J].中國高新技術企業,2015,22(15):117-118.
[5]劉玲.淺談建筑工程中墻體裂縫的產生原因及控制的措施[J].科技與企業,2014,10(12):197-198.
[6]張瑞.探析工民建施工中墻體裂縫的成因及其防治措施[J].建筑工程技術與設計,2015,5(13):695-696.
[7]王新建.工民建工程中對墻體裂縫問題進行預防的有效途徑探討[J].城市建設理論研究(電子版),2015,5(16): 2560-2561.
中圖分類號:TU765
文獻標識碼:A
文章編號:1009-6825(2016)17-0088-02
收稿日期:2016-04-06
作者簡介:董順義(1974-),男,工程師小于1 m,加之施工在室內外溫差較小的夜間進行,故可排除因溫度變化引起的墻體裂縫。
Inquiry on wall cracks preventing and processing scheme in civil construction
Dong Shunyi
(National Fundamental Construction Group Co.,Ltd,Taiyuan 030012,China)
Abstract:Integrating with engineering examples,starting from aspects of external load,temperature,cement and foundation base,the article analyzes wall cracking causes in building engineering,and explores preventive and processing measures in engineering design and construction,with a view to guarantee the building engineering construction quality.
Key words:wall cracks,cement,foundation,load,engineering design