摘要:通過對楊科莊村某農戶自建房屋開裂現象的研究,結合當地水文地質條件,對房屋裂縫產生原因進行分析,并提出了預防地基不均勻沉降影響的措施和規范施工的建議,解決了農村自建房屋開裂的問題。應當重視農村自建房屋的的設計和施工,預防裂縫產生,保障人民生命財產安全。
關鍵詞:裂縫;防治;地基不均勻沉降;規范施工
前言
隨著社會和經濟發展,楊科莊村農房實現了從土坯房向磚砌體房的轉變。但由于農村自建房屋缺乏前期勘察設計、施工缺乏專業技術指導,導致建筑質量無法保證,墻體樓板常出現裂縫現象。若是對樓板裂縫、承重墻裂縫等結構裂縫不夠重視最終會影響房屋安全和使用壽命;非結構裂縫如墻面砂漿裂縫等,雖不會對房屋安全產生實質性影響,但會房屋美觀性和實用性。
本文選取較為典型的某自建房屋作為研究對象,分析其裂縫成因,并提出相應的防治措施,這對本地區自建房屋的施工提供了指導。
1?楊科莊村某自建房屋工程概況
楊科莊村河南省周口市鄲城縣雙樓鄉,緊鄰洺河與207省道。鄲城縣地處黃淮沖擊平原,地勢由西北向東南稍呈傾斜,地勢平坦,全境為平原地形。該地區屬溫暖帶大陸性季風氣候,氣候溫和,年平均氣溫14.6攝氏度,1月均溫-0.2攝氏度,7月均溫28.2攝氏度,年降水量738.6mm,無霜期223天。
該自建房屋在原宅基地基礎上擴大面積建造,原房屋為單層砌體加覆瓦斜面屋頂結構。新建房屋為三層砌體與現澆混凝土樓板結構,墻體厚度240mm,由普通燒結磚砌筑,基礎設置有鋼筋混凝土圈梁。房屋整體為南北長、東西短的長方形布局,東側與南側為村內土路,北側為多樹空地,西側設置有2mⅹ1.5mⅹ1.2m生活廢水池。
該房屋始建于2008年2月,于當年9月完成建造并入住。在入住后約3個月時東南角房間開始產生從屋頂斜向穿越窗戶的裂縫,裂縫呈南上北下的方向發展,在往后幾年時間里裂縫不斷加寬加長,并最終穿透墻壁發展至附近房間?,F如今該房間鋼筋混凝土樓板與臨近房間樓板相接處已出現明顯隆起。除此之外,其臨近房間也出現了沿窗戶角斜向發展的裂縫,房屋西側院墻也出現縱向裂縫。房屋一樓地面夏季常出現凝珠狀滲水,一樓與二樓混凝土屋頂均出現滲水裂縫。這些裂縫已經嚴重影響到房屋的安全和使用壽命,對居住者的生命財產安全也造成了威脅。
2?裂縫產生的原因與防治
根據現場查驗和對居民走訪獲得的相關資料進行分析,本文認為造成該房屋裂縫的產生的原因主要有以下幾點,并根據農村自建房屋客觀情況針對性的提出防治措施。
2.1?地基不均勻沉降
通過綜合分析相關資料,本文認為該房屋東南角房間裂縫主要由地基不均勻沉降造成。該處裂縫產生時間較早,并快速發展至最大狀態后保持現狀,本文認為該位置地基沉降已經達到穩定狀態。
2.1.1?地基不均勻沉降的原因
(1)回填土壓實度不足和雨水侵蝕?發生地基不均勻沉降的房間位置原為樹木和廢水池。在地基處理時,樹木坑洞和廢水池僅使用黃土做人工回填夯實處理。在地基處理不達標、自然沉降未穩定前便開始建造房屋,天然地基與回填土地基沉降差異較大,造成房屋開裂。另外基礎埋置深度不足,東側基礎地面幾乎與外側低洼路面平齊,道路積水易侵蝕地基,加劇了地基不均勻沉降的程度。
(2)新舊地基不均勻沉降?該房屋所處地基相比于舊房屋地基向南延伸了約10m,向東延伸約1m。舊房屋地基南側為樹木和廢水池,土層中含有較多腐殖質。由于對新地基處理不達標、新舊地基壓實程度不均,地基在承受房屋重力作用后產生不均勻沉降造成了房屋裂縫。
(3)園藝水侵蝕?房屋院內西側開辟有小型花園,且花園與西側墻直接相連,花園土層底面與西側墻基礎底面高差不足200mm。由于降水和人工澆水后土壤蓄水,因此房屋西側基礎會持續不斷地受到水的侵蝕,造成該處地基沉降量要高于附近地基,因此產生了不均勻沉降。
(4)地基土凍融作用?查閱分析鄲城縣氣象記錄后,本文認為該地區地基存在著凍融作用。該房屋地基處理時間是2008年2月,此時氣溫較低,地基土處于凍結狀態,壓縮性低;在氣溫回升后地基土融化,其壓縮性增大,在房屋重力作用下,地基土體被壓密而發生沉降,從而引起房屋開裂。
2.1.2?對地基不均勻沉降的防治措施
(1)科學施工,保證回填土壓實程度達到標準。對于樹木坑洞,應首先挖出原樹木根系,防止根系腐爛影響地基承載力,再對坑洞進行分層回填壓實。對于廢水池和垃圾池,應首先移除坑中淤泥和腐殖質土,再進行分層回填壓實。回填土應不含或少含腐殖質和植物根系。
(2)增加基礎埋置深度。基礎埋置深度的增加可以減少回填土的厚度,降低房屋重力作用下回填土的壓縮量;減少地表積水對地基土的侵蝕作用,減輕地基土凍融循環作用造成的地基不均勻沉降。
(3)設置沉降縫。在新舊地基分界處為房屋設置沉降縫,采用分開布置的基礎圈梁,以此減輕地基不均勻沉降造成的影響。
(4)重視排水,防止水侵蝕。房屋應設置落地式排水管,并在地面管口處設置硬化平臺,以此減弱流水對地基的沖蝕作用。對于房屋周圍低洼區域可采取填土方式防止積水侵蝕地基。本文建議將花園設置在硬化水泥地面之上,并設置外流的排水孔來減少花園蓄水,以此降低對地基的不良影響。
2.2?施工規范化程度低
由于農村自建房屋沒有專業的勘察和結構設計,施工隊伍缺乏專業指導,因此不規范的施工也是農村自建房屋裂縫產生的重要原因。
2.2.1?施工規范化程度低的表現
(1)施工隊伍人員組成隨意?農村房屋施工隊伍人員多由當地村民組成,且并未受過專業培訓,施工隊伍中沒有明確的技術負責人,也很難獲得外部的技術指導,施工多以個人經驗為主。
(2)施工材料使用與保管不規范?由于在施工之前并未進行專業的結構設計,因此農村自建房屋在施工時使用的材料并未有明確規定。這就造成了材料使用的不規范,基本以施工人員個人經驗來確定,因此會出現不同標號、不同類型水泥混用,不同強度鋼筋混用的情況。
材料保管不規范主要有兩方面。一是材料經銷商材料保管不規范。農村自建房材料多從鄉鎮經銷商處采購,由于成本和現實條件所限,鄉鎮經銷商對于材料的保管并不能完全做到規范要求。二是房屋建造者材料保管不規范。因場地限制,為方便施工,建造者通常將水泥放置在室外,再使用塑料篷布進行覆蓋;對于鋼筋材料則直接放置在室外地面上。由于材料保存的不規范,材料性能可能會受到較大影響,進而影響房屋整體強度。
(3)施工工藝不成熟?2008年正值該地區現澆混凝土樓板取代預制板成為房屋建設主流形式的時期,由于施工隊伍對現澆混凝土樓板工藝要求掌握不足,因此出現了模板支設不整齊導致漏漿、混凝土振搗不足和養護不充分等問題,這對現澆混凝土樓板的外觀質量和強度都造成了影響。
(4)施工工藝不規范?房屋施工采用現場攪拌混凝土?;炷敛]有固定配合比,拌制混凝土多憑借個人經驗,常出現“水多加灰,灰多加水”的情況。并且所使用的粗細骨料露天堆放,因此含水率變化不定、骨料夾雜泥沙情況時有發生,對拌制的混凝土強度影響很大。
2.2.2?對施工規范化的建議
(1)使用商品混凝土?商品混凝土具有產量高、強度和質量穩定的優點。采用商品混凝土可以提高房屋的整體強度,減少開裂的產生。隨著我國基礎設施建設的興起,商業拌合站的數量也在不斷增加,經實地探查與走訪得知,該地區每個鄉鎮都有不低于一個混凝土拌合站?,F在已經有部分村民開始使用商品混凝土建造房屋。
(2)規范保管建筑材料?建筑材料質量是影響建筑質量的主要方面。對于水泥、鋼筋等材料的保管方式直接影響著材料質量。本文建議選用有獨立水泥倉庫的經銷商提供的水泥,不宜一次性進場過多水泥,單次水泥進場量應該以單次澆筑或臨近幾天內需求量為準,應將水泥保管在干燥通風處,并采取相應的防潮措施。鋼筋保存應滿足“上蓋下墊”要求,不能使鋼筋接觸地面,使用防水篷布覆蓋以防止生銹。粗細骨料應在堆放前對場地進行鋪磚硬化,防止泥土混入;建議使用防水篷布對骨料進行覆蓋來保證相對穩定的含水率。
(3)使用施工經驗豐富的施工隊伍?因農村房屋施工的成本限制,不可能完全按照標準流程進行專業施工,因此相似工程經驗豐富的施工隊伍也是施工質量的有力保證。
(4)規范施工工藝?混凝土拌制時應使用同一標號、種類和廠家的水泥,嚴禁混用。在混凝土拌制前可規定一個配合比,并嚴格按照配合比規定的各組分的量進行現場拌制,嚴禁出現“水多加灰,灰多加水”的行為。模板拼接應保證整齊與嚴密,防止澆筑過程中漏漿?;炷翝仓r應當充分振搗,防止振搗不足造成的開裂。混凝土澆筑完成后應及時灑水養護,在樓板強度達到要求后再進行拆模。
2.3?抹面砂漿裂縫
該種類裂縫多出現于墻體表面,屋頂或天花板涂層面,通常不影響房屋結構強度,但會對美觀度和實用性產生影響。
2.3.1?裂縫產生的原因
(1)由于材料配比不合理,造成砂漿干縮性大、干縮快,在干燥后砂漿內存在較大應力導致開裂。
(2)抹面砂漿施工后由于養護不足或遇到連續高溫干燥天氣,導致砂漿層開裂。
(3)砂漿層過厚也是引起開裂的重要原因。
2.3.2?抹面砂漿裂縫的防治
(1)選取合適的砂漿,在砂漿施工之后要對抹面層灑水養護,避免使其長時間暴露在干燥高溫的環境中。
(2)單次施工的砂漿層不宜過厚,層厚不宜超過20mm。
3?結語
農村自建房屋施工過程中易出現地基處理不合格、施工不規范的問題。因農村房屋普遍荷載較小,結構簡單,地基情況簡單,故可以采用分層壓實方式處理地基,增加基礎埋置深度以減弱沉降影響。此外,加強施工前結構設計,加強施工技術指導也是防治裂縫產生的重要舉措。提高對地基處理和規范施工的認識不僅可以預防房屋裂縫的產生,降低后期維修成本,更是保護人民生命財產安全的根本途徑。
參考文獻:
[1]李媛媛,崔永成,崔自治.小泉村農房病害原因與防治[J].寧夏工程技術,2020,19(3):253-257
[2]紀文杰,汪春芹,姚直書,薛維培. 人工凍結法鑿井井口房地基不均勻沉降機理分析[J].宿州學院學報,2020,35(6):80-84
[3]馮武女.老舊建筑的加固分析[J].建材技術與應用,2020(6):22-24
[4]陳學華.深厚回填土上某建筑地基不均勻沉降原因及治理實例分析[J].住宅與房地產,2019(15):156-157
[5]趙永紅.某框架結構辦公樓墻體裂縫情況分析[J].建材技術與應用,2020(6):33-36
作者簡介:楊亞洲(1997-),漢族,男,河南周口人,本科,助理工程師,研究方向:市政工程和房建工程。