建筑施工中裂缝的防治措施

随着经济的飞速发展,近年来建筑规模与日俱增,工程质量稳步提高,但需看到有些工程质量,从单位工程的全面综合质量水平上衡量还是不高的。主要反映在某些结构部位常存有一定不足和缺陷,如楼地面、女儿墙趾、空台墙、地下、砼构筑物墙体等部位的常见裂缝,这些部位都是单位工程中的重要组织部分,其质量优劣不仅影响观感且又影响使用功能。

1、楼地面裂缝

1.1基本概况

   楼地面常见裂缝,一般有两种类型。一种是预制空心板、在地面完成受荷后出现的沿板肋纵向较规则的裂缝,另一种是在大开间,板支承在梁上(花兰梁或矩形梁)沿板端纵向出现的不规则裂缝。

1.2两种类型裂缝起因

   第一种类型:沿板助纵向在板底出现的较规则裂缝,这种裂缝多由布板和施工原因引起,主要是:

(1)板的设计布置。板与板间未作拉缝处理板缝间隙留量不足,甚者在施工吊装就位中板与板相靠形成“瞎缝”。灌缝量不足,未起到整体刚度作用,当板受荷后产生变形变化,而引起的开裂。

(2)楼板灌缝工序安排,穿插施工不合理。在灌缝工序中未执行施工层与间歇层错开,隔层灌缝的要求,导致灌缝强度在尚未满足的状态下而板面受有施工荷载,板产生弯曲变形。板与缝错动破坏了灌缝强度。降低了板的整体刚度,当后期又受有使用荷载,在重复变形变化作用下而导致板的开裂。

   第二种类型:在大开间板支承在梁上(花兰或矩形梁)沿板端出现的纵向在板面不规则裂缝。这种类型裂缝多是由结构本身固有的特点,变形变化引起的。其主要起因是:

(1)板受荷后产生一定挠度,其挠度值,经多次对板的结构性能试验,一般达到15.9～17.4mm,(板的允许挠度为1/200)当板受施工或使用荷载后,在板的跨中产生弯曲变形,板的两端产生向上翘曲变形,从而引起板端洞梁的纵向开裂。

(2)由于支承端不均匀,沉降引起的变形,也可引起板在支座处转动,造成板端的梁的纵向拉裂。

1.3防治措施对楼地面沿板缝类型的裂缝防治。

(1)板缝应作拉缝就位处理,板与板拉缝间距应达到4cm,使板缝混凝土有足够的截面和强度。以减少侧面变形,提高整体刚度。

(2)施工中必需采取隔层灌缝,即在施工受荷层与工序间歇层,穿插错开进行灌缝,并严格控制灌缝强度达到80%后方可受荷。

2、砖混结构顶层外墙内顶棚处裂缝

   砖混结构顶层外墙内顶棚处裂缝,此裂缝也反映在女儿墙上,所谓女儿墙裂缝,实质上是由于楼板作用在顶棚处反映到女儿墙上而出现的裂缝。也有的在内走廊墙顶棚处,明显出现水平裂缝。

分析其裂缝起因必需从顶层棚顶处墙体和屋面保温层以及混凝土顶层板的相互作用关系中进行分析,其主要原因是:

(1)屋顶面层和保温层较厚,且密实,与顶层板共同受温度应力作用下更加剧直接顶撞女儿墙侧面导致该部位受剪力和偏心拉力,其变形达到最大值时而砌体却没有适应板端变位余地,则没纵向产生水平裂缝产生最大变形区(墙角)引起竖向或斜向裂缝。

(2)女儿墙根部和竖向裂缝

   女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体有外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。

此外,在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝,这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。

   为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避免楼面错层和伸缩缝错位;加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地;采用蓄水屋面种植屋面;女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。

     防治此裂缝的综合措施是:增强墙体抗裂能力:减少约束力;允许板端自由变形;减少温差缩小板的变形主要的措施是:

(1)改进圈梁在屋面顶层的布置(也适用于其它各层)这样可使板的伸缩变形作用在圈梁上,减少板对砌体的推移,并增强抗震能力。

(2)女儿墙砌体厚度不应小于37cm,构造柱贯穿到女儿墙压顶压顶圈梁适当增加配筋。

(3)在板端应留有2～3cm空隙,并以沥青或松软材料填实,使板有自由变化余地。

(4)用苯板保温减少温差,缩小板的变形。

3、温度应力引起墙体裂缝分析

   一般材料均有热胀冷缩性质,建筑结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。

   由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08×10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5×10/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。

   当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。

4、地下、半地下钢筋混凝土池类构筑物裂缝

   地下、半地下钢筋砼池类构筑物,于施工初、后期常出现有程度不同,间距较规则的0.3～0.5mm竖向裂缝,此裂缝有它一定的特殊性,不同于一般结构荷载裂缝,属于非荷载温度裂缝,产生裂缝原因:

(1)由温度变化,收缩变形引起,这类结构特点是壁薄,表面系数大,四周嵌固和基础的束力强,当温度变化较大时结构本身首先要求变形,由于嵌固和约束作用而阻止了结构自由伸缩,此时变形得不到满足,就要引起强内应力的产生。当应力(拉压)超过一定强度限值时,从而导致了裂缝的出现。裂缝后结构变形得到了满足,这时结构内应力已被裂缝所分布,应力得到了大大松驰,则裂缝已明显呈现。

(2)施工原因引起是多方面的,除有操作上的水灰比控制不严,砼振捣不实,养护不良原因外也有原材料选用上的因素。其中主要问题是混凝土内外温差大(特别是拆模时的环境温差),环境温度不适应,降温速度过快,拆摸过早等原因造成。

  其防治措施:在设计上不可忽视的问题。设计必须考虑结构早期和后期所处的环境(温度变化条件)以及施工条件等。在设计上除应考虑结构和构造配筋外,还应认真验算。