文章討論溫度裂縫、荷載裂縫及工業(yè)民用建筑工程地基沉降引起樓地面裂縫。裂縫分為施工裂縫和非施工因素裂縫。他們按引起原因可區(qū)分為設(shè)計、施工、自然幾種因素。
一般來說,樓面屋面裂縫如同一般裂縫(如墻體、基礎(chǔ)底板、梁柱、煙囪等等)一樣,按原因分為三種:
1、設(shè)計因素造成。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑結(jié)構(gòu)的可靠性有了很大的提多因素的影響,會產(chǎn)生人為差錯,從而影響建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。人為差錯作為安全事故的主要因素,已越來越引起人們的關(guān)注。因此,應(yīng)分析設(shè)計中人為差錯產(chǎn)生的原因,尋找有效預(yù)防和減少人為差錯的辦法,保證建筑結(jié)構(gòu)安全。
實際結(jié)構(gòu)上許多體系為超靜定體系,對溫度變化尤為敏感,新鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范另加許多規(guī)定。
2、施工不當(dāng)造成,包括后澆帶處理不當(dāng),施工工藝不當(dāng),此上二部份是人為造成。
3、自然規(guī)律、大雨、暴曬、熱脹冷縮、外加荷載沖擊,季風(fēng)狂吹。
上述是按造成原因區(qū)分,按性質(zhì)分,又可分為5種:
1、溫度裂縫:平屋頂建筑由于日照溫差引起混凝土墻的裂縫一般發(fā)生在屋蓋下及其附近位置,長條形建筑的兩端較嚴(yán)重;由于日照溫差造成的梁、板裂縫,主要都出現(xiàn)在屋蓋結(jié)構(gòu)中;樓板近年也普遍發(fā)生,由使用中高溫影響而產(chǎn)生的裂縫,往往在離熱源近的表面較嚴(yán)重。
2、收縮裂縫:混凝土早期收縮裂縫主要出現(xiàn)在裸露表面?;炷劣不院蟮氖湛s裂縫在建筑結(jié)構(gòu)中部近較多,兩端較少見。
3、荷載裂縫:都出現(xiàn)在應(yīng)力最大位置附近,如梁跨中下部和連續(xù)梁支座附近上部的豎向裂縫很可能是彎曲受拉造成的。又如支座附近或集中荷載作用點附近的斜裂縫,多數(shù)可能是剪力和彎矩共同作用而造成。出現(xiàn)在梁彎矩最大處附近受壓區(qū)的裂縫,很可能是混凝土截面太小,配筋率太高而造成等等。
4、地基變形裂縫:一般在建筑物下部出現(xiàn)較多,裂縫位置都在沉降曲線曲率較大處。單層廠房因地面荷載過大,地基發(fā)生不均勻沉降,可導(dǎo)致柱下部和上柱根部附近開裂,相鄰柱出現(xiàn)較大沉降時,也可能把屋蓋構(gòu)件拉裂。
下面根據(jù)經(jīng)驗,具體談些實況。
很多密閉的地下室混凝土面層,由于板下近似恒溫恒濕,溫度比較穩(wěn)定,濕度又比較大,面層雖非露天,但多是敞開的,人來人往,氣流流速比較大,當(dāng)然水分蒸發(fā)也比較大,特別是早期施工水蒸發(fā)會更大,就造成面上干縮大。如果遇上溫度降低,則在干縮、冷縮配合下,會造成圓心在上的倒溫差半徑ρ,同樣可以引起橫斷裂縫。應(yīng)該注意,這倒轉(zhuǎn)的ρ不一定很大,也就不一定能單獨引起裂縫。但混凝土早期凝縮是既快又大,如果地下室周墻是磚砌的,墻不會凝縮,使面板受張拉迫變很大,或者碰上混凝土凝縮迫變經(jīng)徐變衰減后剩余值很高時,則屋面板橫斷裂縫就會產(chǎn)生。
頂層屋面板一般都是所處自然環(huán)境相同,結(jié)構(gòu)形式也相同,因此裂縫總是橫斷貫通,或只留墻頂梁不裂,但實踐中也有頂梁拉斷的,這在于應(yīng)力結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)在關(guān)系。而且總是在日間太陽輻射下先裂板底面,晚間太陽輻射消失板面溫度降低,板底溫度還有若干保留時,再裂至板面,以致上下全裂通。如果是陽臺板,只有南向全部受太陽輻射,裂縫也全裂至端梁;北向則太陽輻射到哪里,裂縫也只能裂到那里。
浙江省某拆遷房,在房子竣工后在房屋南面的板帶出現(xiàn)裂縫。房屋樓是六磚混合結(jié)構(gòu),南邊北邊為構(gòu)造柱、圈梁,局部框架結(jié)構(gòu),結(jié)果竣工后發(fā)現(xiàn),在大房間的構(gòu)造柱旁邊多孔板及板出現(xiàn)裂縫。筆者翻閱大量資料認(rèn)為。若是房屋是框架,結(jié)構(gòu)此裂縫可避免,根據(jù)“鋼筋砼平板”有關(guān)章節(jié)指出,由于風(fēng)有時自西北往東南(西伯利亞寒風(fēng))有時由東南往西北(太平洋季風(fēng)),造成框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,由于本工程混合結(jié)構(gòu),有時為局部框架,有時采用構(gòu)造柱,圈梁結(jié)構(gòu),上部強(qiáng)度不夠,部份只由樓板邊緣承擔(dān),造成裂縫。
裂縫通常方法裂縫處理方法有以下幾種:
1、表面修補(bǔ):常用的方法有壓實抹平,涂抹環(huán)氧粘結(jié)劑,噴涂水泥砂漿或細(xì)石混凝土,壓抹環(huán)氧膠泥,環(huán)氧樹脂粘貼下班絲布,增加整體面層,鋼錨栓縫合等。
2、局部修復(fù)法:常用的方法有充填法、預(yù)應(yīng)力法,部分鑿除重新澆筑混凝土等。
3、水泥壓力灌漿法:適用于縫補(bǔ)寬度≥
4、化學(xué)灌漿:可灌入縫寬≥
5、減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力:常用的方法有卸荷或控制荷載,設(shè)置卸荷結(jié)構(gòu),增設(shè)支點或支撐。改簡支梁為連續(xù)梁等。
6、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng):常用的方法有增加鋼筋,加厚板,外包鋼筋混凝土,外包鋼,粘貼鋼板,預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)體系等。
7、改變結(jié)構(gòu)方案,加強(qiáng)整體剛度。例如:框架裂縫采用增設(shè)隔板深梁法處理。
8、其它方法:常用方法有拆除重做,改善結(jié)構(gòu)使用條件,通過試驗或分析論證不作處理等。
徐慧敏