摘要:裂缝,在建筑结构的病害中是十分普遍的,其中,最为常见的是钢筋混凝土构件开裂和墙体开裂。作为一个系统工程,工程设计人员和施工人员在进行裂缝控制时必须明确裂缝产生的原因,以便对症纺织。在本文中,笔者从混凝土剪力墙裂缝和填充墙裂缝两个角度出发,分析了两种裂缝产生的原因和防治办法。
关键词:高层建筑;框剪结构;裂缝;原因;防治
一、混凝土剪力墙裂缝
(一)分析混凝土剪力墙裂缝形成的原因
第一、由于混凝土的收缩而产生的裂缝。在制备混凝土时,水泥、掺合料、水的混合物在经过拌合后,体积会变大,然而,当人模成型后。混凝土中的分水分在混凝土水化作用的同时一部分被吸收、一部分被蒸发,随之,体积会缩小,然而,应力会在混凝土体积收缩的过程中产生,如果发生较大和快速的收缩时便会有裂缝产生。
第二、由于内部约束和外部约束而产生的裂缝。作为超静定结构,会有多余约束产生在高层框剪结构中。通常,墙体受到的内部约束有以下几方面:
第一、当混凝土收缩变形时,混凝土墙内钢筋会产生约束;
第二、与墙体内收缩变形的大部分,墙体内收缩变形小的部分会对其产生约束;
第三、当墙体收缩变形时,墙体内的暗梁、柱会对其产生约束;
第四、较长的混凝土墙端部与中部收缩变形的相互约束。
墙体受到的外部约束,主要来源于:墙体顶上的楼板和梁、墙体梁端的附墙柱、电梯井、基础和墙以下的地板等等。如果墙体拥有很强的外约束,遇到在混凝土收缩变形影响而产生的内应力时,约束变形不能通过内应力而产生,这时,墙体混凝土便会开裂形成裂缝。墙体外约束的边缘,例如墙体与柱、简体、基础、地板、梁等交接处,是最容易产生最大约束应力的地方。然而,在实际生活中,往往由于约束是裂缝产生的主要原因,而约束同时能够对裂缝的出现进行推迟和对裂缝的扩展进行限制,所以裂缝通常产生在距离墙与约束体交接的0.3m～0.5m处。
(二)混凝土剪力墙裂缝的防治措施
第一、通过结构设计进行控制
主要应考虑温度钢筋的设计,钢筋会约束收缩但不能阻止收缩,增加钢筋数量会减少收缩但会增加混凝土的拉应力,如果钢筋过多,约束可能会很大,同样会引起混凝土开裂;充分利用构造钢筋的作用减少墙板结构的温度应力和收缩应力,同时能有效地提高混凝土的抗裂性能;尽可能的降低混凝土的人模温度,作到分层散热浇灌,预防激烈的温度、湿度变化,为混凝土创造松弛的应力条件;应尽量避免结构突变或断面突变,此时易导致应力集中裂缝,如遇到不可避免的情况时,应考虑做局部处理,比如做成逐渐变化的过渡形式,同时加配所需钢筋。
第二、通过施工组织进行控制
采用科学合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇筑施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调。使上层混凝土在下层混凝土浇筑后3-5h内浇筑而不是控制在下层混凝土的初凝之前;控制分层缝的出现。它会降低混凝土的整体性,在浇筑上层混凝土时,注意使振捣棒插入下层混凝土5～10cm,以利于两层混凝土的充分结合。在施工中应注意防止侧模的偏移,开始浇筑时应加强对墙根部的振捣,以防止产生烂根现象;对于长墙可借由设置温度钢筋来克服裂缝的产生,并采用细而密的构造钢筋,同时应注意合理分段施工和合理设置温度伸缩缝或施工缝。
二、填充墙体裂缝
(一)填充墙体裂缝的成因
第一、房屋顶层墙体开裂。屋面为框架结构,当午后曝晒后,屋面板里外温差加大,框架梁、柱出现温差变形,而填充墙为刚性结构,不能与框架结构协调变形,因此产生水平裂缝;由于钢筋混凝土结构与砖石结构的线膨胀系数的差异,当温度变化后出现变形差,柱边或填充墙中部出现竖直裂缝或八字形裂缝。此类裂缝一般早晨不明显,晴天的午后比较明显且外墙开裂现象多于内墙。
第二、蒸压加气混凝土砌块墙体开裂。1冰泥制品收缩期较长。一般到三年龄期时干缩才能基本完成,同时水泥砌块在28天龄期内收缩量很大;2,加气混凝土砌块气孔发达,毛细作用较强,受空气湿度的影响也较大;3,墙体与混凝土框架结构由于温度线膨胀系数不同而存在温度变形差。
第三、填充墙顶砖开裂。由于目前的建材市场缺少专用的顶砖,且施工现场制作难度较大,所以实际工程通常是采用红砖代替或者使用干硬性细石混凝土塞缝收口。
(二)填充墙体裂缝的防治措施
第一、房屋顶层墙体开裂。做屋面保温隔热层,减小屋面板上下温差,设计时应尽量减少屋面结构外露部分,对于屋面板四周及女儿墙,难以完成保温隔热措施则应采取结构措施,在边跨处增加结构柱,以减小柱距和梁跨(不超过3m),从而减小边梁因上下温差产生的变形,减少墙体水平裂缝的出现。
第二、蒸压加气混凝土砌块墙体开裂。施工单位应选择具有准用证的合格生产商,签订合同时要明确砌块进场时间,并确认生产商保证龄期等问题。砌块进场时施工单位要进行现场检测,检测通过后,应尽快运人已放好线的施工楼层,分散堆放至砌筑位置,并事先做好防水措施,施工前用电热法测定砌块含水率,当符合低于]5%的要求时方可施工,施工时严格按照操作规程施工,保证砂浆强度,满足灰缝饱满,砌筑完成后,要坚持洒水养护,以减少砂浆的干燥收缩。
第三、填充墙顶砖开裂。墙体不要砌至梁或板底,留50mm~为预留缝,等待到墙体砌筑完成28天后,用C20干硬性细石混凝土塞缝,每天塞缝一次,三天完成,用手将混凝土塞紧,最后一次压实抹平,为改善填充墙的裂缝现象,一般将填充墙两侧的拉结钢筋拉通,并在墙面上满挂钢板网,再进行抹灰。其中钢板网要与框架梁柱可靠拉结,使墙体与框架结构形成整体,防止因两种材料的变形差异而产生的裂缝。