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(西安長慶科技工程有限責任公司,西安710021)
(Xi´anChangqingTechnologyEngineeringCo.,Ltd.,Xi´an710021,China)
摘要:地基不均勻沉降與建筑物安全密切相關(guān),正確分析地基不均勻沉降的原因及提出合理的加固方案是預防事故發(fā)生及處理事故的重要內(nèi)容。通過對承重構(gòu)件開裂較為嚴重的某磚混結(jié)構(gòu)房屋的調(diào)查評估,發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降是引起改房屋出現(xiàn)上述情況的原因,并通過沉降數(shù)據(jù)觀測曲線分析,得出內(nèi)力增大構(gòu)件的位置與裂縫開展構(gòu)件位置相吻合;并以此為依據(jù),對該房屋提出了地基及上部結(jié)構(gòu)的加固處理方法,加固后房屋已處于沉降穩(wěn)定狀態(tài),裂縫和變形沒有繼續(xù)擴展。
Abstract:Thefoundationunevensubsidenceiscloselyrelatedtothesafetyofbuildings,andthecorrectanalysisofthecausesofunevensubsidenceoffoundationandthereasonablereinforcementsolutionisanimportantpartofthepreventionofaccidentsanddealingwithaccidents.Throughtheinvestigationandassessmentofmoreseriouscrackofload-bearingmemberinabrick-concretehouse,thispaperfoundthattheunevengroundsubsidencewasthereason,andthroughtheanalysisofsubsidencedataobservationcurve,itfoundthatthepositionofmemberofinternalforcesincreasingwascoincidewiththecrackmemberposition;andasthisbasis,itproposedmethodtostrengthenthehousefoundationandsuperstructure.Afterreinforcementthehousehasasteadysettlementstate,andthecrackanddeformationdonotcontinuetoexpand.
關(guān)鍵詞 :磚混結(jié)構(gòu);不均勻沉降;地基處理
Keywords:brick-concretestructure;unevensubsidence;groundtreatment
中圖分類號:TU433文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2015)21-0094-02
0引言
地基沉降是影響建筑物安全的主要因素之一,實踐證明大部分建筑物事故均與地基基礎(chǔ)的不均勻沉降有關(guān)。地基沉降分為均勻沉降和不均勻沉降。建構(gòu)筑物在建設(shè)過程中或建設(shè)完成后,若發(fā)生地基均勻沉降,對建筑物的危害性相對較??;若發(fā)生地基不均勻沉降將致使上部構(gòu)件內(nèi)力重分布從而產(chǎn)生附加內(nèi)力,進而影響其承載力及正常使用。磚混結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降后,上部結(jié)構(gòu)變形尤為嚴重。地基不均勻沉降由多種原因造成,如前期地勘不準、基礎(chǔ)選型不當、施工過程中控制出現(xiàn)偏差等。
建筑物因地基沉降所引起的破壞一般分為兩種:①地基在建筑物荷載作用下產(chǎn)生壓縮變形,從而引起建筑物產(chǎn)生過大的內(nèi)力或沉降差,使其上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫;②建筑物荷載過大,超過了基礎(chǔ)持力層所能承受的能力而使地基產(chǎn)生滑動。
1工程概況
注水泵房為單層磚混結(jié)構(gòu)房屋,屋面為預應力混凝土空心板。墻體采用燒結(jié)普通粘土磚,墻厚370mm,基礎(chǔ)采用混凝土條形基礎(chǔ),持力層為馬蘭黃土層;房屋平面布置圖如圖1所示。工程竣工一年半后,墻體出現(xiàn)了不同程度的開裂現(xiàn)象,并且裂縫在不斷發(fā)展,房屋的安全受到嚴重影響。
2主要檢測結(jié)果
為了解事故的原因,對房屋展開調(diào)查、檢測、分析、評估工作;按照工作程序?qū)静牧闲阅?、裂縫等展開現(xiàn)場檢測,具體如下:
①房屋混凝土構(gòu)件的混凝土強度、砌塊和砂漿的強度以及構(gòu)造連接符合設(shè)計要求。
②根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)房屋的沉降及構(gòu)件的裂縫縱向最為嚴重,橫向較輕,窗戶上方裂縫最為嚴重,最大裂縫寬度達到11mm,混凝土大梁產(chǎn)生斜向裂縫,裂縫大多靠近支座。
根據(jù)以上混凝土構(gòu)件、墻體的裂縫形態(tài)及沉降觀測數(shù)據(jù)分析可知,地基不均勻沉降是導致結(jié)構(gòu)開裂的主要原因。
3房屋地基不均勻沉降原因
為了解房屋地基不均勻沉降產(chǎn)生原因,對勘察、設(shè)計、施工等資料進行查閱分析,具體如下:
①根據(jù)總平面布置圖及勘測數(shù)據(jù)可得,該建筑處于半填半挖地段,在其右下角填方最大,最大厚度為5m。
②在該建筑右上角的土層有空洞存在。
通過上述分析,上述兩條為造成該房屋地基不均勻沉降的原因。
4處理方案
4.1注漿加固處理
注漿加固法常用于對已變形建筑物、構(gòu)筑物的糾偏,使已發(fā)生不均勻沉降的建、構(gòu)筑物恢復原位或?qū)⑵淇刂圃谝欢ǖ某两底冃畏秶鷥?nèi)。由于填方區(qū)固結(jié)基本完成,若采用注漿方法,在注漿過程中漿液擴散范圍較大,會造成無效注入損失,因此該方法的缺點是效果可控性較差。
4.2改變?yōu)榉ぐ寤A(chǔ)同時提高上部結(jié)構(gòu)的剛度
由于筏板基礎(chǔ)不僅能減小地基土的單位面積壓力、提高承載力,還能增加基礎(chǔ)的剛度,調(diào)整不均勻沉降,因此可以將基礎(chǔ)形式改為筏板基礎(chǔ),同時加固上部墻體來提高上部結(jié)構(gòu)剛度和上部結(jié)構(gòu)的豎向變形能力,使得結(jié)構(gòu)更能適應地基基礎(chǔ)不均勻沉降。
從經(jīng)濟、實施難度及加固效果等方面綜合考慮,宜采用第二種方案對該建筑進行加固處理。
5方案實施效果
隨后,對甲方單位提供的2013.6-2014.9的沉降觀測數(shù)據(jù)進行了時間-沉降的曲線繪制,如圖2所示。
通過對沉降觀測曲線的分析發(fā)現(xiàn),從2013年6月到2014年9月裂縫監(jiān)測數(shù)據(jù)無明顯增加的趨勢,由此說明,填方區(qū)固結(jié)及沉降基本完成。
6結(jié)語
通過對本事故的原因分析可知,對土體復雜、起伏較大的施工現(xiàn)場,地質(zhì)勘測應加倍細心,防止早后續(xù)的施工以及使用過程中出現(xiàn)沉降事故。本工程采用第二種方案進行加固,加固后房屋已處于沉降穩(wěn)定狀態(tài),裂縫和變形沒有再繼續(xù)擴展,滿足結(jié)構(gòu)安全、適用的要求,本工程已投入適用。此案例可供其他類似沉降事故參考。
參考文獻:
[1]賈強,程林林,張鑫.地基不均勻沉降對框架結(jié)構(gòu)影響的試驗研究[J].土木工程學報,2011(11).
關(guān)鍵詞:房屋建筑施工;存在的問題;對策
中圖分類號:TU746.3文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)08-0126-01
在經(jīng)濟社會不斷發(fā)展的今天,人們對建筑的要求越來越高。隨著建筑項目的不斷增加,面臨的問題也頻繁出現(xiàn)。無論是正在建設(shè)的工程還是已經(jīng)完成的工程都存在一定的問題,這些質(zhì)量問題有可能會直接影響到房屋的使用性能和結(jié)構(gòu)性能。所以,對建筑的質(zhì)量問題進行研究和探討十分重要。
1在建筑施工中常見的問題
1.1地面局部塌陷或空鼓出現(xiàn)裂縫
造成建筑的地面局部塌陷和空鼓等現(xiàn)象的主要原因是操作人員沒有做好分層振搗工作,還有就是地下管的設(shè)計不是很好,導致在對混凝土進行澆筑的時候,造成厚層分布不均勻,從而導致塌陷和空鼓等現(xiàn)象。
防范措施的方法:在填埋地基土的時候,要對地基土的分層密實好,不要出現(xiàn)地基土分層分布不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn);地下管道的設(shè)計要合理安排,不要出現(xiàn)太深或者太淺的現(xiàn)象出現(xiàn),導致受力不均勻出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。
1.2地基基礎(chǔ)不牢固沉降
建筑物在使用的過程中造成裂縫的主要原因是由于地基質(zhì)量問題造成的。由于各個地區(qū)的土壤有差異,有的地方松軟有的地方堅硬,這就導致地基不是很牢固。由于地基的受力不均勻現(xiàn)象,建筑就有可能出現(xiàn)塌陷、傾斜、倒塌等事故。
防范措施的方法:在地基的土壤選擇上,要選擇土壤層比較厚的地方,減少地面的負荷問題,設(shè)計合理的施工方案,最大限度的減少由于受力不均勻造成的房屋塌陷等問題。
1.3門窗周圍抹灰開裂
門窗周圍抹灰開裂的原因很簡單,就是因為在安裝的時候先砌墻后裝門導致的,這種方法產(chǎn)生的較大裂縫很難在進行填滿,所以,在安裝門窗的時候,要考慮到材料的收縮和其他影響,導致門窗抹灰開裂的現(xiàn)象不會出現(xiàn)。
防范措施的方法:在對門窗安裝的時候,要預留一定的空間,然后填滿防水水泥砂漿,在進行門窗安裝;門窗裝好后,把窗戶的頂部和周圍用水泥砂漿填滿、密實。由于操作的時候縫隙比較小,所以只能用手工操作。
1.4建筑的屋頂漏雨和廚房衛(wèi)生間滲漏
建筑的滲漏有多方面因素,其中主要因素就是:防水材料的質(zhì)量差,產(chǎn)品不符合安裝標準,沒有經(jīng)過精密的檢測處理;設(shè)計不夠完善;排水管道和水溝不符合施工要求;防水節(jié)點做的不到位,沒有達到使用規(guī)格,滴水線和防水層精密度不夠等等。
防范措施的方法:建筑的施工要采用經(jīng)驗豐富的施工隊做屋頂防水;在施工的時候,要對施工材料進行嚴格的質(zhì)量把關(guān),在進行施工處理,在施工的過程中要掌握好瀝青的溫度;在一些細小的地方,例如:節(jié)點處、伸縮縫、女兒墻根處要處理仔細,達到施工所設(shè)計的要求規(guī)范;建筑的廚房和衛(wèi)生間不要采用空心板,在加設(shè)套管的地方一定要對空隙填滿混凝土,上下都要做好防水處理。
2保證房屋施工質(zhì)量的方法
2.1加固改良設(shè)計
在對現(xiàn)場現(xiàn)狀勘測的基礎(chǔ)上,要制定出修復和處理方案進行處理,選擇維修材料和修補做法,然后繪制施工方案設(shè)計圖。新制定的方案有很大的難度,因為要考慮多方面的因素,其中包括技術(shù)方面、經(jīng)濟方面、還有一些實踐經(jīng)歷等方面因素。在施工的過程中,要注意施工對建筑使用產(chǎn)生的影響。在一般的情況下,要考慮維修材料和新材料的性能;設(shè)計人員必須多重考慮維修的建筑材料和新建筑材料的相融性問題,還有考慮到施工材料對建筑施工的速度影響,在采用修復建筑材料的時候,需要多長時間才可以再次投入使用等等一些問題。
2.2施工過程工序質(zhì)量把關(guān)
①施工方法:正確的施工方法對建筑的施工質(zhì)量有著極大的影響,例如:升板法施工中的提升差控制,還有失穩(wěn)問題都是施工質(zhì)量的關(guān)鍵。
②人為行為:在建筑的施工過程中,某些操作的重點應注意人為操作,要盡量減少由于操作人員的失誤造成安全事故和質(zhì)量事故。關(guān)鍵的操作:在進行一些專業(yè)性比較強的操作時,必須控制好操作規(guī)程,以達到設(shè)計要求。
③物的狀態(tài):在建筑的施工過程中,有些時候應該以物的狀態(tài)作為控制的重點,根據(jù)不同的施工特點,有些是以機具設(shè)備為控制重點,有些是以失穩(wěn)、傾覆、過熱、腐蝕等危險作為控制重點,還有的一些施工場地以作業(yè)廠區(qū)為控制重點。
④操作規(guī)程:在現(xiàn)場施工的過程中,必須嚴格按照操作規(guī)程進行操作,操作順序的不對很有可能對施工造成事故。
2.3砌體結(jié)構(gòu)裂縫和材料強度檢測
建筑施工中,對于砌體的材料的檢測包括:裂縫的大小、數(shù)量、狂度、長度和走向等等。對于裂縫的走向、位置等可以通過現(xiàn)場記錄下來,也可以通過數(shù)碼相機、錄像機等記錄下來。但是一些處于運動的裂縫無法用上述手段來進行記錄,一個有效的方法就是石膏餅測法,一般石膏餅厚10 mm,寬50~80 mm,在建筑的裂縫處貼放石膏餅,根據(jù)石膏餅的抗拉強度比較低,只要有細小的活動就會出現(xiàn)裂縫,從而可以確定裂縫的走向;另外一種就是采用精密儀器進行測量,有接觸式引伸儀、弓形引伸儀等,在建筑的屋內(nèi)也可以使用百分表、千分表支座進行測量,在現(xiàn)場記錄測量的時候,要注意裂縫的最大寬度和長度,關(guān)注裂縫在每時每刻的走向,時時做好現(xiàn)場記錄。
2.4加固改造施工
對于建筑的加固改造工程并不是所有的施工單位都可以勝任,這里面有多方面的因素考慮。在對建筑改造的時候,要先設(shè)計好施工方案,并且嚴格的按照施工方案去執(zhí)行,不要隨意去更改原來的設(shè)計方案。施工隊伍要有這多年的施工經(jīng)驗和信譽,嚴格對施工進行操作和執(zhí)行。在改造的過程中,如果出現(xiàn)新的設(shè)計方案設(shè)計出原來沒有的內(nèi)容,要根據(jù)自己豐富的實踐經(jīng)驗去克服困難,隨后制定詳細的規(guī)劃方案來進行施工。
在施工前期做好工程準備是保證房屋建筑施工順利開展的基礎(chǔ),房屋施工作業(yè)人員應該盡早達到施工現(xiàn)場,熟悉周圍的環(huán)境,仔細研究工程圖紙后,結(jié)合實際情況做好施工布置準備。遇到工程質(zhì)量要求較高的項目時,建筑方需組織各項目部進行內(nèi)部參觀,且針對質(zhì)量管理體系運行、環(huán)境管理體系等方面廣泛交流,安排各個項目部相關(guān)人員到場借鑒先進的施工經(jīng)驗等。進過彼此交流溝通后,本單位人員需及時總結(jié)其它單位的施工優(yōu)勢,反思自己施工操作的不足之處,并采取必要的措施及時改正。多方收集創(chuàng)優(yōu)工程的相關(guān)資料,將工程范本出現(xiàn)的問題盡快反應,以盡快得到解決。
3結(jié)語
總而言之,對于現(xiàn)代的建筑來說,存在著許多缺點,而問題的產(chǎn)生往往是由于多方面因素造成的。如:材料的選取、質(zhì)量的檢查等。當中最主要的原因還是原材料的質(zhì)量和技術(shù)不規(guī)范造成的,因而造成建筑的使用性能被破壞。因此,在當代新型建筑中,要把握好每個施工環(huán)節(jié),確保建筑的質(zhì)量和使用性能得到保證,減少和預防建筑的質(zhì)量出現(xiàn)問題。
關(guān)鍵詞:裂縫 不均勻沉降 設(shè)計 加固 方案
混凝土結(jié)構(gòu)已被廣泛應用于建筑、交通、水利、軍事等工程。但由于設(shè)計問題、建筑材料質(zhì)量問題、施工水平低下、使用環(huán)境惡劣等因素的影響,致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)混凝土腐蝕、碳化、開裂,結(jié)構(gòu)傾斜偏移等現(xiàn)象,危害到結(jié)構(gòu)的安全,給國家和人民的生命財產(chǎn)帶來極大的危害,必須進行處理。本文介紹了某發(fā)電廠煙道柱、墻體開裂的成因分析與加固處理方案,供類似工程參考。
1、工程概況
某發(fā)電廠1#煙囪建成于2000年,為鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu),高241米,底部直徑21.09米。煙囪左右兩側(cè)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)煙道,煙道頂高度13.95米~16.475米,框架柱采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深5.6米,詳見圖1。該工程于投入使用五年后,左、右煙道第2跨框架柱牛腿多處出現(xiàn)斜裂縫,此后裂縫不斷發(fā)展加大。據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果,右煙道較為嚴重,最大裂縫寬度W =8,局部混凝土被壓酥,⑧軸框架柱與左側(cè)走廊縱墻連接處出現(xiàn)豎向裂縫,呈上寬下窄。由現(xiàn)行《危險房屋標準》JGJ25-99判斷,本煙囪左右煙道已構(gòu)成局部危險建筑。為保證結(jié)構(gòu)安全及正常使用,避免引起較大的工程事故,應對左、右兩側(cè)煙道局部結(jié)構(gòu)施行加固處理。
2、裂縫成因分析
根據(jù)對本工程結(jié)構(gòu)特征、原設(shè)計施工圖及施工情況、工程病害現(xiàn)狀等方面的綜合分析,并經(jīng)初步結(jié)構(gòu)計算分析結(jié)果,得出引起上述左、右煙道柱、墻開裂的主要原因有以下幾個方面:
1)煙囪和煙道的地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降,引起上部結(jié)構(gòu)的框架柱柱、墻體發(fā)生開裂。1#煙囪和左、右煙道下沉量的測量結(jié)果詳見表1和圖1,其中囪左側(cè)最大下沉量為219.38,左煙道最大下沉量為82.47,兩者下沉量相差136.91;煙囪右側(cè)最大下沉量為236.60,右煙道最大下沉量為215.61,兩者下沉量相差20.99。測量結(jié)果表明:煙囪和左、右煙道下沉量相差較大,原因在于結(jié)構(gòu)設(shè)計中煙囪和煙道均采用強夯法處理地基,而兩者上部荷載相差懸殊,則必然出現(xiàn)不均勻沉降,從而引起煙道強體開裂。
表1 1#煙囪及左、右煙道實測最大沉降量 單位:
時間
部位 2005.9 2006.9 2007.7 2008.9 2009.3
1#
煙囪 左側(cè) 163.54 176.52 192.51 210.67 219.38
右側(cè) 168.01 185.23 204.56 226.51 236.60
左煙道 59.80 63.21 70.53 79.02 82.47
右煙道 118.92 139.26 171.12 206.67 215.61
2)原設(shè)計對煙道框架局部節(jié)點作法不合理,當?shù)鼗A(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時,產(chǎn)生附加荷載引起框架柱牛腿和墻體發(fā)生開裂。原設(shè)計考慮了煙囪與煙道之間荷載的差異及地基的不均勻沉降,在煙囪左、右兩側(cè)與煙道交接處設(shè)置了鋼牛腿支撐煙道框架梁,即設(shè)計為鉸街,但煙道⑧軸和⑨軸框架梁和框架柱卻按剛接處理,其它梁柱節(jié)點也按剛接處理。當煙囪發(fā)生較大下沉時,帶動相連部分煙道發(fā)生下沉,并帶動⑧軸和⑨軸柱發(fā)生偏斜,從而使⑧軸和⑨軸柱相連的牛腿產(chǎn)生附加的拉力V 和剪力F ,見圖2,導致牛腿發(fā)生壓剪破壞,出現(xiàn)斜向裂縫,甚至將混凝土壓酥。
3、加固處理方案
根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特征及病害現(xiàn)狀,結(jié)合上述病害原因分析,為保證結(jié)構(gòu)安全,保證其能正常使用,并盡量節(jié)省費用,對左、右煙道柱牛腿和墻體開裂提出了下列兩種處理方案。
1)方案1:改變傳力體系加固法。
①、方案要點:緊靠⑧軸框架柱右側(cè)新增1根型鋼支撐柱,鋼支撐柱采用[36,并用植筋方法與原框架柱相連,槽鋼[36外側(cè)做混凝土保護層;鋼支撐柱在煙道框架梁下做鋼牛腿,使框架梁與新增支撐柱采用鉸接方式連接;另外,將原縱向框架梁及上部走廊墻體在原⑧軸框架柱右側(cè)全部鑿開,形成新的沉降縫。其次,對左煙道⑧~⑦軸及右煙道⑨~⑩軸部分開裂牛腿采用加大截面加固法處理,提高牛腿的承載力及整體性。
②、方案特點:該方案的關(guān)鍵是在⑧軸右側(cè)新增支撐柱,將原有縱向框架梁、柱的剛性節(jié)點改為鉸支節(jié)點,當煙囪繼續(xù)發(fā)生較大沉降時,縱向框架梁和上部走廊可產(chǎn)生一定范圍的轉(zhuǎn)動,從而避免了節(jié)點處產(chǎn)生附加內(nèi)力,⑧軸左側(cè)牛腿不再承受附加拉力和剪力的復合作用,最終保證煙道的結(jié)構(gòu)安全和正常使用。該方法的實質(zhì)是以改變力傳遞體系的方法實現(xiàn)對原受損結(jié)構(gòu)的加固處理。
2)方案2:框架柱牛腿加大截面加固法。
①、方案要點:此方案僅對左煙道⑧~⑦軸原有牛腿及右煙道⑨~⑩軸部分開裂牛腿采用加大截面加固法處理。
②、方案特點:該方案僅對已受損破壞的框架柱牛腿進行加固補強,其實質(zhì)為以較大強度、剛度的牛腿強行抵抗上部荷載。但當煙囪繼續(xù)發(fā)生較大下沉后,牛腿仍需承受附加的拉力和剪力,當荷載達到一定范圍時,可能再次引起牛腿出現(xiàn)裂縫,影響結(jié)構(gòu)安全和煙道的正常使用。因此,此方案只能作為臨時加固補強方案。
綜合比較這兩個方案,方案1施工難度大,工期較長,加固費用相對較多,但能一次除根,永訣后患;方案2施工相對簡單,工期較短,費用也相對較少,但治標不治本,留有隱患。因此推薦采用方案1進行加固處理。
4、加固處理效果
在具體方案協(xié)商中,因生產(chǎn)任務(wù)較重,為避免較多的影響生產(chǎn),電廠單位決定先按方案2進行臨時加固補強處理。經(jīng)2010年按方案2臨時加固補強處理,到目前為止,經(jīng)加大截面后的牛腿仍然完好,裂縫未再發(fā)展,證明對該工程裂縫成因的分析,設(shè)計和施工是成功的。但為徹底的解決問題,還應該按方案1進行加固處理。
5、結(jié)語
根據(jù)對本煙道柱牛腿、墻體開裂的成因分析及加固設(shè)計和施工,從而得以下結(jié)論:
1)、結(jié)構(gòu)設(shè)計中應全面考慮,根據(jù)力的傳遞關(guān)系,得出合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)造作法,是保證結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要的一步;
2)、對受損混凝土構(gòu)件,按植筋要求用于加大截面法,可提高新舊混凝土的協(xié)同工作的能力,能較大的幅度地提高結(jié)構(gòu)的承載能力,取得良好得加固補強目的。
參考文獻:
[1]重慶市土地房屋管理局。JGJ25-99,《危險房屋標準》[S]。中國建筑工業(yè)出版社,1999。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;滲漏治理;注漿技術(shù);
中圖分類號: TV543 文獻標識碼: A 文章編號:
0.前言
建筑裂縫是房屋建筑最為常見的病害。裂縫的形態(tài)主要有水平裂縫、垂直裂縫、斜縫以及八字裂縫等。引起房屋建筑裂縫的因素有很多,除了溫度因素外,客觀方面還有濕度因素、地基沉降、干縮等,主觀上的因素主要有設(shè)計缺陷、施工材料不合格、不按標準和規(guī)范施工、缺乏施工經(jīng)驗等。裂縫的存在不但會影響房屋建筑的美觀和功能,給居住者造成心理上和感官上的不利影響,還會影響建筑物的整體性、耐久性、抗震性等,在一定程度上降低了房屋建筑的結(jié)構(gòu)安全度。所以,必須及時對存在的裂縫進行治理,注漿法是最為常用的處理措施,但在施工過程中還存在著一些問題,本文從介紹注漿方法及類型入手,開展了針對其適用性、技術(shù)要點及施工注意事項等方面的研究,對于改善我國現(xiàn)存的注漿技術(shù)具有重要的參考意義。
1.注漿方法類型及介紹
為改善實際工程的注漿效果,除研制合適的注漿材料以外,注漿方法也逐漸被人們所重視。
(1)高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法始于20世紀60年代后期,目前,在我國已經(jīng)有了廣泛的應用,并且制定了相應的施工設(shè)計規(guī)范。在高速公路軟弱地基加固、水利工程防滲、礦山井巷加固與防滲等方面得到了越來越多的應用。
(2)靜壓注漿法
靜壓注漿又稱劈裂灌漿。在軟土地基中進行靜壓注漿施工,是利用劈裂作用機理,即用壓力注入比重較大的水泥漿或水泥砂漿,在壓力傳遞作用下灌入的漿液沿地基應力場中的最小主應力面或弱應力分布區(qū)劈裂、延伸,所形成的漿脈狀或不規(guī)則形狀的凝結(jié)體,對周圍土體產(chǎn)生擠壓和密實作用,使土體的孔隙減小,壓縮模量增加。漿液凝結(jié)體在土體中起到骨架作用,從而達到提高地基承載力,減少沉降變形的目的。
(3)復合注漿法
復合注漿法是將靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法進行時序結(jié)合,發(fā)揮兩種注漿技術(shù)優(yōu)勢的一種新型注漿技術(shù)。實際工程中先采用高壓旋噴注漿成樁柱體,再采用靜壓注漿增強旋噴效果,擴散加固漿液,防止固結(jié)收縮,消除注漿盲區(qū)。將復合注漿方法應用在樁基礎(chǔ)加固中,能充分發(fā)揮靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法的優(yōu)點,克服其缺點。復合注漿法具有可操作性強,施工簡便,施工噪音小,注漿材料對環(huán)境無污染,加固效果好等優(yōu)點,適用范圍極廣。
2.注漿技術(shù)處理房屋建筑裂縫和局部滲漏的優(yōu)點
(1)注漿工藝簡單、設(shè)備輕巧、易操作,對復雜環(huán)境的適應性強[1]。
(2)注漿施工影響范圍小,處理適應范圍大,加固效果明顯。
(3)由于注漿是從混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部處理病害,能改善混凝土內(nèi)部的密實性和強度,達到粘結(jié)補強的效果。
(4)應用于混凝土的注漿補強材料,一般都應具有良好的綜合力學性能,粘結(jié)性能好,材料耐老化,無污染。
(5)注漿材料具有一定的環(huán)保性。
與常規(guī)的處理方法相比,注漿技術(shù)在處理裂縫和滲漏方面具有不可比擬的優(yōu)點,尤其適用于受周邊施工環(huán)境的限制而無法采用常規(guī)方法施工的部位,同時操作簡單,快捷。房屋建筑裂縫和滲漏的處理應在全面綜合分析原因后才能制定治理方案,處理的費用相對較高,如何預防出現(xiàn)裂縫是更加需要研究的問題。
3.注漿技術(shù)處理房屋建筑裂縫和局部滲漏的適用性
對于已建成的房屋建筑出現(xiàn)裂縫和局部滲漏問題,采用注漿的方法能滿足不破壞原混凝土結(jié)構(gòu)和已裝修的飾面的要求。注漿方法處理是在壓力的作用下,將流動性的粘結(jié)劑壓入被加固體中,具有粘結(jié)效果好,密封性好的特點。如壓入的是環(huán)氧材料,對鋼筋還具有一定的抗銹蝕性的保護功能,粘結(jié)強度往往大于混凝土自身的拉、剪應力。
在防水方面,由于注漿是把漿液注入混凝土裂縫中,使其充填密實粘結(jié),尤其對出現(xiàn)蜂窩、老化、蝕變性的混凝土,采用注漿方法是較為理想的,能使混凝土得到固結(jié)改性,提高強度,延長使用壽命。
4.注漿技術(shù)在房屋建筑中的應用方法
4.1 對于結(jié)構(gòu)受力部位采用注漿加固技術(shù)處理方法
(1)根據(jù)滲漏部位設(shè)計布孔孔位,孔距適宜控制在30~40 cm內(nèi),孔徑在0.8~1.2 m m,孔深根據(jù)具體部位而定。
(2)干縫面可在距縫兩側(cè)3~5 cm處,涂環(huán)氧膠封閉縫口,以免注漿時漿液從敞開的縫口竄出。濕縫采用沿縫開槽,槽口寬×深宜控制在(2~3)cm×(2~3)cm內(nèi),以免擴大縫口。清槽后,壓上早強水泥封槽、埋管[2]。
(3)干縫可注入低粘度的環(huán)氧樹脂類材料,如zJN—N灌注膠,固化時間應控制在12~16 h以上,目的是讓注漿材料能充分充填到縫隙內(nèi),起到縫面及周邊微細縫隙的全面積粘結(jié)作用。濕縫應選用對水具有親和性的環(huán)氧材料,在注漿過程中克服被粘物表面的水膜與被粘物有效的粘結(jié),從而達到固結(jié)補強的目的。注漿壓力宜控制在0.5~0.8 Mpa,防止因壓力過高對混凝土造成新的破壞。
4.2 磚墻體及門窗周邊的注漿處理
墻體的滲漏應先將滲漏的粉刷層(室內(nèi))鏟除,找出滲漏面,采用墻面布孔注漿,注漿材料為水泥漿。注漿壓力以0.1~0.3 Mpa為宜,壓力過高易造成外墻飾面的剝落。注漿可以改善磚的密實度,提高阻擋雨水滲透的能力。門窗滲漏采用的注漿辦法是在門窗的框周圍布孔,重點在框的底部注漿,材料以水泥漿為主。水泥注漿結(jié)束后,再進行環(huán)氧封閉處理,可以控制水泥注漿后產(chǎn)生的干縮。
4.3 女兒墻裂縫和局部滲漏的處理
砼女兒墻與樓板的接縫可視為施工縫。由于樓板受周邊結(jié)構(gòu)約束,受溫度影響,熱脹冷縮的線膨脹倍率與女兒墻是不一致。當女兒墻縱向變形膨脹系數(shù)a=5×10時,樓板變形膨脹僅為女兒墻的一半,采用常規(guī)的材料處理很難滿足這一伸縮變化要求,因此女兒墻的滲漏是樓房病害的通病之一。除考慮樓板設(shè)置相應的變形縫外,在女兒墻與樓板接觸部位進行鉆孔、埋管注漿,注漿材料應選用拉、剪強度好,粘結(jié)力強的材料。
5.注漿材料的選擇及注漿技術(shù)在應用時的注意事項
注漿材料的選擇需具備下列特點:
(1)材料應綜合力學性能好、強度高、耐老化、粘結(jié)力強、充填性好。
(2)材料應具有良好的滲透性和親潤性,可以灌入微細的縫隙中,對潮濕裂縫具有良好的親水性和擴散性、粘結(jié)性能好。
(3)工藝簡單、易操作、施工方便[3]。
(4)材料環(huán)保、無毒性污染、耐老化。
(5)材料價格適中。
在采用注漿技術(shù)時,應嚴把注漿材料關(guān),清楚了解產(chǎn)品的特性后,方可用于注漿過程中。在注漿的過程中,必須嚴格控制注漿壓力,避免壓力過大。在注漿過程中必須注意環(huán)境保護和個人安全保護,加強防火安全管理。在選用具有一定的耐壓性的注漿設(shè)備、配件時,應避免因爆管而造成財產(chǎn)損失和人身傷害。
6.結(jié)語
每一項房屋建筑裂縫和滲漏病害處理工程的成功與否,關(guān)鍵取決于病害成因分析的正確以及處理方案制定的合理與否。大量的工程實踐表明,只有根據(jù)具體情況制定適宜的技術(shù)措施及質(zhì)量要求,以達到設(shè)計方案制定的目標和要求。因此,采取合理的灌漿處理施工技術(shù)方案,是消除房屋建筑中裂縫與滲漏病害的重要保障。
參考文獻
[1]楊振興.雙液注漿在地墻接縫堵漏中的應用[J].科技資訊,2012(12)..
關(guān)鍵詞:檢測;裂縫;沉降;鉆芯;加固
1 工程概況
某辦公樓為框架結(jié)構(gòu)二層,已使用四年,建筑面積1900m2,平面尺寸24x40m,柱網(wǎng)5x8m,樓面板采用預應力混凝土空心板。
房屋在使用過程中發(fā)現(xiàn)該樓的墻體和混凝土框架梁出現(xiàn)了裂縫。經(jīng)普查,在②軸,⑦軸和⑨軸墻體上產(chǎn)生了由J軸向A軸、自上而下的45°內(nèi)外貫通斜裂縫,縫寬約1mm左右。
2 檢測及分析
2.1 構(gòu)件實體混凝土強度情況
為確定兩根受損嚴重的二層樓面梁的混凝土強度,采用了鉆芯法檢測,混凝土的設(shè)計強度等級為C30。
抽取裂縫最嚴重的兩根二層樓面梁進行鋼筋配置掃描檢測。兩根梁的配筋設(shè)計均為底部六根雙層直徑25mm的Ⅱ級鋼筋,支座部分未設(shè)計彎起鋼筋,梁的截面寬度為240mm、高度為700mm,箍筋加密區(qū)段為1150mm,采用φ8或φ12@100、非加密區(qū)段按照φ8@200配置,如圖3所示。從現(xiàn)場檢測的情況來看,底部主筋的數(shù)量及規(guī)格均按設(shè)計要求配置,但保護層厚度偏大,其數(shù)值在30-65mm,大部分在35mm以上;箍筋在加密區(qū)段上的配置則均未按設(shè)計要求進行加密,而是全部按 @ 200的間距進行配置。
2.3 房屋沉降和傾斜情況
對該辦公樓進行沉降觀測和房屋大角的垂直度觀測后,經(jīng)過計算,其最大沉降量為0.69mm,平均沉降量為0.36mm,最大沉降速度0.034mm/d,平均沉降速度0.018mm/d。根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ 8-2007)中的有關(guān)規(guī)定,該辦公樓的沉降速度已滿足多層房屋小于0.04mm/d的穩(wěn)定標準;四個大角的垂直偏差分別為18.0mm、12.5mm、28.9mm、34.7mm,傾斜率分別為2.1‰、1.4‰、3.3‰和4.0‰。如圖4所示。
通過對房屋垂直度觀測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),房屋向9/J軸大角方向傾斜,但傾斜率在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
2.4房屋地基情況
對涉及到該工程質(zhì)量有關(guān)的地質(zhì)資料進行了查閱,發(fā)現(xiàn)該工程場地隸屬于秦淮河漫灘地貌單元,地表分布較厚的填土。地質(zhì)概況如下:
Ⅰ-1層為雜填土,松散,灰色,濕,以粉質(zhì)粘土為主,夾碎磚塊、煤渣。非均質(zhì)。層厚0.60-1.80m;
Ⅰ-2 層為素填土松散灰黃色、灰色,稍密,以粉質(zhì)粘土為主,密實性、均勻性較差。層厚2.50-3.90m;
Ⅰ-2a層為淤泥素填土,流塑,深灰色,飽和,具淤味 (局部存在) ;
Ⅱ-1層為粉質(zhì)粘土,軟塑,灰綠、灰黃色,局部粉粒重,欠均勻。層厚5.00-1.70m;
Ⅱ-2層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,軟塑-流塑,灰色,飽和,合腐植,具淤泥臭味,頂部局部為粉土。層厚7.50-7.80m;
Ⅲ層為粉質(zhì)粘土,可塑,灰綠色,局部夾灰黃色,未揭穿。
從資料上查閱到該房屋基礎(chǔ)為混凝土獨立承臺,承臺間無地梁,Ⅰ-2層素填土作為持力層。從地勘報告上可以看出,在房屋①/A軸大角部位的Ⅰ-2土層下有一層Ⅰ-2a層為淤泥質(zhì)填土,承載力較低。地勘報告建議挖除Ⅰ-1層雜填土和Ⅰ-2a層淤泥質(zhì)素填土,對Ⅰ-2層素填土進行夯實,以處理過的Ⅰ-2層素填土作為持力層,并建議加強上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。從現(xiàn)有的工程檔案資料中未能見到地基驗槽方面的相關(guān)記錄,無法認定Ⅰ-2a層淤泥質(zhì)填土和Ⅰ-2層素填土的質(zhì)量情況。
3 框架梁開裂原因分析
綜合檢測數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果分析,混凝土框架梁承載力滿足要求,而梁開裂形態(tài)為典型的斜截面破壞。從地勘報告中可以看出,該房屋是建造在天然地基上,以Ⅰ-2層素填土作為持力層,基礎(chǔ)為獨立柱基,樁基間無連系梁,根據(jù)房屋傾斜觀測數(shù)據(jù)反映,房屋向9/J軸方向傾斜。由于樓面采用預制空心板,縱橫墻少,框架結(jié)構(gòu)整體剛度較差,房屋建成后柱基之間的初始差異沉降造成的框架變形給框架梁上施加了外力,框架結(jié)構(gòu)對柱間沉降較為敏感,當框架梁不足以抵抗此外力時,引起框架梁開裂。
4 加固處理方案
考慮到地基變形已穩(wěn)定,裂縫不會進一步發(fā)展,決定對框架梁采用環(huán)氧樹脂灌漿和粘貼鋼板進行加固,對墻體裂縫進行粉刷處理。
對二層開裂的混凝土框架梁進行加固補強處理的方法如下:
(1)加固前對寬度大于或等于0.3mm的裂縫采用環(huán)氧樹脂為灌漿材料進行化學灌漿,對二層結(jié)構(gòu)平面梁2/A-C軸的裂縫,處理前對梁設(shè)置可靠的支撐,并對梁進行卸載,使裂縫大部分閉合,再進行灌漿處理;
(2)梁的加固采用粘貼鋼板法,鋼板采用A3鋼,結(jié)構(gòu)膠采用JGN結(jié)構(gòu)膠;粘貼前先清除混凝土表面,再對需粘貼鋼板的混凝土表面進行打磨,對U型鋼板箍需將梁角打磨成圓弧;
(3)梁上部縱向鋼板與柱的連接采用植筋方法進行連接,鋼筋與鋼板焊接的焊縫厚度大于6mm,采用E50系列焊條;
(4)施工時粘貼的鋼板采用膨脹螺栓臨時固定,每道U形鋼板箍采用4-5個膨脹螺栓,縱向鋼板每600mm間距設(shè)一個膨脹螺栓,膨脹螺栓的直徑均為10mm;
(5)加固完成后對加固所采用的金屬件進行防腐處理。
1存在問題之處
1.1 衛(wèi)生間砌體與樓地面連接處
衛(wèi)生間砌體下部沒有澆搗混凝土梁,造成砌體與樓地面接縫處滲漏。
1.2 外墻砌體頭縫灰縫不密實處
外墻砌體頭縫灰縫不密實,特別在夏季施工時鋪灰過長,砌塊上墻時砂漿已干,使砌塊粘結(jié)不牢,形成滲漏。
1.3 施工人貨梯預留洞口處
由于工程結(jié)構(gòu)主體進行結(jié)構(gòu)驗收時,電梯進口處墻面往往還未封口,要到進入裝飾階段才匆匆收頭,并立即進行內(nèi)外粉刷。這部分砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的驗收很容易被草率處置或被遺忘。這樣可能造成該處局部砌體灰縫、頭縫不密實而發(fā)生日后的滲漏。
1.4 模板穿墻螺桿孔洞處
有些工程在主體結(jié)構(gòu)驗收時,由于種種原因模板的穿墻螺桿孔洞還沒有補實,故對此部分補洞質(zhì)量也就不可能進行必要的驗收。以后又沒有制訂切實的補洞方案,經(jīng)隨意修補后就進行粉刷。有的甚至沒加專門補嵌就進行裝修,這樣就在這些穿墻螺桿的墻面處留下了滲漏的隱患。
1.5 管道穿過墻板、樓板孔洞處
在工程主體結(jié)構(gòu)驗收時,有些管道還未安裝到位,此時墻板、樓板上留有不少孔洞。對這些孔洞的修補,要等管道安裝到位后進行。在對這些孔洞的修補時,必須嚴格按施工方案認真進行,如稍有不慎,勢必造成裂縫或滲漏。施工單位的質(zhì)量管理人員和現(xiàn)場監(jiān)理絕不能認為補洞屬零星小事而不嚴加監(jiān)督。筆者發(fā)現(xiàn)往往由于補洞不實,管道穿過處產(chǎn)生裂縫。特別是管道出屋面處,往往在竣工交付使用后產(chǎn)生滲漏,給居民帶來很多麻煩。
1.6 填充墻與梁底、板底連接處
有些工程在填充墻砌筑時,沒有在接近梁板底時留有一定空隙,待至少一周后再補砌擠緊,而是直接砌到頂。在現(xiàn)場主體結(jié)構(gòu)驗收時已無法確認這些墻面是否留過間隙而在一周以后再補砌的。實際上,有為數(shù)不少的建筑存在一砌到頂?shù)膯栴}。要知道這樣極易造成砌體收縮,使墻體與梁板底連接處出現(xiàn)收縮裂縫,引起居民投訴。
1.7 使用不到齡期的蒸壓加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊處
在檢查驗收蒸壓加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊砌體時,往往發(fā)現(xiàn)有相當一部分砌體產(chǎn)生豎向裂縫,有些砌塊已完全斷裂。這種裂縫的產(chǎn)生,嚴重削弱了砌體的強度,給工程結(jié)構(gòu)帶來隱患。分析這些裂縫產(chǎn)生的原因,筆者認為,主要是質(zhì)量管理人員忽視了對這些砌體材料的監(jiān)督把關(guān),違反了砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中的規(guī)定,即“蒸壓加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊砌筑時,其產(chǎn)品齡期應超過28d”。這些蒸壓加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊在砌筑時并未產(chǎn)生裂縫和斷裂,只是由于上墻時其28d齡期不到,自身的收縮變形在砌體中不斷增加,使這些砌塊很容易產(chǎn)生裂縫。加之晝夜之溫差使砌體內(nèi)部產(chǎn)生收縮拉應力,當這種收縮拉應力超過砌體自身的抗拉強度時便產(chǎn)生豎向裂縫。當砌體所用蒸壓加氣混凝土砌塊或輕骨料混凝土小型空心砌塊不到齡期時,因抗拉強度不足更易產(chǎn)生裂縫。
2對砌體裂縫、滲漏的控制措施
2.1 防治衛(wèi)生間砌體與樓地面連接處裂縫
衛(wèi)生間砌筑砌體時要嚴格按規(guī)定在砌體下部澆搗混凝土梁,并使混凝土梁與樓地面連接密實,以防滲漏。
2.2 防治外墻砌體頭縫灰縫不密實處裂縫
按砌體規(guī)范要求,嚴密控制砌體鋪灰長度,確保砌體頭縫灰縫密實。
2.3 防治施工人貨梯預留洞口處裂縫
人貨電梯預留洞口封堵時必須嚴格按專項施工方案施工,認真處理好砌體的灰縫、頭縫,確保密實。
2.4 模板穿墻螺桿孔洞和管道穿屋面處
對模板的穿墻螺桿孔洞的補實和管道穿屋面處的封堵要制定專項施工方案,并嚴格執(zhí)行封堵方案,由經(jīng)驗豐富的工人進行修補,分層封堵密實,特別在一些出屋面管道洞口處按規(guī)定做好“饅頭”,嚴防屋面滲漏。施工質(zhì)量員和監(jiān)理均要嚴格檢查,做好檢查記錄。
2.5 防治填充墻與梁底、板底連接處裂縫
填充墻砌至梁板底時要留有一定空隙,至少過一周后才能封堵縫隙。
2.6 防治使用不到齡期的蒸壓加氣混凝土砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊處裂縫
嚴把建筑材料關(guān),對蒸壓加氣混凝土砌塊,輕骨料混凝土小型空心砌塊進場時一定要檢查其產(chǎn)品齡期,不到28天齡期的此類砌塊堅決不能砌筑上墻,嚴防上墻后產(chǎn)生收縮裂縫。
【關(guān)鍵詞】不均勻沉降;危險構(gòu)件;加固補強
1 工程概況
某辦公樓5 層磚混結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為C15 混凝土剛性基礎(chǔ),M7.5水泥砂漿一磚實砌,1 層~4層M5 混合砂漿一磚實砌。建筑面積1 642 m2。底層開間3.6 m,進深為6. 8 m。北側(cè)外廊懸挑1.8 m。該樓總高度為14. 4 m,房屋縱向長度為46.44 m,樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.50 m。
2 地質(zhì)條件
根據(jù)該辦公樓地質(zhì)勘察報告情況揭示,地層分布情況為: 第①層雜填土: 雜色,稍濕,土質(zhì)松散,層厚0.5 m ~ 1.3 m。第②層粘土: 灰色,局部黃紅色,可塑~硬可塑,粘性較好,層厚5.90 m ~6.70 m,為該樓基礎(chǔ)持力層。第③層粉質(zhì)粘土:混砂礫石,可塑~硬可塑,厚0.5 m ~ 4.6 m。厚度變化較大,總體上呈東北面薄,西南面厚。第④層殘積土: 含礫粘土,可塑~ 硬可塑,局部缺失,埋深呈東北面淺西南面深。
3 現(xiàn)狀及原因分析
該樓西側(cè)墻體( ①軸、②軸) 多處開裂,縱墻(軸) 裂縫呈45°斜向,長約3 m,最大縫寬約10 mm。橫墻裂縫呈水平向,長約3 m,最大縫寬約15 mm。根據(jù)《危險房屋鑒定標準》,鑒定為危險構(gòu)件,對整體建筑構(gòu)成局部危險,應進行加固。
經(jīng)分析,該樓西側(cè)為衛(wèi)生間,使用年代較久,排水系統(tǒng)損壞漏水浸泡地基土,造成地基軟弱,引起地基不均勻沉降,從而使墻體開裂。要達到加固效果,必須先從排水管道修起。為保證安全,先對樓蓋進行必要的支撐,再挖開原地臺,重新敷設(shè)排水管道,最后對墻體和基礎(chǔ)進行加固處理。
4 墻體加固方案
由于承重墻體存在裂縫,必須對其進行加固才能保證安全性。加固時先清除原混合砂漿批擋層,清洗干凈,涂刷水泥漿縱橫各一道。墻體內(nèi)外配雙向鋼筋 Φ6@ 300,并穿透墻體,配 Φ6@ 600拉筋。裂縫處加 Φ6@300 箍筋,尺寸240 × 240。1∶ 2 水泥砂漿灌縫,再用M10 水泥砂漿批擋30 厚(見圖1) 。
5 基礎(chǔ)加固方案
由于地基長期浸水,基礎(chǔ)周圍區(qū)域的土含水量較大,需對地基進行處理。根據(jù)現(xiàn)場情況,擬訂了三種處理方案,并進行技術(shù)經(jīng)濟分析。
方案一:
壓力灌漿加固: 用鉆機在基礎(chǔ)上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設(shè)備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產(chǎn)生物理化學反應而膠結(jié),從而達到改善土體結(jié)構(gòu)和性能的目的,提高土體的強度。但對于本工程條形基礎(chǔ)下土體承受上部荷載的作用,對土層產(chǎn)生較大壓應力,而基礎(chǔ)外的土層所受壓力較小,在灌漿過程中,水泥漿液將在小應力區(qū)擴散劈裂,難以到達基礎(chǔ)底部,而且地基土含水量較大,加固效果不好。
方案二:
靜力壓樁加固: 利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油) 壓設(shè)備,把預制樁分節(jié)壓入土中,上下節(jié)樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設(shè)計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設(shè)備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎(chǔ)鋼筋焊接,并澆筑混凝土承臺與基礎(chǔ)連為一體,從而將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層。效果雖然好,但施工復雜,需要專門施工機械,費用高。
方案三:
用壓力將碎石壓入地基土內(nèi),使地基土預先擠實,使局部軟弱地基得以加強,并澆筑混凝土加寬原基礎(chǔ),使基礎(chǔ)從原600 寬加大至900 寬,地基應力從原來的180 kN 減小為120 kN,從而避免不均勻沉降(見圖2) 。
經(jīng)綜合分析比較,方案三施工簡便,特別適合小范圍基礎(chǔ)加固,經(jīng)濟合理,技術(shù)可行,決定按方案三進行施工。
6 加固效果觀測
加固施工于2008 年8 月結(jié)束后,又對該辦公樓進行了多次沉降觀測,根據(jù)一年多時間的觀測,辦公樓沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。累計沉降量觀測值見表1。
關(guān)鍵字:高層、工藝、方案、特性
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
我們平時說說的高層是7層及檐高20米以上的住宅,它們是城市化、工業(yè)現(xiàn)代化的產(chǎn)物,下面就高層住宅常見的質(zhì)量問題進行分析。
高層住宅現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫
在高層住宅中最常見、最普遍的裂縫是分布在房屋四周陽角處或者平面形狀突變的凹口房屋陽角的裂縫。主要發(fā)生的位置在樓板分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或者外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜裂縫,這些裂縫一般上下貫穿且寬度不大于1mm,分布于每層樓蓋兩端、臥室墻角部地面。另外,裂縫寬度的分布也有規(guī)律,一般兩端細,中間較寬。下面分析一下鋼筋混凝土斜角裂縫主要特征:
1.1鋼筋混凝土斜角裂縫主要特征
1.1.1、由于氣候以及材料情況,這些裂縫出現(xiàn)的時間,一般從完工后幾個月到一年的時間以內(nèi)。
1.1.2、有的裂縫會是兩條平行裂縫,有的為一條單縫,兩條裂縫的一般寬度不會太大。
1.1.3、一般商品混凝土現(xiàn)澆樓板會出現(xiàn)這樣的裂縫,形狀是兩頭較窄,中間略寬。裂縫常見于房屋四周的陽角處、平面形狀突變凹口房屋的陽角。
1.1.4、此種裂縫出現(xiàn)幾率較大,也很有普遍性,出現(xiàn)的地區(qū)沒有明顯確定,北方城市也會發(fā)生。
1.2、現(xiàn)澆樓板裂縫形成原因
出現(xiàn)裂縫原因較多,主要的是荷載。鋼筋混凝土樓板會受到多重外部荷載的作用,材料收縮,溫差變化都會形成應力,這種情況很容易使樓板產(chǎn)生裂縫,并且靠近屋面處樓層裂縫會更大。
1.2.1、材料、荷載對裂縫的影響
普通燒結(jié)粘土磚砌體干縮率為0.1mm/m,鋼筋混凝土干縮率是粘土磚的兩倍。磚砌體溫度線膨脹系數(shù)是0.5×10-5/0C, 鋼筋混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為1.0×10-5/℃,比磚砌體大1倍。這也說明如果磚外墻的收縮量為1mm,則現(xiàn)澆樓板同期的收縮是2mm,此差值即為現(xiàn)澆樓板開裂的原因。在高層住宅竣工后空置期間,假設(shè)室內(nèi)溫度與大氣溫度相同,假設(shè)此時氣溫比施工時高,那么熱脹可以抵償干縮的影響,不收縮也不會膨脹。冬季氣溫降低,此時冷縮與干縮同時產(chǎn)生影響,收縮程度加大,此時收縮產(chǎn)生疊加作用,現(xiàn)澆板板角產(chǎn)生斜裂縫便是內(nèi)在原因。
處理措施:為減少樓板角部開裂可能性,雙向板周邊支座是梁、墻時,支座彎矩應按照四周嵌固板計算的來進行配筋。正彎矩鋼筋應該將彎矩增大1.2至1.5倍。高層住宅平面有凹口時,凹口處外的橫墻之間應該拉通對齊,并在凹口外緣加設(shè)拉梁,拉梁截面面積以及配筋率不能太低;樓板應適當加厚并加大配筋率,時能抵抗在此處聚集的溫度應力以及鋼筋混凝土收縮應力。
1.2.2、施工工藝對高層住宅裂縫的影響
模板和支撐系統(tǒng)要有足夠的剛度,另外模板支撐間距要合適,符合設(shè)計和施工工藝要求,使樓板模板剛度與梁模板剛度不至于相差懸殊。在與施工井架相連接或者施工、運輸經(jīng)過的樓板模板中,適當增加模板支撐系統(tǒng),使模板加固的更加牢靠,不易使模板在混凝土橫向受力的情況下變形。預拌混凝土盡量使水泥設(shè)計使用量最小,并且能夠滿足混凝土的特性??梢赃m當使用混凝土外加劑,選用減少混凝土干縮的外加劑。等樓板施工完成后,等混凝土有一定強度后再進行下一道工序的施工。在終凝開始應避免施工荷載對樓板的擾動,尤其指出的是施工井架處。嚴令禁止樓板施工完畢后第二天就上人、上材料、施加荷載、對混凝土產(chǎn)生擾動的現(xiàn)象出現(xiàn)。施工期間不要盡早拆除樓板的模板支架,可在拆除模板后,在適當位置上安裝回頭頂。為了避免荷載過分集中,施工機具、施工材料不要集中堆放一起,這樣會造成較大荷載使還沒有達到強度的混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。
對于不影響施工功能的裂縫以及安全性的裂縫,對應上述情況選擇不同的處理方案。
a、表面處理法表面處理法主要適用于裂縫寬度不大于0.2mm,且深度較淺的細微裂縫,這種方案可以用來提高結(jié)構(gòu)的防水性和耐久性。此方案特點是填充材料無法深入到裂縫內(nèi)部,僅僅是對裂縫表面進行閉合處理。b、壓力灌漿法壓力灌漿是指將環(huán)氧樹脂或其它低粘結(jié)度粘結(jié)材料在一定的壓力下注入裂縫內(nèi)部的修復方法,此方法適用于裂縫寬度在0.2mm與0.5mm之間的情況。c、填充法填充法是指沿裂縫方向鑿開混凝土,在鑿開處填充修補材料的裂縫處理方法。其適用于裂縫寬度不小于0.5mm的情況。此方法在鑿開露面后發(fā)現(xiàn)鋼筋已銹蝕,應先將銹蝕的鋼筋除銹并作防銹處理后再作填充。
鋼筋、模板、抹灰工程出現(xiàn)的問題
2.1、在高層住宅中鋼筋的位移一般都是在澆灌混凝土后才能發(fā)現(xiàn),主要是由于在提落安裝大模板和澆筑振搗過程中,使用的料斗下料撞擊綁扎好的鋼筋,使鋼筋綁扎扣滑動所造成的。解決這一問題的關(guān)鍵是在鋼筋綁扎過程中選用有經(jīng)驗的鋼筋工,綁扎牢固鋼筋,選用合格的鋼絲線,以免使線容易斷裂。另外在混凝土澆筑振搗過程中增設(shè)保護鋼筋、盡量不受擾動影響的人員,隨時隨地將位移的鋼筋放到原來位置,補牢鋼筋的綁扎。當下料斗靠近鋼筋時,放慢下放速度從而避免擾動鋼筋。在施工過程中,由于施工操作人員的操作工藝不一樣,會使鋼筋的保護層達不到規(guī)范要求,這種情況在高層住宅中也是很常見的,尤其是剪力墻墻板鋼筋的保護層,在鋼筋上綁扎預制的高標號砂漿塊,形成鋼筋保護層,在模板支設(shè)過程中會不經(jīng)意的碰到已經(jīng)綁扎好的鋼筋,有些墊塊被碰壞碰掉,而合模后無法再補掛墊塊,影響保護層的厚度,此時也要及時調(diào)增保護層厚度。
2.2、大模板在制作過程中一定要增強模板剛度、平整度;需要指出的是大模板在運輸途中不要有任何碰損,這樣做是為了避免大模板整體剛度以及強度,確保澆筑成型的混凝土的質(zhì)量。樓梯口位置的剪力墻由于施工縫較多,所以在混凝土澆筑后容易跑模,這樣會給模板帶來很大困難,此時可以通過改進支模方法和精細加工,來保證支模的質(zhì)量。同樣,在剪力墻的陰角處也容易產(chǎn)生偏差,這是由于陰角模板與之相鄰的模板縫隙較小,立模校正難度較大。為了防止此種情況的發(fā)生,我們可以加強陰角模板的剛度來減少偏差。另外,軸線的偏位,拆模后會發(fā)現(xiàn)混凝土柱、墻實際位置與建筑物軸線偏移。測量樓層標高時,發(fā)生混凝土結(jié)構(gòu)層標高與施工圖設(shè)計標高有偏差。模板間接縫大,造成澆筑混凝土時漏漿,沿接縫出現(xiàn)蜂窩、露筋。拆模后模板表面用廢機油涂刷造成混凝土污染,或不清理面板就刷脫模劑造成混凝土表面出現(xiàn)麻面。模內(nèi)殘留木塊、碎磚等建筑垃圾,拆模發(fā)現(xiàn)混凝土有縫隙夾雜層影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。 剪力墻處的洞口下口模板混凝土未充滿,形成空腔。這些出現(xiàn)的問題,本應該可以避免的,只是由于操作人員的麻痹大意,所以應該提高操作人員以及現(xiàn)場管理人員的管理意識,爭取創(chuàng)造出更好的精品工程?;炷翝仓瓴鹉:笥芯植糠涓C麻面,尤其是在施工縫隙會更容易出現(xiàn),其主要是原因是現(xiàn)場的施工操作人員沒有按照要求處理施工縫、留設(shè)施工縫、沒有認真的接漿。為了彌補這一過失,我們可以通過在澆筑混凝土之前在施工縫處預先澆筑一層5至10cm厚的與混凝土砂漿成分相同的砂漿,做好接漿,這樣就可以在一定程度上杜絕爛根現(xiàn)象的發(fā)生。
以上是對高層住宅常見問題的簡單敘述,側(cè)重于施工方面,并相對應的說明了解決措施,希望在工程實踐起到一定的作用。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;裂縫;施工技術(shù);養(yǎng)護技術(shù)
【 abstract 】 with the development of the society, building maintenance, reconstruction has become a hot topic, concrete cracking is inevitable, the destruction of buildings is often crack beginning, so crack control and treatment is very important. As real estate investment activities more and more, construction engineering construction difficulty also increase greatly. To ensure the quality at the same time also in perfect maintenance concrete later can realize the maintenance the economic benefits of the maximization.
【 key words 】 building engineering; Crack; Construction technology; Maintenance technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1混凝土收縮變形引起的裂縫
混凝土是房屋建筑的主要構(gòu)成材料,由于傳統(tǒng)建材配制工藝存在的缺陷,混凝土施工后容易引起諸多病害,嚴重影響了房屋結(jié)構(gòu)的性能,對住戶的生命和財產(chǎn)安全造成了潛在危害。“裂縫”是房屋建筑的常見病害,也是影響房屋使用安全的重要“病因”,其具有破壞性大、蔓延性快、突發(fā)性強等特點。根據(jù)勘測結(jié)果顯示,房屋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要是收縮變形引起,具體情況如下:
1.1溫差收縮?;炷敛牧闲阅軙S著外界環(huán)境的變化而改進,當溫度前后差異相差到一定程度時則會發(fā)生溫差收縮,從而引起房屋結(jié)構(gòu)的多個位置發(fā)生裂縫現(xiàn)象?;炷敛牧献陨淼臏囟茸兓矔斐蓽夭钍湛s變形,如:大體積混凝土施工中,因混凝土內(nèi)部的水化熱過于集中,材料內(nèi)的溫度大幅度上升,如果外部熱量散失過快,內(nèi)外部溫差較大而形成拉應力后易引起裂縫。
1.2塑性收縮。當表面的水分流失速度過快且加上外部空氣風干作用,混凝土材料易產(chǎn)生塑性收縮,該現(xiàn)象常見于混凝土凝固之前。從建筑房屋施工情況看,塑性收縮受天氣影響的變化較大,尤其是干熱、大風的區(qū)域,建筑物塑性收縮裂縫的發(fā)生率較高。專家指出,如果混凝土材料的強度不達標,減弱了其抵制風干、滲水的能力,經(jīng)過一段時間的破壞后也會引起塑性收縮。
1.3干燥收縮。早期對于干燥收縮的定義是指陶瓷、耐火材料、磚瓦等原料制成坯體后,由于干燥失水造成的體積、長度、寬度等尺寸大小縮減,從而導致了干燥收縮問題。建筑行業(yè)對干燥收縮的判斷則是由于空氣濕度變化引起風化干燥作用,使得混凝土材料內(nèi)部水分蒸發(fā)過快,材料表面干燥所引起的收縮變形。干燥收縮引起的房屋裂縫多數(shù)集中于結(jié)構(gòu)交接處,如墻角等。
1.4沉降收縮。沉降收縮與房屋地基的承載力有密切的關(guān)系,地面建筑結(jié)構(gòu)的重力超過地基承載的范圍便會出現(xiàn)沉降收縮。如房屋的結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實或浸水等,這些都是沉降收縮的誘發(fā)因素。該類裂縫會隨著地基結(jié)構(gòu)的變化而變化,尤其是面對軟土地基的房屋建筑,裂縫的破壞力會不斷變強,只有地基變形達到穩(wěn)定狀態(tài),裂縫才會穩(wěn)定。
2房屋建設(shè)階段的裂縫的處理技術(shù)
施工階段是房屋建設(shè)的核心環(huán)節(jié),各種施工技術(shù)的靈活運用對建筑物的質(zhì)量有決定性作用。從建筑價值、經(jīng)濟價值等雙重角度考慮,作業(yè)人員在房屋施工期間需采用先進的施工技術(shù),避免裂縫問題造成的不利影響?;炷亮芽p處理常用的施工技術(shù)有灌注法、浸入法、封閉法、灌漿法等,現(xiàn)場施工人員應結(jié)合具體的裂縫形式合理選擇處理。
2.1釘合法。訂合法的關(guān)鍵作用是恢復主裂縫斷面的抗拉強度,維持房屋結(jié)構(gòu)正常的抗拉性能。如:勘測房屋結(jié)構(gòu)期間,處理混凝土裂縫應避免對周圍結(jié)構(gòu)造成破壞,縮小裂縫的活動范圍,此時可采用訂合法固定裂縫。利用厚度小、長度大的金屬“縫合U型釘”跨過裂縫,再嵌入設(shè)置好的槽溝里,并用無收縮砂漿、環(huán)氧樹脂基粘合劑等進一步加固。
2.2封閉法。封閉法適用于小型裂縫的處理,通過簡單的封閉、加固操作即可發(fā)揮良好的處理效果。低層房屋建筑的結(jié)構(gòu)相對簡單,地面建筑的承載應力較小,選用表面封閉法及時處理可防止裂縫擴散。如遇到對房屋結(jié)構(gòu)影響小的靜止裂縫,采用密封裂縫的方法處理之后,可避免水汽、化學物質(zhì)、二氧化碳等有害物質(zhì)的破壞,優(yōu)化裂縫處理的閉合效果。
2.3灌漿法。灌漿法是建筑裂縫處理的新技術(shù),其采用了不同的水泥砂漿作為填充物對房屋裂縫進行填補加固,其包括普通水泥灌漿、聚合物灌漿兩種方法。水泥灌漿運用于厚度較大的混凝土墻結(jié)構(gòu),可采用注入硅酸鹽水泥砂漿進行密閉;聚合物灌注多數(shù)采用氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料,這種方法對房屋結(jié)構(gòu)裂縫具有較好的封閉作用。
2.4灌注法。灌注法是將粘合材料填充于裂縫里,再利用修補加工的方式起到加固效果。普通房屋建筑產(chǎn)生的裂縫尺寸較小,在裂縫施工技術(shù)的選擇上必須要符合房屋標準的要求。一般情況下,裂縫灌注均選用環(huán)氧樹脂為材料,該材料不僅粘合性能優(yōu)越且灌注的寬度在0.05mm,滿足了小型裂縫處理的需要,顯著改善了混凝土材料的結(jié)構(gòu)性能。
2.5浸入法。浸入法可分為重力浸入法、真空浸入法兩種形式,均是將粘合材料融入裂縫里發(fā)揮出加固作用。重力滲入法是將樹脂涂刷到表面上,使樹脂溢于裂縫表面;真空滲入法常用于無規(guī)則的表面裂縫處理。如房屋混凝土裂縫處理時,把裂縫表面密封,抽去真空,將裂縫里的空氣徹底清除之后,借助于大氣壓力的作用把純環(huán)氧樹脂漿料注入裂縫。
2.6閉合法。閉合法是利用混凝土材料自身的結(jié)構(gòu)性能,通過自閉合的方式實現(xiàn)自修補處理。閉合法運用的原理:空氣里具有一定量的二氧化碳,促進了水泥漿中的氫氧化鈣出現(xiàn)碳化作用,碳酸鈣和氫氧化鈣晶體在裂縫內(nèi)析出并生長,經(jīng)過一系列的化學反應會產(chǎn)生粘合晶體,其與水泥漿及骨料表面之間產(chǎn)生粘結(jié)作用,從而使混凝土裂縫自動密閉消失。
3植筋加固法在房屋養(yǎng)護的應用
為了讓房屋建筑的結(jié)構(gòu)性能得到改善,施工單位除了直接對混凝土裂縫采取措施處理外,還可以利用相關(guān)的輔助技術(shù)起到加固維修的效果?!爸步罘ā辈粌H改變了傳統(tǒng)混凝土材料的成分,對整個房屋結(jié)構(gòu)都具有較強的加固成效。植筋法是對房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)植入鋼筋,再用膠水灌縫粘合以保證鋼筋與房屋融為一體。植筋法可以增強房屋抗震抗裂抗?jié)B的性能。
3.1定位。定位是保證植筋法施工質(zhì)量的關(guān)鍵,作業(yè)人員必須根據(jù)房屋建筑的圖紙結(jié)構(gòu),合理選擇鋼筋植入的位置、數(shù)量。鋼筋定位時要避免與原鋼筋結(jié)構(gòu)交叉,以免給下道鉆孔工藝帶來不便。定位結(jié)束后要安排技術(shù)人員現(xiàn)場檢查,確保所選擇的植筋位置與房屋結(jié)構(gòu)相符合。
3.2鉆孔。鉆孔要使用標準的鉆機、鉆頭,安排鉆孔經(jīng)驗豐富的人員完成作業(yè)。房屋鉆孔時要控制孔的直徑、深度、鉆進速度等標準,這樣成孔的質(zhì)量才能達到圖紙的要求。此外,鉆頭的位置應始終與墻面或墻柱保持垂直,斜孔或彎孔均不符合植筋法的要求。
3.3注膠。選用合適的膠水灌入孔內(nèi),以對成孔四壁進行加固修理,為鋼筋植入操作提供方便。把植筋膠裝進套筒內(nèi),安置到專用手動注射器上,慢慢扣動板機,再把螺旋混合嘴伸入孔底??紤]到避免鋼筋植入孔后膠水外流,通常孔內(nèi)注膠達70%即可,讓孔內(nèi)的空間得到充分利用。
3.4植筋。在注膠前梁底模板就已支好,便于植筋后鋼筋定位。植筋前要把鋼筋植入部分用鋼絲刷反復刷,清除銹污,再用酒精或丙酮清洗。鉆孔內(nèi)注完膠后,把經(jīng)除銹處理過的鋼筋立即放入孔口,然后慢慢單向旋入,不可中途逆向反轉(zhuǎn),直至鋼筋伸入孔底。
4結(jié)語
根據(jù)統(tǒng)計和長期的觀察,我們知道混凝土裂縫是房屋建筑的常見病害之一,也是影響房屋使用壽命和質(zhì)量的主要問題之一,其對建筑物的結(jié)構(gòu)組合、使用性能、施工質(zhì)量均會造成諸多不利影響。施工單位在制定作業(yè)計劃時,應充分考慮裂縫發(fā)生的可能性,提前制定裂縫處理方案。此外,裂縫處理結(jié)束后需定期養(yǎng)護管理,出現(xiàn)相同病害后依舊要及時科學地處理。
參考文獻:
[1]高友良,賀候平,趙燕莉.大體積混凝土的裂縫形成原因及防治措施[J].科技創(chuàng)新導報.2008(22)