淺析高層住宅箱形基礎(chǔ)裂縫的形式\原因及解決方法
論文關(guān)鍵詞:箱形基礎(chǔ) 底板 墻板 頂板裂縫
論文摘要:高層住宅建筑由于體量大、荷載重,條形基礎(chǔ)或片筏基礎(chǔ)已無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)由于人防及地下停車庫(kù)的需要,高層住宅幾乎都是采用樁基和箱形基礎(chǔ)。但由于溫差、收縮和外部約束等原因使許多箱形基礎(chǔ)的混凝土出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象,現(xiàn)就本人數(shù)十年技術(shù)施工經(jīng)驗(yàn),提出以下看法,不足之處盡請(qǐng)批評(píng)指正。
一、底板表面不規(guī)則裂縫
箱形基礎(chǔ)的底板一般較厚,屬于大體積混凝土。底板澆筑后,由于水化熱,使混凝土內(nèi)部溫度升高。在混凝土澆筑完后3~4d內(nèi),板內(nèi)溫升達(dá)到最大。這時(shí)底板的表面混凝土已凝固,當(dāng)表面溫度與板內(nèi)溫度差超過(guò)一定限度,表面即產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。此外,混凝土的干縮也會(huì)產(chǎn)生此類表面裂縫。降低大體積混凝土的溫升和減小混凝土內(nèi)部和表面的溫差是解決此類裂縫的根本。大體積混凝土的溫升與水泥用量、水泥品種、混凝土的熱學(xué)性質(zhì)有關(guān)。因此可以通過(guò)改善混凝土的性能、先用低水化熱或中水化熱的水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土,在混凝土中摻適量粉煤灰,或利用混凝土的后期強(qiáng)度,為減小混凝土的內(nèi)外溫差,施工中對(duì)澆筑好的混凝土要及時(shí)采取保溫或體內(nèi)降溫措施,如用薄膜和草包覆蓋或體內(nèi)預(yù)埋冷卻水管,減少表面熱量的散失或體內(nèi)降溫,將內(nèi)、外溫差控制在規(guī)范要求以內(nèi)。采取以上措施,都可避免產(chǎn)生貫穿裂縫和滲漏。為防止混凝土的干縮裂縫則須按規(guī)定及時(shí)養(yǎng)護(hù)。目前采取外保溫措施的較多,體內(nèi)降投資多而且復(fù)雜,故采用較少。
二、箱形基礎(chǔ)墻板裂縫墻板上常出現(xiàn)的裂縫有垂直縫、水平縫、斜縫
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一般是由于混凝土的收縮產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中布置不合理,局部剛度較大,在剛度大和剛度小的截面交接處,如框架柱和墻板交接處,較易出現(xiàn)收縮裂縫。此類裂縫一般不危及結(jié)構(gòu)安全和影響使用功能。要減少此類裂縫的出現(xiàn),設(shè)計(jì)上一定要按規(guī)范要求,設(shè)置伸縮縫后澆帶,結(jié)構(gòu)布置時(shí)剛度盡量均勻?qū)ΨQ。在相同配筋率的情況下,應(yīng)盡量使用較細(xì)的鋼筋和較小的間距,施工中做到振搗密實(shí)、及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
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常出現(xiàn)在墻板與頂板或底板的交接處以及施工縫處。墻板和頂板交接處的水平裂縫,大部分是施工工藝不當(dāng),在澆筑完墻板混凝土后,沒(méi)有待墻板混凝土充分沉實(shí)和收縮,就進(jìn)行頂板混凝土的澆筑。由于兩者收縮方向的不同,在交接處很容易產(chǎn)生水平縫。因此在施工中要在墻體混凝土初凝前,得到充分的沉實(shí)和收縮后,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,而產(chǎn)生剪切破壞,要視具體情況區(qū)別對(duì)待。至于施工縫處的水平裂縫,是施工中沒(méi)有認(rèn)真處理和清理,或再次澆筑時(shí)沒(méi)有采取鋪接縫砂漿所致。只要按施工規(guī)范要求做,就可避免此類裂縫的出現(xiàn)。
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墻板上斜裂縫是由于受力而產(chǎn)生的,它會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全和使用功能。主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理,也有因施工順序不當(dāng)和墻板混凝土受到外部約束而產(chǎn)生。
設(shè)計(jì)不合理,表面在以下幾個(gè)方面:
1.絕對(duì)沉降量控制偏大,引起同一對(duì)沉降偏差大而產(chǎn)生裂縫。
2.不按規(guī)范要求設(shè)置沉降縫或澆帶。如某45層住宅將主樓箱形基礎(chǔ)和六層裙房的箱形基礎(chǔ)連在一起的,由于荷載差異很大,設(shè)計(jì)中又沒(méi)有設(shè)沉降縫或后澆帶,加之主樓的絕對(duì)沉降沒(méi)有控制好,致使主樓封頂時(shí)主體出現(xiàn)傾斜,基礎(chǔ)墻板出現(xiàn)斜裂縫。
3.結(jié)構(gòu)布置不合理,箱形基礎(chǔ)各個(gè)部位剛度分布不均勻,使各個(gè)部位的變形不均勻、不協(xié)調(diào)、墻板出現(xiàn)斜裂縫。如某28層住宅,平面上呈扇形布置?紤]到溫度應(yīng)力設(shè)置了溫度縫,但基礎(chǔ)部分還是整體。由于上部結(jié)構(gòu)溫度縫處多設(shè)置了一堵墻,使局部剛度增大,造成上部構(gòu)內(nèi)力分布不均勻,導(dǎo)致地下室的內(nèi)力也不均勻。而地下室相關(guān)部位又沒(méi)有相應(yīng)的加強(qiáng)措施,當(dāng)主體施工至19層時(shí),箱形基礎(chǔ)墻板多處出現(xiàn)裂縫。而后施工的另一幢相同的建筑,由于采取了適當(dāng)?shù)募庸檀胧,墻板沒(méi)有出現(xiàn)裂縫。
施工順序不當(dāng),也能引起墻面斜裂縫的出現(xiàn)。如某地下車庫(kù)和一幢多層住宅地下室連在一起,由于地下車庫(kù)上面沒(méi)有建筑物,設(shè)計(jì)時(shí)考慮到由地下水浮力產(chǎn)生的彎距和剪力的作用,會(huì)在地下車庫(kù)和多層住宅地下室交接處墻板上出現(xiàn)余裂縫,故要求在地下室頂部覆蓋一定厚度的土層,以抵銷地地下水產(chǎn)生的浮力。施工單位沒(méi)有了解覆土的真正用途,在地下車庫(kù)施工完,上部沒(méi)有覆土的情況下,將井水點(diǎn)拔除,以致水位迅速上升,由于水的浮力使墻板出現(xiàn)裂縫。因此有的施工順序是不能顛倒的。
外部的約束也會(huì)引起墻板出現(xiàn)不規(guī)則的斜裂縫。由于施工場(chǎng)地狹小,有時(shí)施工單位不得不把地下室基坑的圍護(hù)樁,作為地下室墻板的外模。由于墻板混凝土凝固時(shí)產(chǎn)生收縮受到圍護(hù)樁的約束,當(dāng)約束力大于墻板混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),墻板就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的斜裂縫,為解決此類裂縫,墻板上必須設(shè)置必要的后澆帶。
根據(jù)墻板上述各種裂縫的原因,可以采取以下方法進(jìn)行綜合防治:
第一 、材料選擇
1、水泥應(yīng)選擇水化熱較低的品種,如礦渣硅酸鹽水泥,粉煤灰硅酸鹽水泥。
2、骨料應(yīng)使用級(jí)配良好的石子。
3、砂子以中、
粗砂為宜。使用中、粗砂拌制同等強(qiáng)度的混凝土,水泥及水的用量均可相應(yīng)減少,并可降低混凝土的溫度升高幅度,減少混凝土的收縮。
4、砂、石含泥量必須符合規(guī)定,石子應(yīng)小于1%,砂應(yīng)小于2%。
第二 、設(shè)計(jì)方面
1、控制混凝土墻板長(zhǎng)度,應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定,設(shè)永久性伸縮縫,其間距一般為30~40m或按20~30m設(shè)寬1m左右的后澆帶,可有效削弱度及收縮應(yīng)力,待施工后期再將各段墻澆筑成整體。重慶地區(qū)夏季較熱,雨水較多,后澆帶的間距可以稍小。
2、合理布置分布鋼筋,減少混凝土的收縮,限制裂縫的發(fā)展;炷翂Π逅戒摻畛S脦е摻,若適當(dāng)減少鋼筋的直徑和間距,對(duì)抵抗混凝土的收縮變形是有一定效果的。
3、在混凝土中摻加尼龍纖維、鋼纖維以增加混凝土的抗裂性能。
第三、施工方面
1、控制好商品混凝土的配合比,盡量降低水泥用量,盡可能縮短商品混凝土的坍落度,減少干縮裂縫。
2、對(duì)墻板混凝土進(jìn)行保溫、保溫養(yǎng)護(hù),降低混凝土內(nèi)、外溫差,從而減小溫度應(yīng)力,養(yǎng)護(hù)期間保持混凝土表面濕潤(rùn),避免混凝土表面失水過(guò)快而產(chǎn)生縮裂縫。
3、加強(qiáng)施工工序之間的銜接,墻板拆模后應(yīng)及早進(jìn)行防水處理,及時(shí)回土,避免基礎(chǔ)墻板混凝土長(zhǎng)期暴露在空氣中造成的干縮裂縫。
第四、裂縫的處理
由于裂縫往往隨時(shí)間的推移而擴(kuò)展,故處理不宜過(guò)早,應(yīng)在裂縫穩(wěn)定后安排下道工序前幾天進(jìn)行?蛇x用防水性、粘接性、抗裂和耐久性好的材料作表面封閉處理。裂縫的處理方法有以下幾種:
1、配筋法。配筋法即先鑿開(kāi)開(kāi)裂部分的混凝土,再配筋重新澆筑混凝土。如在梁腰加設(shè)2根16腰筋,以抵抗在梁中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力,效果顯著,這一有效措施在新版的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中得以驗(yàn)證。
2、充填法。當(dāng)裂縫較寬時(shí)(>0.3mm)采用樹(shù)脂或無(wú)機(jī)類材料填充裂縫。即沿裂縫將混凝土表面鑿成v或u字形槽,然后填入1:2.5樹(shù)脂砂漿類的充填材料。充填溝槽外形有v形及u形兩種,如u形難于開(kāi)鑿,可使用v形槽。v形槽用于填充樹(shù)脂砂漿,若充填普通砂漿。v形槽易使砂漿剝離脫落,故此時(shí)最好鑿成u形槽。開(kāi)u形槽時(shí),首先用混凝土切割機(jī)沿裂縫開(kāi)出兩條溝然后再剔除中間部分的混凝土。 填充施工時(shí),先用鋼絲刷清除槽中殘?jiān)槠匾獣r(shí)還應(yīng)涂以底層結(jié)合料,然后再填充填材料,待充填材料充分硬化后,再用砂輪或拋光機(jī)將表面磨光。
3、注入法。將修補(bǔ)材料注入混凝土內(nèi)部的一種修補(bǔ)方法。一般常用低粘度環(huán)氧樹(shù)脂作注入材料。首先沿需要修補(bǔ)的裂縫安設(shè)注入用管,裂縫的其他部位可用v形槽充填法、表面薄膜法或粘膠帶法等密封,以防注入材料漏掉,然后用電動(dòng)泵、手動(dòng)或腳踏泵注入樹(shù)脂。注入樹(shù)脂前,先要送氣以清掃裂縫并進(jìn)行注入檢驗(yàn),再慢慢地注入樹(shù)脂。此時(shí),注入速度不能過(guò)快,以免堵塞或因所加壓力過(guò)大導(dǎo)致裂縫繼續(xù)擴(kuò)大。
4、鋼錨栓法。鋼錨栓法是將如騎馬釘?shù)匿撳^栓錨于裂縫兩邊,類似于縫合裂縫的方法,此法多兼作補(bǔ)強(qiáng)之用。錨引用電錘開(kāi)孔,用水泥砂漿、樹(shù)脂砂漿等錨固。
三、箱形基礎(chǔ)頂板的裂縫
頂板會(huì)在不同的部位出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫或外墻大角出現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫。頂板不規(guī)則的裂縫一般是由于混凝土的收縮引起的,施工中內(nèi)要振密實(shí)、實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù),這類裂縫是可以避免的。至于外墻大角處出現(xiàn)有規(guī)律的斜裂縫,是由于溫度影響。在轉(zhuǎn)角處局部溫度應(yīng)力集中,使混凝土受拉出現(xiàn)裂縫。設(shè)計(jì)時(shí)只要在這些部位設(shè)置一定數(shù)量的放射筋,就能防止這類裂縫的出現(xiàn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
以上從設(shè)計(jì)、施工、材料、溫差、收縮幾方面淺談了箱形基礎(chǔ)、底板、墻板、頂板出現(xiàn)裂縫的形式、原因及解決方法?傊,對(duì)箱形基礎(chǔ)出現(xiàn)的裂縫要有全面的認(rèn)識(shí),分析原因、確定性質(zhì),需要處理的要及時(shí)處理,對(duì)癥下藥;對(duì)不影響結(jié)構(gòu)安全和使用功能,不超出國(guó)家規(guī)范規(guī)定的裂縫,也并非均是事故都要處理。結(jié)構(gòu)裂縫的控制,是一項(xiàng)綜和性問(wèn)題,必須堅(jiān)持設(shè)計(jì)和施工相結(jié)合,做到設(shè)計(jì)階段的事前控制,施工過(guò)程中的事中控制,盡量杜絕事后加固的被動(dòng)局面。必須引起設(shè)計(jì)和施工人員的充分重視,設(shè)計(jì)應(yīng)緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況和實(shí)際施工條件,施工應(yīng)盡力保證設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)。只有這樣,才能有效地控制和預(yù)防裂縫的產(chǎn)生,將裂縫造成的損失降低到最低限度。
參考文獻(xiàn):
1.《再談住宅現(xiàn)澆板裂縫的成因與防治》建筑施工2003(4)
2.游寶坤等《建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制與防水新技術(shù)》
3.《建筑施工手冊(cè)》第四版建筑工業(yè)出版社[2003]
4.滬建建(2001)第0907號(hào)文《控制住宅工程鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的技術(shù)導(dǎo)則》
5.徐培福、黃小坤《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程理解與應(yīng)用》建筑工業(yè)出版社[2003]
6.《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南》化工工業(yè)出版社[2004]
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