内容摘要
摘要:众所周知,中国在世界上有个“基建狂魔”的外号,这个外号是对我国基建行业的认可。随着我国的经济发展飞速提升,我国现代化进程的加步,农村现代化的建设发展,我国房地产行业也蒸蒸日上,各地高楼大厦拔地而起。各种具有艺术创造性的建筑层出不穷。越来越多的住宅小区突破原本的住宅小区的造型建设,是房子不仅满足居住使用要求,也使得房子造型越来越美观。在建筑行业中,钢筋混凝土浇筑用的越来越多,楼面以及屋面的造型千奇百怪,也就造成了裂缝等的各种问题,此外,楼面屋顶的新颖材料也叠叠不穷,这也就突出了好多楼屋面会产生裂缝一直需要研究和解决。并且,由于设计、施工、材料的原因,屋面裂缝问题出现的比较多。本文从楼屋面裂缝方面的问题进行研究,浅略的分析各个方面的原因,以及可以有效解决的措施。
关键词:楼面裂缝;房屋裂缝;钢筋混凝土
引言
现在经济发展的迅速,使得城市化进程越来越快,建筑行业的发展也很飞速,无论是技术还是材料方面。现在居民住宅,主要采用钢筋混凝土结构,这样可以增强房屋的安全性和抗震性。如今,钢筋混凝土现浇板逐渐代替了钢筋混凝土预制模板,但是,就此出现的问题也很多,楼屋面裂缝就是其中一个比较典型的问题,还有屋面防水的问题。居民对住宅楼裂缝也是投诉不绝。其实,楼屋面裂缝主要原因还是由于钢筋混凝土的结构在拉力、弯矩、剪力等作用下产生的各种连锁反应;其二是设计、施工、混凝土原材料的原因,并且楼屋面裂缝的表现形式主要为:表面裂缝、纵向裂缝、横向裂缝以及斜向裂缝。另外,楼屋面裂缝也会影响到防水问题,然而防水因为其裸露性,自然条件气候的变化,地基沉降,人为的问题,也会影响到人们的生活。下面就主要来分析下楼屋面裂缝的原因和防水的防止措施以及新材料的运用。
1概述
1.1屋面板
1.1.1屋面板的概念
屋面板是可直接承受屋面荷载的板。屋面板位于房屋的屋顶,一般使用铝锰或合金等金属制成。屋面板在房屋顶层的山墙斜梁上组装后,翼板则搭接遮盖使多个单体箱型屋面板不出现见光的垂直缝,形成整体性良好的坡屋顶。屋面及外墙用铝镁锰合金一般采用预滚涂(Coil Coated)工艺,具有色差控制好、漆膜均匀、质量稳定性高、环保等优点。涂层种类一般选用含氟碳树脂70%以上的PVDF氟碳漆。
1.1.2屋面板的分类
近年来,随着钢结构建筑的迅速发展,以彩色涂层钢板经过鞮压成型的彩涂压型钢板构件或制品(屋面板、墙面板)的应用也越来越广,而且由于其自身的优越性,已经被建筑师和社会各界所认可。你可以在许多大型的购物商城和工业设施、工业J房、民用建筑、办公楼、会展中心以及体育设施中看到彩钢板产品的大量应用,而且可以预见,这种迅速发展的势头在未来几年内,还会得到增强。屋面板按固定方式分为:螺钉穿透式,由自攻螺钉直接穿透屋面板固定在檩条上。暗扣式,表面无螺钉,屋面板通过加工配合公差等扣在支板之间,面板和支座之间可以相对滑动。咬合型,表面屋面板通过卷边方式和支座连接。
1.2裂缝
1.2.1裂缝的概念
裂缝是固体材料中的某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴。混凝土裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝两种。
微观裂缝主要有三种:(1)粘着裂缝,是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿骨料周围出现;(2)水泥石裂缝,是指水泥浆中的裂缝,出现在骨料与骨料之间;(3)骨料裂缝,是指骨料本身的裂缝。在这三种裂缝中,前两种较多,骨料裂缝较少。混凝土的微观裂缝主要指粘着裂缝和水泥石裂缝。
混凝土中微观裂缝的存在,对于混凝土的基本物理力学性质:如弹塑性、徐变、各种强度、变形、泊松比、结构刚度、化学反应等都有重要影响。
混凝土微观裂缝是肉眼不可见的。肉眼可见裂缝范围一般以0.05lnnI为界(实际最佳视力可见0.02unn)。大于等于0.05unn的裂缝称为“宏观裂缝”。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。
1.2.2裂缝的种类
混凝土结构受力的不同,裂缝产生的数量和表现形式也不同,按照不同的分类标准,裂缝可以有以下几种分类方法:
(1)按照裂缝的大小不同可分为微观裂缝和宏观裂缝。
(2)按裂缝产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝。
(3)按裂缝的危害程度可分为有害裂缝和无害裂缝。
(4)按裂缝发展情况可分为能愈合的和不能愈合的裂缝、稳定的和不稳定的裂缝。
(5)按裂缝的开裂深度可分为表面裂缝和贯穿裂缝。
(6)按裂缝在结构表面形状可分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等。
1.2.3裂缝的特征
裂缝的常见的特点有:(1)裂缝一般在房屋尚未投入使用即楼板除自重外未受到可变荷载时就会产生。(2)相当大一部分裂缝为贯穿性裂缝,虽不致造成楼板的强度及承载力明显下降,但对用户的正常使用产生较大的影响。(3)裂缝产生在混凝土浇筑完一段时间以后,一般为两个月到一年左右。超过一年后,裂缝基本不再发展。(4)裂缝产生与季节有一定关系,秋冬季发生较多。(5)严格控制伸缩缝间距仍无法控制裂缝产生。如本文后面所举的实例,均按要求设置了变形逢,但仍产生严重的楼板开裂现象。(6)楼板裂缝问题在全国各地均有发生,分布较广`,不是某一类地区所特有的。(7)裂缝在地基条件很好的情况下也会发生,现场也未观测到不均匀沉降现象。(8)裂缝可产生在某一房间楼板上,不一定集中发生在整幢房屋长方向两端。即若以圈梁为界线划分楼板的话,则各楼板都可能开裂。(9)在调查的22个工程中,第一和第二种形态的裂缝发生数量最多,占裂缝总数的约80%。其中第二种裂缝占裂缝总数的近一半。(10)从统计结果来看,各楼层均有裂缝发生可能,且在某些工程中楼层较低的楼板的开裂率有时不一定比顶层楼板开裂率低。(11)未发现楼板开裂随楼板面积的增大而增大的趋势,所以单纯楼板面积对裂缝发生可能性的影响不大。(12)有时在上下连续几层楼板的大致相同位置上出现形态、走向基本一致的裂缝,估计这种裂缝可能与埋管、施工荷载或施工缝留置等特定施工因素有关,但非荷载因素作用也促进开裂。
2楼屋面裂缝成因分析
2.1混凝土材料的问题
混凝土的原材料质量是一方面,1.土的水泥成度或者膨胀的速比不正常。比如,水泥的吸水性、不稳定性、凝结性不是很好的话,就会产生影响,此外,水泥中的氧化镁或者生石灰含量较多,这些成分在水泥遇水之后,容易膨胀,从而造成了裂缝的产生。2.混凝土里掺杂的材料,含泥量较多,这样,随着混凝土的状态变干,就会产生不规则的网状裂缝。3.含碱性的骨料,与碱性很强的水泥一起会产生很强的化学反应,这样会使混凝土生成裂缝。4.水和灰的比例问题,如果比例过大,或者灰的使用量过多,会使混凝土的状态变得不稳定,甚至是敏感,也容易坍塌,成糊,造成了混凝土的强度发生了变化,容易造成表面裂缝。
2.2设计问题
在前期的勘察设计中,设计对一个建筑物的设计要求没有达到明确的目的,或者设计审查的时候,忽略了这一问题。在混凝土现浇板和混凝土预制模板的两个选项中,没有很好的作对比。此外,在设计的时候,在建筑物结构的剪力,弯矩和拉力的方面,没有很好的运算下,做好设计说明,能够达到混凝土的强度要求。同时,另一个有可能导致裂缝出现的原因是地基的不均匀沉降,比如,施工过程中,在软土地基中采用扩展基础,这样的话,保证均匀沉降是很困难的,在这个基础上继续施工建造的楼房很大可能上会出现拉裂现象,并且往往伴随着钢筋混凝土现浇板的开裂损坏。当然了,荷载也是一个很重要的原因,这大多数由于设计人员在验算的时候,只考虑了承载能力来配备钢筋的数量,漏掉了建筑物在实际使用过程中承受到的荷载作用,从而导致挠度和裂缝宽度的计算偏小,造成计算值满足规范而实际上的裂缝宽度值已经超过规范最大值的情况,所以要引起注意。最后,对于结构方面,形成裂缝的一大原因是未设置必要的伸缩缝。比如在房屋的长度过长的情况下,正常使用过程房屋产生一定的伸缩抵达伸缩缝的理论设计位置时,由于未设置,所以房屋产生了裂缝。在转角处,由于应力的集中,所以相对来说,转角处位置比较薄弱,一旦受到混凝土收缩和温差变化,就会易产生裂缝。现在楼房大多配备了灯光设计,更多的各种电气通讯管线现浇在模板中,所以在这些位置相对来说,就会使得混凝土浇筑不平衡,是混凝土的厚度削弱了,也会造成现浇的模板在此处产生裂缝。
2.3施工问题
混凝土施工过程中,如果遭遇了过分的搅拌、振捣,在现浇过程中,模板、垫层过于干燥,在混凝土过分振捣之后,比较粗的骨料沉淀,被挤干了水分,空气,形成了表面砂浆。然而表面砂浆层,比起下层的混凝土,比较干燥,水分蒸发之后,就会形成凝缩裂缝。同时,模板、垫层在浇筑的过程中洒水如果不够的话,模板的大量吸水就会造成混凝土的塑性收缩,产生裂缝。混凝土在浇筑之后,如果过分的抹平压缩,会使其中的细骨料过多的浮在表面,凝成较厚的水泥浆层。暴露在空气中时,成分中的Ca(OH)2和CO2充分接触生成CaCO3,进而引起表观体积碳水化收缩,最终导致混凝土板表面出现龟裂破坏。在施工的过程中如果过早的拆除模板,也会导致裂缝的产生。在混凝土没有扎实的凝结好的时候,过早的承载,就会造成混凝土楼板的变形,使弹力受损,从而在承受弯力、拉力、应力的时候,会导致楼板产生断裂或者受伤,如果在大梁的位置,如此操作的话,可能的结果就是大梁两侧的楼板出现不均匀的沉降,从而导致横向裂缝的产生。后浇筑的时候,如果施工不按照规范施工的话,也会造成裂缝。比如,施工过程中忘记预留企口缝,板的后浇带不支模板,松散无用的混凝土未彻底凿除等,这些都有可能造成裂缝。在施工的过程中,因为不可抗力的因素,不可避免的会出现实际工期与工程质量两者的冲突,例如,传统楼层混凝土浇筑完毕应保留至少24小时的养护时间,当无法满足这个时长,就开始赶工进行绑扎钢筋、吊运材料等程序时,显而易见的,混凝土受到影响无法产生足够的强度,面对材料吊卸等过程产生的巨大作用力会因无力承受发生结构破坏,形成难以闭合的不规则的永久性裂缝。混凝土自身也有收缩性,温差较大,湿润度之类的都会产生影响。这些裂缝首先出现在比较薄弱的位置。
3楼屋面裂缝的防治措施
3.1预防措施
即使现浇模板在使用的过程中,存在裂缝这一重大缺点,但是它和预制模板相比,优点还是特别的大,同时值得庆幸的是,裂缝这一问题可从设计和施工两个方面进行控制。通过采取有效措施,减少其产生和影响范围,具体从以下几个方面着手控制:1.原材料的选取,尽量避免选用小厂家的水泥产品,如果必须使用,一定要对水泥的规格标注好,对性能方面进行样品实验。2.对砂石骨料进行检验,严格的控制好进厂的材料,控制砂砾的粗细程度,做好实验,一旦发现不符合要求的,必须停止使用,并且清除出场。3.严格的控制混凝土施工的混合比,掺水的混合比。根据混凝土的强度等级以及质量要求,严格的执行配合比的标准,严格把握水和水泥的用量,选择良好的砂石,减少孔隙率,以及减少收缩量,提高混凝土抗裂程度。承包商在订购商品混凝土时,需要具体考量工程各个部位的强度要求,以及混凝土的具体性质,不能一味的要求价格,追求低成本,忽略了混凝土的质量,以免造成结构性能不良和收缩缝富集的恶劣后果。与此同时,在商品混凝土选择完毕后,现场应该对其的坍塌度检查进行严格控制,以此保证混凝土熟料半成品的质量。通过施工质量的控制,在混凝土浇筑之前,可先对模板、垫层采取浇水措施,这一过程可以使其湿透,以减少后续水分的吸收,同时需要注意对浇捣过程的把控,保证混凝土充分混合但又不至于过度重复工作造成人力和物力的浪费。完成混凝土楼板的浇筑工作后,对其表面进行刮平,这一操作需要精准控制以最大程度上保证其平整度,尽量避免将干水泥抹在已浇筑完成的混凝土表面在此刮涂,同时密切关注混凝土的早期养护情况。对于板面的养护同样不容忽视,务必选取有效材料及时覆盖以保持温度,同时隔绝强风和烈日的伤害。严格施工操作程序,不要盲目赶工,杜绝过早的拆除模板,避免过早的上荷载,为防止出现踩弯拉筋的不良后果,可以考虑在楼板浇捣这一施工过程中安排人时刻关注护筋状况。此外非常重要的一点是,模板、支柱等辅助工程一定要在完成所有浇筑任务后才能拆除,这样可以防止出现梁板悬空的危险情形,避免变形和裂缝的出现。对于较多的管线处,采用抗拉力强的短钢筋进行加固,在线管交叉的过程中,原则上不应该选取立体交叉或者穿越交叉的方式,以免影响管线底部的混凝土浇捣过程和质量,出于此项考虑,平行密集的排列方式同样不予采用。对计划中的大开间的面积材料堆砌,应该增强强度,控制变形程度,强化其抗冲击振动荷载,最后可以将旧模板覆盖在新浇筑的混凝土表面上,充当一层保护层和应力扩散层以对抗开裂。加强对楼面的养护,特别是早期的养护,特别的重要。实际的施工过程中,工人为了赶工期,浇水也会影响弹线及其他施工作业,所以往往忽略这一点。导致楼面缺少足够时间的洒水养护。其实在施工的过程中,可以覆盖湿麻袋或者草包进行一周的养护。如果条件足够,养护液是个不错的选择,可以实现降低成本和提高工效的双重效果,并可一定程度上避免或减少对施工的影响。在此基础上,考虑施工过程中对板面负筋的保护工作,即浇筑一定厚度的保护层,值得注意的是这个厚度需要精确的把控,一般的顺序是先铺设只做梁钢筋,之后将现浇负筋放置其上,并与梁筋绑扎以初步固定其位置,随后通过铁架和垫块再次固定,防止钢筋在后续的工程作业中出现下沉等情况,从而达到有效的可保护层,避免因为保护层过厚而产生裂缝。在设计过程中控制基础的不均匀沉降,可采用以下几个方面的手段,一是根据楼房的具体特点选用不同的基础类型,比如采取深基坑、桩基础等类型减小沉降差;二是考虑到板角是裂缝最容易出现的薄弱区,在此处增设辐射筋,并保持其方向与板面所受应力一致,从而抑制裂缝产生,同时,辐射筋可以与负筋相配合,更好的抵御裂缝的出现及发展;三是伸缩缝的有效配置,减小应力集中,同时应保证平面具有一定的平整度,避免凹凸不平情况的发生。对于已经出现的裂缝部位,一般采用清洗后灌浆封闭的方法进行处理。如果裂缝发生时混凝土还未进行到终凝阶段,可以再次抹压进行补救。而如果裂缝面积非常大时,常规的灌浆方式不再适用,必须进行静载实验以检验楼板是否安全,在安全性不足的情况下可采取铺设钢筋网片层的方式改善板的整体性。对于贯通的危险结构裂缝,通常选择结构胶粘扁钢来进行加固补强,而对于板缝,市场上也有很多专业的灌缝胶、高压灌胶可供选择。
3.2处理方法
3.2.1确定防水设计等级
好的开端就代表了成功的一般,屋面防水设计的第一步就是要明确防水等级。防水等级的确定应该秉承功能性和经济性的双重目标,充分考量建筑物的性质、功能、重要的程度、建筑结构的特点、使用功能的要求和防水耐用年限等,以此来确定其防水等级。对于不同级别,进行构造和防水材料的选取。有时为了达到绝对可靠的目标,按照多道设防、复合防水的原则进行设计。建筑物的防水层共有四个级别,分别对应着不同数量的防水层数,拥有3道及以上的防水层数即为一级防水层,也是最高等级的防水层。相应地,配备2道防水层的为二级防水层,而三级和四级的防水层工程,也需要配备1道防水层。通过这种设置方式,可保证前面防水层失去作用时,后面的防水层能积极顶上,从而形成多重保障。而对于含有多道防水层的防水工程,并不严格要求每一层的防水材料为同一种,但要保证每一层所用材料的性能都能使其单独肩负起防水的重担。而考虑到材料的相互配合、相辅相成,可以选择对基础变形适应性好、延伸性强的材料置于底层,将耐老化、耐穿刺性能相对较好的材料置于顶层,以最大程度上发挥材料优势。同绝大部分建筑一样,防水设计也有一定的使用年限的规定,超过这个年限防水效果便得不到保证。防水层的使用年限与其所用材料、施工工艺、环境因素以及人为因素等都有直接关系,因此在设计时要根据建筑物的实际功能设计,严格贯彻执行强制性标准,对标防水层的设计等级,确定相应的可靠性指标,并进一步确定防水设计的使用年限。
3.2.2防水材料的优选
保证屋面防水工程效果的最关键就是要保证防水材料的质量,防水材料的优选是建成合格防水工程的基础和前提,这就要求设计人员综合考虑材料本身性能和当地环境的实际限制,在对当地的气候气温情况全面的考察后,结合防水构造的具体形式选取最为适宜的防水材料。众所周知,建筑防水材料有柔性和刚性两种,柔性材料的特点是拉伸强度高、轻质便携、延展性好,但其缺点是操作要求较为严格,刚性材料的耐老化和耐穿刺性能较好,但在强度和施工程序方面略逊于柔性材料,常见如防水砂浆和防水细石混凝土,前者通过高分子聚合物的引入改善了普通水泥砂浆的密实性,并极大的提高了其抗拉伸的能力,后者则是通过减水剂、微膨胀剂的掺加使混凝土出现微膨胀效应,以此大幅提升了抗裂的性能。对于不同气候状况地区的防水设计应选择不同的防水材料,比如在气温起伏大的地区,防水材料的选择主要考虑其机械强度、耐候性和延伸性,而在热带常年高温地区,应该选择具有较好耐热性能和延伸性能的材料进行防水层的建造。同时,考虑到单一的防水材料无法抵抗温度和结构引起的双重变形,合适的钢筋配置方案也是防水设计中不可或缺的关键步骤。
在选取完防水材料之后,选厂采购将决定材料的实际性能,建设单位和设计单位务必擦亮眼睛,注意审查工厂是否有生产许可证和产品合格证,以材料的性能为采买指标择优选选择。同时,对采买的防水材料也需要进行一定程序的抽样检查,坚决不使用不合格的材料。防水材料性能的发挥也一定程度上取决于施工现场的天气状况,如果遭到雨雪、霜雾、强风等作用侵害,防水层的质量将大打折扣。对此形成了严谨的规范要求,屋面保温层和防水层严禁在雨、雪或者5级大风及以上的恶劣天气中施工。同时,部分防水材料对施工时的温度也有一定要求,如下表所示
3.2.3规范合理的设计
秉持着“因地制宜,按需取材,刚柔结合”的总体思路,在防水材料选购完毕的基础上,就需要安全可行、经济可靠的防水设计方案来指导具体施工过程。首先应该遵循防水排水结合的原则,将排水设计纳入防水构造方案中,具体包括排水坡度、水沟截面大小、汇水面积以及水管数量、直径和布置方式,同时注意清晰明了的将各个参数标注在图纸上,方便施工人员的按图施工,保证排水顺通。排水坡度的确定需要综合考虑防水材料的类型、年降雨量的多少和房屋的具体使用要求等因素,当建筑为平屋面的形式时,3%的坡度适用于结构找坡的形式,而2%的坡度则与材料找坡的形式十分契合。而当建筑为卷材屋面时,坡度应该控制在25%以内以保证卷材安稳的贴合在结构表面。其次,对防水构造中的各个具体设计都应落实到图纸上,各个部位应选用的材料名称、材料用量及具体的施工工艺都应囊括其中,并严格监督实际施工作业中对设计方案的落实情况。注意对施工过程中的可见裂缝都灌注柔性密封防水材料,并在阴阳角之类的突出部位设置柔性防水层,对防水材料与分割线、女儿墙等构造之间的距离也精准把握。此外,基础、结构和屋面基层的设计也是一大重点。屋面防水层在使用过程中,会受到整体性均匀变形和温度应力变形两种力量带来的冲击,二者叠加的变形值超过防水层可以承受的最大值时,防水层开裂。目睹沉降作用的可怕之处,根据地基和基础形式的差别选取合适的防水形式就变得至关重要,结构刚度则是直接决定了防水层承受能力的大小。举个例子,对于一个通过简单的装配式单层厂房,因为施工作业的粗糙处理,板面未进行配筋加固,板缝就很容易产生较大裂缝,造成这种情况的原因就是结构整体的刚度不够,增加刚度就能防止类似工程的出现。同时,施工过程中基层找平层的质量控制也很关键,必须严格确保其强度满足要求,否则有可能在温差的作用下将防水层直接拉裂,造成不可挽回的严重损坏。如果建筑处在湿度较大、降水较多的地区,还应在找平层上刷上冷底子油用作隔离层。最后,还应在设计中对成本进行一定程度上的控制,可从地区因素、材料来源、最大程度上发挥各个功能层之间的配合作用等方面进行考虑,确保不发生渗漏事件,避免因此带来的高昂的治理费用和经济损失。
3.2.4施工过程中的质量控制
施工作业作为由理论走向实践的一步,其成功与否直接决定了前面所有工作的效果有无。施工作业的顺序进行离不开各个单位、各位工作人员的共同努力。对于建设单位,应该秉持着工程效果最大的目标,认真听从设计人员的意见进行防水材料的选取,杜绝利益至上的恶行。设计人员应坚持自我,尽职尽责,不唯建设单位的命令是从,同时应该不断加强个人理论知识和实践能力,争取做到设计方面的面面俱到,形成完整规范的防水体系,并积极与施工人员配合,确保施工人员对防水设计的构造了如指掌,从而实现施工作业的完美运作。施工现场应具备完善的施工条件,这也与施工质量直接挂钩,防水工程施工多是露天作业,施工现场环境因素对施工质量的影响十分大,同时不同种类的防水材料对于施工的具体要求也不尽相同。常用的施工方法有熟粘法,自粘法,机械固定法,埋置法等等。施工中应检查承包的资质,按照严格的使用标准和施工工艺进行,对施工过程中防水材料的铺贴方法、防水卷材拼接搭接的宽度和长度等因素要根据现场具体情况而定,例如卷材的冷粘贴工艺的现场作业,胶结材料按照卷性性能的强弱选择配套的胶粘法,同时分管专业人员专项负责,并及时进行采样和检验工作。为保证防水层的质量,对各个施工工序都应提前制定相应的验收制度,参照隐蔽工程的验收程序进行防水工程现场作业的验收工作,对于屋面变形缝、后浇带等重点部位进行特殊管控,采取旁站监理的方式实施监督及日志记录,形成一天一汇报的常态,对施工技术资料做好收集和汇总,并及时对照各项材料以保证施工过程严格按照标准要求进行。每一道工序完成后,对过程中的资料进行审核,并有专业人员对施工质量进行验收,发现不合程序或者要求的行为责令改正,整改完毕后方能进行下一工序的作业。推行责任到人的举措,加强对现场负责人的管理,形成上行下效的高效运行模式,方便对整个施工现场的有效管理。
监理工作是确保施工质量的重要一环,这项工作应由专业的监理人员来完成,防水工程施工现场的监理人员应具有一定的防水设计知识,了解防水作业的重点、关键部位,并重点关注,形成主动控制,动态管理与旁站结合的良好运作机制,确保重点部位的质量满足要求,同时加强对西部构造的监管,分节点,分部位,分时段完成对施工过程的监理工作,配合施工人员完成验收。
现场的施工人员应对整个工程具有高度的掌控力,在进行现场的施工作业前,施工单位应该组织技术管理人管会审屋面的工程图纸,同时应加强与设计人员、监理人员之间的联系和沟通,对防水设计的构造、材料及相关技术要求有一个全面的掌握,在做施工工序安排时要总览全局,合理的安排各个阶段的施工计划,以免工作出现错落或者互相耽误的情况,施工过程中做好质量验收,确保不发生任何缺陷,若发现问题,及时与各个单位进行沟通,因势利导,达到防水工程的质量和工期的兼得。
4工程实例分析
4.1工程概况
太原钢铁有限责任公司设备处新机电库房位于太原市长风街地区,主要用作存放机电设备及其零部件。该库房年月竣工并投入使用,原设计按度抗震设防,目前库房结构的抗震设防烈度为8度。库房为多跨多层开间柱距的现浇钢筋混凝土框架结构。
框架梁柱和次梁库房各层框架柱梁、次梁均为现浇钢筋混凝土构件。混凝土设计标号均为300号,各层框架柱梁和次梁的主筋均采用级钢筋,箍筋均采用二级钢筋。
墙体库房:外墙采用粘土砖砌筑,外贴白色马赛克、水刷石或棕色喷塑门厅区隔墙为粘土砖墙或加气混凝土墙。墙体的几何、截面尺寸和材料特性与原设计基本相符。
屋面防水:库房屋面防水为油毡防水或水泥砂浆防水屋面,屋面防水施工做法及材料特性与原设计基本相符。
4.2现场勘测与结果评定
库房结构构件,尤其是各层纵向次梁和连系梁、框架梁和部分框架柱的混凝土质地严重酥松,粗骨料含量少且粒径差异太大,细骨料含泥量太大,水泥含量很少,粗细骨料之间几乎无粘结作用,取混凝土芯样时,连膨胀螺栓也固定不住,所取各层纵向次梁、连系梁和框架梁的绝大部分混凝土芯样无法成形呈松散状态。库房结构构件,包括基础、屋面板及各层框架柱、框架梁、纵向次梁和连系梁、楼板、楼梯的混凝土碳化深度为4-10。属于中等碳化,对结构构件的使用年限耐久性有一定的影响。现场检测结果表明,厂房的结构布置和传力路线基本合理,结构形式与构件选型基本正确,地基基础无明显的不均匀沉降,地面散水层基本完好,地下排水基本畅通。
4.3裂缝原因分析
结构构件开裂的原因主要由荷载和变形引起外,还受混凝土碳化作用,钢筋的位置以及配筋率,施工过程中的养护状态等方面的影响。因此,在分析时,应根据各因素产生混凝土拉应力的大小确定其主次。经现场检查该框架基本属于中等偏轻碳化程度,钢筋的位置以及配筋率均符合设计要求,该地区空气比较潮湿而且温差不大有利于混凝土养护工作。
现场调查时还发现,库房结构构件,各层框架梁、柱的混凝土质地严重酥松,粗骨料含量少且粒径差异很大,细骨料含泥量太大,不利于水泥水化热的控制,因而可能在混凝土内部产生较大的干缩应力和温度应力通过现场回弹检测和对芯样抗压试验,得到其混凝土强度远不满足设计强度要求,并且水泥含量很少,粗细骨料之间几乎无粘结作用,取混凝土芯样时,连膨胀螺栓也固定不住,所取各层框架柱的绝大部分混凝土芯样无法成形呈松散状态,致使框架梁、柱混凝土的极限强度降低,在荷载的作用下使沿钢筋纵向的裂缝进一步扩展,产生了无规则的裂缝。
框架柱一般不会出现裂缝,但是当混凝土抗压强度很低,钢筋和混凝土之间的粘结强度降低,此时在外荷载作用下将产生沿纵向钢筋的裂缝。温度及收缩能引起混凝土构件的开裂,但从结果中看出,荷载引起的拉应力远远大于混凝土的抗拉强度。由此可见,裂缝产生的根本原因是由于荷载作用引起。
综上所述,荷载引起混凝土开裂的原因是由于混凝土的抗拉强度过低,远远达不到设计要求,加之超负荷堆放货物而造成的裂缝,这种裂缝比较明显,且多为贯穿性裂缝。在荷载和变形的双重作用下造成了结构构件的大面积开裂,从而严重影响了结构的可靠度。
4.4加固方案
根据现场检测结果,楼屋面板由于厚度、强度均严重不满足要求,建议全部拆除更换。针对梁柱构件目前存在的问题,提出以下几种处理方案;①拆除新建②钢套箍加固③碳纤维布加固④外包钢板内填细石混凝土复合加固。
第一种方案费用高,工期长,且施工时需要挪动所有设备。第二种方案虽然具有提高构件的承载力的作用,但是对该工程来说还是不能满足要求。如果进一步加大钢箍的厚度和尺寸,则其造价将会提高很多,而且不易施工。第三种碳纤维加固可以起到很好的效果,但该结构的混凝土强度太低,根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》一中的规定,此工程不宜采用此种方法处理。而采用外包钢板内填细石混凝土的复合加固方法,即可形成特性类似于钢管混凝土的构件,使得柱梁混凝土处于三轴受压状态,从而能有效地提高构件的承载能力和抗震性能,费用相对适中。故最终采用第四种方案对梁柱构件进行补强加固。
5结论
针对目前混凝土结构中的裂缝,本文系统地分析了常见混凝土裂缝产生的原因,并提出了相应的预防措施。同时从安全可靠性,经济以及施工等方面对不同加固方法的各自特点进行了比较和总结,从而为抗震加固方法的选择提供了依据。结合某混凝土框架结构的工程实例对典型裂缝的出现进行了理论分析,根据现场检测与理论分析结果,确定该工程裂缝产生的原因,从而为采取外包钢板内填细石混凝土复合处理方案提供了依据。对于楼面出现的裂缝问题,现在已经有好多处理成功的案例。也积累了比较丰富的经验。但是如果要彻底消除裂缝问题,还需要不断的提高施工技术,提高施工质量,积累经验,运用新的结束,并进行深造开发,采用更为科学的手段来有效的解决和避免。
参考文献
[1]金文,浅析建筑屋面防水渗漏的原因及防治措施【J】工程与建设,2008,(03)
[2]王秀梅,浅谈屋面建筑屋面防水【J】黑龙江科技信息,2010(16).
[3]贾建鸿,建筑屋面渗漏原因分析和屋面关键节点处理方法【J】江苏建筑,2009
[4]黄振宇.土木工程材料[M].高等教育出版社,2008年4月
[5]朱田芳.楼屋面裂缝的分析和防治措施【J】建筑安全,2007年4月
[6]吴麟.钢筋混凝土楼面裂缝产生的原因及防治措施的探讨【J】工程技术
1、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“文章版权申述”(推荐),也可以打举报电话:18735597641(电话支持时间:9:00-18:30)。
2、网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
3、本站所有内容均由合作方或网友投稿,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务。
原创文章,作者:打字小能手,如若转载,请注明出处:https://www.447766.cn/chachong/211308.html,