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摘要:随着社会与经济的不断发展,土建工程建筑规模日益扩大。随着十项新技术的应用,大多数土建施工技术都能跟上规模的扩展,但一些工程还是会出现质量问题。其中最为严重的就是土建工程中出现裂缝的问题。基于土建工程容易出现裂缝的现象,针对不同结构的土建工程提出了不同的改善措施,旨在更好的进行土建工程的设计与施工工作。
关键词:土建工程;设计;施工;裂缝;防止
中图分类号: S969 文献标识码: A
引言
现代建筑施工是一项多工种、多专业的复杂性较强的系统工程。要想让施工顺利进行,在规定工期内达到预期的质量目标,就必须运用科学的管理方法来对施工过程进行控制,统筹施工过程控制,优化技术进步与施工管理。随着施工工艺的不断加强,总体上来看我国建筑施工的质量呈现上升趋势。但在土建工程方面,裂缝一直是工程竣工后无法及时验收的阻碍。裂缝的存在虽说对整幢大楼没有太大的影响,但毕竟是一个安全隐患,而且也会影响美观。因此,如何解决土建工程中的裂缝问题成为了工程师们探讨的重要课题。
一、土建工程产生裂缝的原因分析
1.外墙内顶棚处裂缝
砖混结构的顶层外墙裂缝一般也在女儿墙上出现。所谓的女儿墙裂缝,指的是楼板在顶棚处作用,反映到女儿墙上而出现的开裂状况的缝隙。这种裂缝多为水平裂缝。
1.1顶棚处裂缝产生的原因
(1)顶层板的受热力度要大于墙面受热力度,顶层板的温度随着屋面受热状况的变化而出现上拱与下挠状态。在温度热力的作用下,顶层板忽冷忽热、受热不均,易产生变形。且工程施工的养护时期多在夏季,梁板长时间处于暴晒状态,水分流失加剧,进而加快了混凝土中水分的收缩。上拱与下挠的状态使得板的纵向产生伸缩,推挤到墙体。墙体受力从而导致了棚顶的裂缝,并反映到了女儿墙的根部。
(2)屋顶的保温层与面层设计较厚,且密度较大。在顶层板与保温层共同受热的应力作用下直接将力传到女儿墙的墙根侧面,致使该部位受到偏心拉力与剪力。挡板的变形超过了所能承受的最大值。且墙体没有多余地方适合板变宽时,裂缝就会产生。并且这些裂缝容易向整间墙体的最大变形区发展,也就是墙角部位,产生纵向或斜向的裂缝。
(3)由于女儿墙大多位于屋顶上的圈梁,砖砌体线膨胀系数小于钢筋混凝土的线膨胀系数的一半。因此一旦墙体与圈梁之间产生错动,必然导致该部位受挤压产生开裂。
2.地下裂缝
半地下、地下的钢筋混凝土构筑物在施工后期经常出现不同程度、但间距比较规则的纵向裂缝。这些裂缝通常在3~5mm之间。此种裂缝的出现会威胁到整座建筑的安全性,属于非负荷载温度裂缝。
2.1半地下、地下裂缝产生的原因
(1)钢筋混凝土构筑物具有表面系数大、墙壁薄的特点,对周围基础约束与四周嵌固较强。当温度发生过大变化时,这些力的约束与嵌固制约了钢筋结构的伸展,无法产生微变形,从而引起拉压产生。当拉压达到承载能力边缘时,就会使建筑产生裂缝。
(2)混凝土在拆模时,周边环境的温差也会对裂缝的形成产生推动作用。若拆模过早,混凝土的降温速度会过快,导致在施工后无法完全发挥其效用。且细砂的过度使用以及混凝土土中水胶比例的增加会增加混凝土的收缩率,加剧裂缝的产生。
(3)除上述原因外,还有许多原因也会引起混凝土的開裂:混凝土振捣不实、水胶比控制不严、后期养护不当也会在一定程度上导致混凝土的开裂,同时,若是混凝土的质量也会对后期施工造成影响。
3.楼地面裂缝
楼地面裂缝是最为常见的裂缝,一般分以下两种情况出现:①预制空心板,在主体完成后受力过多导致出现沿着板肋出现纵向裂缝的现象;②大开间板支撑在框架梁及连梁处,沿着板端出现纵向不规则裂纹。
3.1楼地面开裂产生的原因
(1)预制空心板裂缝起因
板的布置设计不合理。在施工过程中,板块之间的缝隙要经过处理方能进行后续施工。拉缝处理是解决板与板之间缝隙空间不足的有效措施。在吊装施工前,一定要注意做好拉缝工作,避免出现#瞎缝现象$。若是一开始的灌缝量就不足,不能起到整体上的刚度作用,在板受力后容易产生形体变化,引起开裂。
楼板的灌缝工序的穿插要合理安排。在灌缝过程中未有效执行施工层与间歇层的错开,容易导致灌缝强度在未达标的情况下就受力荷载,导致楼板变形弯曲。缝与楼板之间的错动会破坏灌缝的强度,导致板的整体刚度下降,在长期弯曲变形的情况下造成开裂。
(2)大开间板的裂缝起因
这种板受力后或产生一定的挠度,经过多次试验,一般板的挠度为15.9~17.4cm之间,而规定的是在1/200.当板受到过重荷载时易产生变形。两端会向上翘,从而引起纵向开裂。
裂缝也可能是由于支撑端受力不均匀,产生沉降引起的。这种变形还会引起板在支座处的转动,引起纵向开裂。
4.窗台墙体裂缝
4.1窗台裂缝的产生原因
(1)温度变化导致开裂。因为窗户都是直接镶嵌在墙体中的,本身就承受着墙体的约束,当周围温度的变化很大时就会导致窗户和墙体连接处出现裂缝,特别是在我国东北地区,冬季的时候外界温度比较寒冷,屋内的温度比较高,这就使得窗户两面的温度产生了差值,进而加速墙体产生裂缝。
(2)地基变形引起开裂。建筑物的窗户受到上面的重力和来自地基的反作用力,会使得窗户底部的框架慢慢的变弯曲,使得其拉应力达到了最大值,这就会产生很多的裂缝。此外,窗台还受到四周的压力,进而产生一定的剪力,使得窗户边的墙体出现裂缝。
二、土建工程裂缝的防止措施
1.外墙内顶棚处裂缝的防止措施
1.1圈梁的布置要合理,板在施工过程中的受压变形作用于圈梁上,保护女儿墙,减少砌体因为板的变化而受推移的程度,并增加其刚度与抗震能力。
1.2施工过程一定不能偷工减料,女儿墙体的设计要在37cm以上,这样才能保障墙体的稳固性。同时,女儿墙压顶到压顶圈之间的构造柱可以适当增加一些配筋,以保障女儿墙的安全性能。
1.3板端的空隙一定要事先预留,一般以2~3cm为主,用沥青之类的松软性材料来填实,让板的变化余地较为自由。
1.4使用苯板来减少板受热之后的温差,降低板的变形程度。
2.地下裂缝的防治措施
2.1在初期设计时,应详细考虑到建筑物会承受的温度变化差,根据这项差额在施工过程中做出相应调整。
2.2设计师要考虑到构造配筋的添加与建筑结构的稳固性,在设计完毕后要严格进行验算工作:包括温度应力所需要用到的钢筋量、配筋率的计算等。这里,横向配筋率在其所需量上应达到0.5%以上,这样能够较好把握配筋比例控制,在工程实践中也被证明为最好。
3.楼地面裂缝的防止措施
3.1要想防止楼地面沿板裂缝,首先要做好板与板之间的拉缝工作。在工程施工时,拉缝距离要求达到4cm,这样才能保证板缝间的混凝土有组后的强度与截面面积,减少侧变形发生几率,提高整体的刚度。
3.2在施工过程中必须在工序间歇层与受荷层之间错开进行穿插灌缝,即“隔层灌缝”,并且要保证灌缝强度必须达到80%之后才能进行后续施工。不然一旦板受力过大,仍旧会产生弯曲变形状况。
4.窗台墙体裂缝的防止措施
4.1我们可以通过在窗户窗台外面设置一层反拱,这样就能够把来自地基的反拱力抵消掉,进而减少窗户所受的拉应力,避免裂缝的产生。
4.2加设配筋砖带。为了尽量避免出现窗台两侧冷热不均的情况,我们可以在设计的时候位于窗台和墙体之间设置一个配筋砖带,增强拉应力,能够有效减少此处裂缝的产生。
三、其他防治措施
在土建工程设计上不可忽视的问题。一是,土建工程设计必需考虑结构早期和后期所处的环境(温度变化条件)以及土建施工条件等。二是,在土建工程设计上除应考虑结构和构造配筋外,还应认真验算,温度应力作用,其横向配筋率宜达0.5%以上较为把握。用于土建工程设计中实践证明效果良好。
结束语
土建施工中的裂缝关系着建筑的安全性。建筑过程中出现的裂缝虽小,但若是任由裂缝生长势必会影响到建筑本身的安全性。土建工程施工中加强混凝土的耐久性与安全性是防治裂缝的保障。在实际土建工程施工时,应综合考虑土建工程裂缝产生的原因,根据土建工程裂缝出现的不同位置展开分析,运用QC方法,对土建施工中出现的裂缝问题,逐一进行PDCA循环,经过多次循环后,将问题最小化,这样才能有针对性的保障土建工程的质量安全。只要严格按照国家规定施工,在土建工程设计与施工过程中多加注意,土建工程裂缝问题一定能够得到根治。
参考文献:
[1]李峰,修俊.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].科学之友,2011,14:57-58.
[2]王三坯,张岩冬.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].科技风,2011,15:151.
[3]郭喜生,王立明.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].黑龙江科技信息,2007,01:204.
[4]王文国.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].黑龙江科技信息,2009,06:269.
关键词:土建工程;设计;施工;裂缝;防止
中图分类号: S969 文献标识码: A
引言
现代建筑施工是一项多工种、多专业的复杂性较强的系统工程。要想让施工顺利进行,在规定工期内达到预期的质量目标,就必须运用科学的管理方法来对施工过程进行控制,统筹施工过程控制,优化技术进步与施工管理。随着施工工艺的不断加强,总体上来看我国建筑施工的质量呈现上升趋势。但在土建工程方面,裂缝一直是工程竣工后无法及时验收的阻碍。裂缝的存在虽说对整幢大楼没有太大的影响,但毕竟是一个安全隐患,而且也会影响美观。因此,如何解决土建工程中的裂缝问题成为了工程师们探讨的重要课题。
一、土建工程产生裂缝的原因分析
1.外墙内顶棚处裂缝
砖混结构的顶层外墙裂缝一般也在女儿墙上出现。所谓的女儿墙裂缝,指的是楼板在顶棚处作用,反映到女儿墙上而出现的开裂状况的缝隙。这种裂缝多为水平裂缝。
1.1顶棚处裂缝产生的原因
(1)顶层板的受热力度要大于墙面受热力度,顶层板的温度随着屋面受热状况的变化而出现上拱与下挠状态。在温度热力的作用下,顶层板忽冷忽热、受热不均,易产生变形。且工程施工的养护时期多在夏季,梁板长时间处于暴晒状态,水分流失加剧,进而加快了混凝土中水分的收缩。上拱与下挠的状态使得板的纵向产生伸缩,推挤到墙体。墙体受力从而导致了棚顶的裂缝,并反映到了女儿墙的根部。
(2)屋顶的保温层与面层设计较厚,且密度较大。在顶层板与保温层共同受热的应力作用下直接将力传到女儿墙的墙根侧面,致使该部位受到偏心拉力与剪力。挡板的变形超过了所能承受的最大值。且墙体没有多余地方适合板变宽时,裂缝就会产生。并且这些裂缝容易向整间墙体的最大变形区发展,也就是墙角部位,产生纵向或斜向的裂缝。
(3)由于女儿墙大多位于屋顶上的圈梁,砖砌体线膨胀系数小于钢筋混凝土的线膨胀系数的一半。因此一旦墙体与圈梁之间产生错动,必然导致该部位受挤压产生开裂。
2.地下裂缝
半地下、地下的钢筋混凝土构筑物在施工后期经常出现不同程度、但间距比较规则的纵向裂缝。这些裂缝通常在3~5mm之间。此种裂缝的出现会威胁到整座建筑的安全性,属于非负荷载温度裂缝。
2.1半地下、地下裂缝产生的原因
(1)钢筋混凝土构筑物具有表面系数大、墙壁薄的特点,对周围基础约束与四周嵌固较强。当温度发生过大变化时,这些力的约束与嵌固制约了钢筋结构的伸展,无法产生微变形,从而引起拉压产生。当拉压达到承载能力边缘时,就会使建筑产生裂缝。
(2)混凝土在拆模时,周边环境的温差也会对裂缝的形成产生推动作用。若拆模过早,混凝土的降温速度会过快,导致在施工后无法完全发挥其效用。且细砂的过度使用以及混凝土土中水胶比例的增加会增加混凝土的收缩率,加剧裂缝的产生。
(3)除上述原因外,还有许多原因也会引起混凝土的開裂:混凝土振捣不实、水胶比控制不严、后期养护不当也会在一定程度上导致混凝土的开裂,同时,若是混凝土的质量也会对后期施工造成影响。
3.楼地面裂缝
楼地面裂缝是最为常见的裂缝,一般分以下两种情况出现:①预制空心板,在主体完成后受力过多导致出现沿着板肋出现纵向裂缝的现象;②大开间板支撑在框架梁及连梁处,沿着板端出现纵向不规则裂纹。
3.1楼地面开裂产生的原因
(1)预制空心板裂缝起因
板的布置设计不合理。在施工过程中,板块之间的缝隙要经过处理方能进行后续施工。拉缝处理是解决板与板之间缝隙空间不足的有效措施。在吊装施工前,一定要注意做好拉缝工作,避免出现#瞎缝现象$。若是一开始的灌缝量就不足,不能起到整体上的刚度作用,在板受力后容易产生形体变化,引起开裂。
楼板的灌缝工序的穿插要合理安排。在灌缝过程中未有效执行施工层与间歇层的错开,容易导致灌缝强度在未达标的情况下就受力荷载,导致楼板变形弯曲。缝与楼板之间的错动会破坏灌缝的强度,导致板的整体刚度下降,在长期弯曲变形的情况下造成开裂。
(2)大开间板的裂缝起因
这种板受力后或产生一定的挠度,经过多次试验,一般板的挠度为15.9~17.4cm之间,而规定的是在1/200.当板受到过重荷载时易产生变形。两端会向上翘,从而引起纵向开裂。
裂缝也可能是由于支撑端受力不均匀,产生沉降引起的。这种变形还会引起板在支座处的转动,引起纵向开裂。
4.窗台墙体裂缝
4.1窗台裂缝的产生原因
(1)温度变化导致开裂。因为窗户都是直接镶嵌在墙体中的,本身就承受着墙体的约束,当周围温度的变化很大时就会导致窗户和墙体连接处出现裂缝,特别是在我国东北地区,冬季的时候外界温度比较寒冷,屋内的温度比较高,这就使得窗户两面的温度产生了差值,进而加速墙体产生裂缝。
(2)地基变形引起开裂。建筑物的窗户受到上面的重力和来自地基的反作用力,会使得窗户底部的框架慢慢的变弯曲,使得其拉应力达到了最大值,这就会产生很多的裂缝。此外,窗台还受到四周的压力,进而产生一定的剪力,使得窗户边的墙体出现裂缝。
二、土建工程裂缝的防止措施
1.外墙内顶棚处裂缝的防止措施
1.1圈梁的布置要合理,板在施工过程中的受压变形作用于圈梁上,保护女儿墙,减少砌体因为板的变化而受推移的程度,并增加其刚度与抗震能力。
1.2施工过程一定不能偷工减料,女儿墙体的设计要在37cm以上,这样才能保障墙体的稳固性。同时,女儿墙压顶到压顶圈之间的构造柱可以适当增加一些配筋,以保障女儿墙的安全性能。
1.3板端的空隙一定要事先预留,一般以2~3cm为主,用沥青之类的松软性材料来填实,让板的变化余地较为自由。
1.4使用苯板来减少板受热之后的温差,降低板的变形程度。
2.地下裂缝的防治措施
2.1在初期设计时,应详细考虑到建筑物会承受的温度变化差,根据这项差额在施工过程中做出相应调整。
2.2设计师要考虑到构造配筋的添加与建筑结构的稳固性,在设计完毕后要严格进行验算工作:包括温度应力所需要用到的钢筋量、配筋率的计算等。这里,横向配筋率在其所需量上应达到0.5%以上,这样能够较好把握配筋比例控制,在工程实践中也被证明为最好。
3.楼地面裂缝的防止措施
3.1要想防止楼地面沿板裂缝,首先要做好板与板之间的拉缝工作。在工程施工时,拉缝距离要求达到4cm,这样才能保证板缝间的混凝土有组后的强度与截面面积,减少侧变形发生几率,提高整体的刚度。
3.2在施工过程中必须在工序间歇层与受荷层之间错开进行穿插灌缝,即“隔层灌缝”,并且要保证灌缝强度必须达到80%之后才能进行后续施工。不然一旦板受力过大,仍旧会产生弯曲变形状况。
4.窗台墙体裂缝的防止措施
4.1我们可以通过在窗户窗台外面设置一层反拱,这样就能够把来自地基的反拱力抵消掉,进而减少窗户所受的拉应力,避免裂缝的产生。
4.2加设配筋砖带。为了尽量避免出现窗台两侧冷热不均的情况,我们可以在设计的时候位于窗台和墙体之间设置一个配筋砖带,增强拉应力,能够有效减少此处裂缝的产生。
三、其他防治措施
在土建工程设计上不可忽视的问题。一是,土建工程设计必需考虑结构早期和后期所处的环境(温度变化条件)以及土建施工条件等。二是,在土建工程设计上除应考虑结构和构造配筋外,还应认真验算,温度应力作用,其横向配筋率宜达0.5%以上较为把握。用于土建工程设计中实践证明效果良好。
结束语
土建施工中的裂缝关系着建筑的安全性。建筑过程中出现的裂缝虽小,但若是任由裂缝生长势必会影响到建筑本身的安全性。土建工程施工中加强混凝土的耐久性与安全性是防治裂缝的保障。在实际土建工程施工时,应综合考虑土建工程裂缝产生的原因,根据土建工程裂缝出现的不同位置展开分析,运用QC方法,对土建施工中出现的裂缝问题,逐一进行PDCA循环,经过多次循环后,将问题最小化,这样才能有针对性的保障土建工程的质量安全。只要严格按照国家规定施工,在土建工程设计与施工过程中多加注意,土建工程裂缝问题一定能够得到根治。
参考文献:
[1]李峰,修俊.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].科学之友,2011,14:57-58.
[2]王三坯,张岩冬.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].科技风,2011,15:151.
[3]郭喜生,王立明.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].黑龙江科技信息,2007,01:204.
[4]王文国.浅谈土建工程在设计与施工阶段如何防治裂缝[J].黑龙江科技信息,2009,06:269.