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摘要:在房屋建筑工程中,施工裂缝的问题经常出现。施工单位和设计单位要重视裂缝的成因,尽可能采取有效方法防治裂缝的产生。本文从三个角度:温度、沉降和收缩重点介绍了房屋建筑施工裂缝的成因,分析了三种裂缝治理技术包括开槽、注浆和加固,最后根据设计和施工环节提出预防措施,以期为今后房屋建筑避免施工裂缝产生提供参考和学习。
关键词:房建施工,裂缝,成因,预防治理
嘉定城北回城西路以东、安昌弄以北动迁安置房二期项目,及莱钢嘉定城北0110-08地块经济适用房项目于2015年7月、2015年12月取得竣工验收备案证。项目交付使用以来,使用比较正常,但个别部位还是出现了一些质量通病,如混凝土开裂、墙体裂缝、外墙保温开裂。
项目的主要概况:2个项目总建筑面积约8.5万平方米,基础采用预应力管桩、各栋号地下为自行车车库;上部结构为短肢剪力墙,填充墙采用砌块砌筑;外墙保温材料采用的无机保温砂浆。
结合目前我国房地产事业快速发展的现状,房屋建筑工程中裂缝的问题越来越多,这不仅影响房屋建筑结构稳固性,甚至也可能影响建筑质量安全,给用户带来一定的安全隐患。特别是在以混凝土结构为主的房屋建筑中,混凝土结构在施工过程中很容易出现裂缝的问题,当裂缝超过一定范围时,会影响结构的安全性,而且往往小区交付业主入装修住后,再暴露出的混凝土结构裂缝的维修难度是最大的,给业主的心理冲击也是最大的,往往牵扯到大量的鉴定、维修方案、索赔等协调处理工作,因此,有必要对房屋建筑施工裂缝的成因以及防御措施进行研究,特别是混凝土结构裂缝的防御措施的研究。
1、房屋建筑施工裂缝的成因
1.1由于温度变化产生的裂缝
在混凝土结构的房屋建筑工程中,由于混凝土本身受温度影响较大,其随着环境温度的升高出现膨胀,随温度降低出现冷缩,当这种变形问题变化不均匀时就会受到一定程度的约束力作用,甚至产生约束性裂缝。由于温度变化产生的裂缝大多发生在大体积混凝土表面,或者是环境温度变化较大的地区。温度裂缝大多是由于设计和施工不规范导致的,在设计和施工过程中,如果工作人员没有预留设计伸缩缝,或者工作人员操作失误、不按照规范施工都会造成房屋建筑施工裂缝的产生,具体的原因有以下几点[1]:
(1)建筑设计的原因
1)屋面板、外廊板,阳台板,钢筋混凝土女儿墙板,檐口板,外露栏板等设计配筋不合理,未合理增设配筋,容易产生温度裂缝。
2)在对房屋建筑保温层设计时,设计人员没有严格按照规范使用材料,而且材料的厚度不均匀,导致房屋保温效果下降,最终产生裂缝。
3)对于房屋建筑来说,如果没有在内外部纵墙和承重横墙连接处按规范加设混凝土柱,就会出现房屋主体结构不牢固的问题,并最终产生裂缝。
(2)建筑施工的原因
在房屋建筑混凝土施工过程中,原材料不合格、模板变形以及基础的不均匀沉降,后期养护不到位等因数,后期混凝土很容易出现裂缝。
在房屋建筑砌体施工过程中,施工人员素质不高,随意更换砂浆比例,导致了砂浆强度下降,从而使得整个建筑刚度降低并造成墙体开裂。施工人员每天砌筑的高度很随意,超过1.5m高度上限,施工中没有按湿砖上墙,2h喷水养护的相关要求施工,不按照正确的施工顺序进行施工作业,也会导致建筑质量下降。
在房屋建筑保温层施工过程中,施工人员如果没有按照规范要求将建筑保温层厚度控制在一定范围内,再加上屋面未干就进行铺设防水层,这样很容易导致屋面出现裂缝。
1.2由于沉降作用产生的裂缝
由于沉降作用产生的裂缝称之为沉降裂缝。沉降裂缝并不算是房屋建筑裂缝中最常见的一种,仅仅占楼房建筑裂缝的百分之一。在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降作用,结构应力较大的部位就会出现裂缝,而且在高层建筑中可能会发展到其他楼层。更为严重的是,一旦房屋建筑地基承载力出现突变,很有可能裂缝会向下方发展,甚至在整个建筑里都出现裂缝。出现这种裂缝的原因主要是因为设计人员设计不当或者施工人員操作失误造成的。另外,在桩基础中,由于桩基础施工影响因素较多,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,很难保证检测结果的准确性,进而影响桩基础的设计与施工,最终导致了基础沉降出现裂缝。导致房屋建筑地基沉降的原因主要有:楼房地基之下有较软弱的下卧层;楼房的实际使用荷载远远超出了设计荷载;施工人员偷工减料导致的质量不过关;楼房的基础设计和建筑工程的地质内容不匹配。另外,沉降裂缝一般具有呈现正“八”字型或者反“八”字型状的特点。
1.3由于收缩作用产生的裂缝
在混凝土凝结硬化的过程中,不断有水分蒸发出去,在混凝土构件的表面就会出现温差,致使混凝土构件截面出现不均匀干缩。混凝土因为受到伸缩的作用会在内部出现拉应力,当拉应力超过混凝土构件内抗拉强度的时候,就会出现裂缝。另外,混凝土塌落度的大小也会对裂缝的产生具有一定影响,当混凝土具有较大塌落度时,在进行施工振捣时就会出现砂浆层或者水泥浮浆层,这两层均含有较多水泥,而且具有很强的收缩性能。此外,在混凝土凝结硬化的过程中,随着大量的水分蒸发,混凝土体积出现急剧变化,而混凝土早期的抗拉强度较低,无法抵抗变形作用,因此最终导致裂缝产生。同时,对于砂浆层和水泥浮浆层来说,由于基层混凝土收缩系数小于砂浆层,因此在两层结合处就会出现不均匀变形,最终导致交界面处产生裂缝。
2、房屋建筑施工裂缝处理技术
在以混凝土为主的房屋建筑结构中,混凝土结构裂缝必须要及时处理,通过采取不同的方法进行处治,可以降低裂缝对房屋建筑结构的影响。一般来讲,开槽技术、注浆技术和加固技术是最常用的三种施工裂缝处理技术。
(1)开槽技术
对于裂缝的处治最简单的方法是在裂缝区域内进行开槽,将修补材料灌注在槽内,经过凝固作用将裂缝弥补并固定起来。其主要流程是:工作人员将事先晒干的砂和水泥进行搅拌均匀,再将环氧树脂聚硫橡胶按照配比搅匀并掺入到水泥砂浆中,继续搅拌,将少量的丙酮稀释搅拌好的水泥砂浆。 (2)注浆技术
注浆技术是指利用修补材料对裂缝进行注浆处理,并及时凝固裂缝,确保裂缝内外结构的稳定性。低压注浆法适用于宽度在0.2~0.3mm 之间的混凝土裂缝。修补工序为:清理裂缝→试漏→注浆液的配制→压力注浆→二次注浆→清理表面。当裂缝数量较多的时候,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,促使裂缝封闭,大约10min 以后揭去胶布条,此时会露出小缝,然后粘贴注浆嘴并用键将其包裹严密。固化后周围可能有裂口存在,因此必须反复补浆,以免漏浆[2]。
(3)加固技术
在混凝土结构的房屋建筑中,地基层面经常利用钢筋的金属结构特性选用混凝土来加固。加固工艺流程中,根据房屋结构体测组合形式来选择相对比较稳固的加固方案,将裂缝发生系数降低到最低,再配合钢筋结构加固处理,对房屋起到了很好的稳固作用。
3、预防施工裂缝的治理措施
对于混凝土结构房屋建筑来说,钢筋与混凝土的综合搭配使得现代房屋建筑内外结构的稳固性增强,另一方面,混凝土结构裂缝现象日益增多,严重影响房屋建筑质量安全,如果得不到及时处治会引起更大范围的破坏作用。
3.1设计过程中预防裂缝的产生
为了从源头上确保房屋建筑工程裂缝的产生,在设计过程中,每个构件都要放置在保温环境当中,防止由于温度变化引起构件的变形,进而引起建筑温度裂缝的产生[3]。
在建筑设计过程中,尽量避免非承重性裂缝的产生。对于难以控制裂缝产生的部位或者容易出现裂缝的地方,尽量使温度裂缝与收缩裂缝在同一时间段内产生,这样可以相互之间形成牵制和协调,保证整个建筑的稳定性。而收缩裂缝的产生是逐渐发生的而且随时间推移逐步增大,同时又与混凝土的强度有关,混凝土强度越大,越容易出现收缩裂缝。因此,在房屋建筑设计过程中,应该尽量避免使用较高强度的混凝土。同时,对于容易出现裂缝的部位,要按照构造要求配置钢筋。
3.2施工过程中预防裂缝的产生
对于温度裂缝来说,由于其产生的机理是由水分不断蒸发引起的,因此在混凝土拌制过程中,应该尽量避免绝对用水量和水泥的用量,这样可以从根本上确保温度变化较小,从而防止温度裂缝的产生。
在房屋建筑施工顺序方面,可以通过优化施工顺序合理施工,降低早期施工裂缝产生的可能性。例如,可以先进行建筑物墙板的施工,后进行底板的施工,这样可以避免因底板的施工引起对墙板的约束作用而导致墙板中裂缝的产生。另外,在混凝土养护方面,对于普通混凝土来说,可以采取在水中养护的方法有效避免收縮裂缝的产生。因此,在混凝土浇筑完成以后,要尽快覆盖草帘并进行浇水养护,这样就可以确保降低混凝土的收缩量,防止裂缝的产生。当然,混凝土的养护时间应该不低于14天。
混凝土在浇筑、养护过程当中,需要模板的支撑来保证混凝土形状,当拆除模板时,要确保混凝土自身的强度达到要求并且能够承受外部荷载的作用。因此混凝土模板的拆除要依据其强度等确定,避免出现拆除过早导致裂缝产生。
4、结语
房屋建筑施工裂缝严重影响着建筑结构安全,要预防施工裂缝的产生,就要分析施工裂缝的形成机理及特点,针对不同原因采取不同措施,在各个环节包括设计和施工阶段加强管理和技术积累,选择合理的构件和材料,在合适的时间选择最优的施工顺序,这样才能避免施工裂缝的产生。
参考文献
[1]李华磊.浅析建筑工程施工裂缝原因与治理措施[J].建筑工程技术与设计,2016(10):649-649
[2]邓力铭.房建施工中混凝土裂缝出现的原因及预防[J].建材与装饰,2016(1):34-35
[3]姜涛,乔振团.房建工程中混凝土结构施工裂缝的成因分析及防治措施[J].新材料新装饰,2013(12):161-162
关键词:房建施工,裂缝,成因,预防治理
嘉定城北回城西路以东、安昌弄以北动迁安置房二期项目,及莱钢嘉定城北0110-08地块经济适用房项目于2015年7月、2015年12月取得竣工验收备案证。项目交付使用以来,使用比较正常,但个别部位还是出现了一些质量通病,如混凝土开裂、墙体裂缝、外墙保温开裂。
项目的主要概况:2个项目总建筑面积约8.5万平方米,基础采用预应力管桩、各栋号地下为自行车车库;上部结构为短肢剪力墙,填充墙采用砌块砌筑;外墙保温材料采用的无机保温砂浆。
结合目前我国房地产事业快速发展的现状,房屋建筑工程中裂缝的问题越来越多,这不仅影响房屋建筑结构稳固性,甚至也可能影响建筑质量安全,给用户带来一定的安全隐患。特别是在以混凝土结构为主的房屋建筑中,混凝土结构在施工过程中很容易出现裂缝的问题,当裂缝超过一定范围时,会影响结构的安全性,而且往往小区交付业主入装修住后,再暴露出的混凝土结构裂缝的维修难度是最大的,给业主的心理冲击也是最大的,往往牵扯到大量的鉴定、维修方案、索赔等协调处理工作,因此,有必要对房屋建筑施工裂缝的成因以及防御措施进行研究,特别是混凝土结构裂缝的防御措施的研究。
1、房屋建筑施工裂缝的成因
1.1由于温度变化产生的裂缝
在混凝土结构的房屋建筑工程中,由于混凝土本身受温度影响较大,其随着环境温度的升高出现膨胀,随温度降低出现冷缩,当这种变形问题变化不均匀时就会受到一定程度的约束力作用,甚至产生约束性裂缝。由于温度变化产生的裂缝大多发生在大体积混凝土表面,或者是环境温度变化较大的地区。温度裂缝大多是由于设计和施工不规范导致的,在设计和施工过程中,如果工作人员没有预留设计伸缩缝,或者工作人员操作失误、不按照规范施工都会造成房屋建筑施工裂缝的产生,具体的原因有以下几点[1]:
(1)建筑设计的原因
1)屋面板、外廊板,阳台板,钢筋混凝土女儿墙板,檐口板,外露栏板等设计配筋不合理,未合理增设配筋,容易产生温度裂缝。
2)在对房屋建筑保温层设计时,设计人员没有严格按照规范使用材料,而且材料的厚度不均匀,导致房屋保温效果下降,最终产生裂缝。
3)对于房屋建筑来说,如果没有在内外部纵墙和承重横墙连接处按规范加设混凝土柱,就会出现房屋主体结构不牢固的问题,并最终产生裂缝。
(2)建筑施工的原因
在房屋建筑混凝土施工过程中,原材料不合格、模板变形以及基础的不均匀沉降,后期养护不到位等因数,后期混凝土很容易出现裂缝。
在房屋建筑砌体施工过程中,施工人员素质不高,随意更换砂浆比例,导致了砂浆强度下降,从而使得整个建筑刚度降低并造成墙体开裂。施工人员每天砌筑的高度很随意,超过1.5m高度上限,施工中没有按湿砖上墙,2h喷水养护的相关要求施工,不按照正确的施工顺序进行施工作业,也会导致建筑质量下降。
在房屋建筑保温层施工过程中,施工人员如果没有按照规范要求将建筑保温层厚度控制在一定范围内,再加上屋面未干就进行铺设防水层,这样很容易导致屋面出现裂缝。
1.2由于沉降作用产生的裂缝
由于沉降作用产生的裂缝称之为沉降裂缝。沉降裂缝并不算是房屋建筑裂缝中最常见的一种,仅仅占楼房建筑裂缝的百分之一。在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降作用,结构应力较大的部位就会出现裂缝,而且在高层建筑中可能会发展到其他楼层。更为严重的是,一旦房屋建筑地基承载力出现突变,很有可能裂缝会向下方发展,甚至在整个建筑里都出现裂缝。出现这种裂缝的原因主要是因为设计人员设计不当或者施工人員操作失误造成的。另外,在桩基础中,由于桩基础施工影响因素较多,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,很难保证检测结果的准确性,进而影响桩基础的设计与施工,最终导致了基础沉降出现裂缝。导致房屋建筑地基沉降的原因主要有:楼房地基之下有较软弱的下卧层;楼房的实际使用荷载远远超出了设计荷载;施工人员偷工减料导致的质量不过关;楼房的基础设计和建筑工程的地质内容不匹配。另外,沉降裂缝一般具有呈现正“八”字型或者反“八”字型状的特点。
1.3由于收缩作用产生的裂缝
在混凝土凝结硬化的过程中,不断有水分蒸发出去,在混凝土构件的表面就会出现温差,致使混凝土构件截面出现不均匀干缩。混凝土因为受到伸缩的作用会在内部出现拉应力,当拉应力超过混凝土构件内抗拉强度的时候,就会出现裂缝。另外,混凝土塌落度的大小也会对裂缝的产生具有一定影响,当混凝土具有较大塌落度时,在进行施工振捣时就会出现砂浆层或者水泥浮浆层,这两层均含有较多水泥,而且具有很强的收缩性能。此外,在混凝土凝结硬化的过程中,随着大量的水分蒸发,混凝土体积出现急剧变化,而混凝土早期的抗拉强度较低,无法抵抗变形作用,因此最终导致裂缝产生。同时,对于砂浆层和水泥浮浆层来说,由于基层混凝土收缩系数小于砂浆层,因此在两层结合处就会出现不均匀变形,最终导致交界面处产生裂缝。
2、房屋建筑施工裂缝处理技术
在以混凝土为主的房屋建筑结构中,混凝土结构裂缝必须要及时处理,通过采取不同的方法进行处治,可以降低裂缝对房屋建筑结构的影响。一般来讲,开槽技术、注浆技术和加固技术是最常用的三种施工裂缝处理技术。
(1)开槽技术
对于裂缝的处治最简单的方法是在裂缝区域内进行开槽,将修补材料灌注在槽内,经过凝固作用将裂缝弥补并固定起来。其主要流程是:工作人员将事先晒干的砂和水泥进行搅拌均匀,再将环氧树脂聚硫橡胶按照配比搅匀并掺入到水泥砂浆中,继续搅拌,将少量的丙酮稀释搅拌好的水泥砂浆。 (2)注浆技术
注浆技术是指利用修补材料对裂缝进行注浆处理,并及时凝固裂缝,确保裂缝内外结构的稳定性。低压注浆法适用于宽度在0.2~0.3mm 之间的混凝土裂缝。修补工序为:清理裂缝→试漏→注浆液的配制→压力注浆→二次注浆→清理表面。当裂缝数量较多的时候,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,促使裂缝封闭,大约10min 以后揭去胶布条,此时会露出小缝,然后粘贴注浆嘴并用键将其包裹严密。固化后周围可能有裂口存在,因此必须反复补浆,以免漏浆[2]。
(3)加固技术
在混凝土结构的房屋建筑中,地基层面经常利用钢筋的金属结构特性选用混凝土来加固。加固工艺流程中,根据房屋结构体测组合形式来选择相对比较稳固的加固方案,将裂缝发生系数降低到最低,再配合钢筋结构加固处理,对房屋起到了很好的稳固作用。
3、预防施工裂缝的治理措施
对于混凝土结构房屋建筑来说,钢筋与混凝土的综合搭配使得现代房屋建筑内外结构的稳固性增强,另一方面,混凝土结构裂缝现象日益增多,严重影响房屋建筑质量安全,如果得不到及时处治会引起更大范围的破坏作用。
3.1设计过程中预防裂缝的产生
为了从源头上确保房屋建筑工程裂缝的产生,在设计过程中,每个构件都要放置在保温环境当中,防止由于温度变化引起构件的变形,进而引起建筑温度裂缝的产生[3]。
在建筑设计过程中,尽量避免非承重性裂缝的产生。对于难以控制裂缝产生的部位或者容易出现裂缝的地方,尽量使温度裂缝与收缩裂缝在同一时间段内产生,这样可以相互之间形成牵制和协调,保证整个建筑的稳定性。而收缩裂缝的产生是逐渐发生的而且随时间推移逐步增大,同时又与混凝土的强度有关,混凝土强度越大,越容易出现收缩裂缝。因此,在房屋建筑设计过程中,应该尽量避免使用较高强度的混凝土。同时,对于容易出现裂缝的部位,要按照构造要求配置钢筋。
3.2施工过程中预防裂缝的产生
对于温度裂缝来说,由于其产生的机理是由水分不断蒸发引起的,因此在混凝土拌制过程中,应该尽量避免绝对用水量和水泥的用量,这样可以从根本上确保温度变化较小,从而防止温度裂缝的产生。
在房屋建筑施工顺序方面,可以通过优化施工顺序合理施工,降低早期施工裂缝产生的可能性。例如,可以先进行建筑物墙板的施工,后进行底板的施工,这样可以避免因底板的施工引起对墙板的约束作用而导致墙板中裂缝的产生。另外,在混凝土养护方面,对于普通混凝土来说,可以采取在水中养护的方法有效避免收縮裂缝的产生。因此,在混凝土浇筑完成以后,要尽快覆盖草帘并进行浇水养护,这样就可以确保降低混凝土的收缩量,防止裂缝的产生。当然,混凝土的养护时间应该不低于14天。
混凝土在浇筑、养护过程当中,需要模板的支撑来保证混凝土形状,当拆除模板时,要确保混凝土自身的强度达到要求并且能够承受外部荷载的作用。因此混凝土模板的拆除要依据其强度等确定,避免出现拆除过早导致裂缝产生。
4、结语
房屋建筑施工裂缝严重影响着建筑结构安全,要预防施工裂缝的产生,就要分析施工裂缝的形成机理及特点,针对不同原因采取不同措施,在各个环节包括设计和施工阶段加强管理和技术积累,选择合理的构件和材料,在合适的时间选择最优的施工顺序,这样才能避免施工裂缝的产生。
参考文献
[1]李华磊.浅析建筑工程施工裂缝原因与治理措施[J].建筑工程技术与设计,2016(10):649-649
[2]邓力铭.房建施工中混凝土裂缝出现的原因及预防[J].建材与装饰,2016(1):34-35
[3]姜涛,乔振团.房建工程中混凝土结构施工裂缝的成因分析及防治措施[J].新材料新装饰,2013(12):161-162