某工程框架梁裂缝原因分析及处理

2021-12-17 01:46李凡权
科技信息·学术版 2021年1期
关键词:温度裂缝

摘要:结合相关实际工程,本文详细介绍了依据梁裂缝所呈现的形式进行原因分析的方法;同时简要介绍了裂缝处理措施;可供类似工程裂缝原因分析借鉴参考。

关键词:梁裂缝  原因分析  温度裂缝  梁构造措施  裂缝处理

1 前言

21世纪以来,随着城镇化水平的极大提高,城市工程建设规模急剧扩大,混凝土结构作为建筑工程的主要结构形式得到广泛的运用,混凝土结构的优点得到充分体现,同时其自身存在的问题也暴露出来,其中最明显的当属裂缝问题,而随着当今消费者维护自身权益法律意识的提高,房屋建筑因裂缝问题引起的投诉越来越多,给房地产开发商带来巨大商业风险,因此结构设计人员应对混凝土结构的裂缝问题进行深入的研究,并总结工程实践经验,在设计中采取相应措施,避免因设计引起的裂缝。本文结合实际工程,分析裂缝形态得出裂缝产生的原因,最后根据原因确定相应的处理措施。

2 工程概况

长沙市某商住楼,框架-剪力墙结构,长46m,宽20.4m,高99m,平面布置详见附图一;纵向边框架梁截面为250x650,梁板砼强度等级为C30或C35,因建筑外立面要求,纵向边框架梁缩进后需做挑耳来支撑窗户,做法详见附图二。6月份,地下室施工完成后,随着上部结构施工的进行,现场发现纵向边框架梁的梁跨中位置梁外侧面出现竖向垂直裂缝,少量梁裂缝还发展至梁底向内延伸,且层层相同位置出现此类裂缝情况,裂缝宽度0.2mm左右,现场裂缝照片详见下图:

3 原因分析

混凝土是一种由多种建筑原材料(包括水泥、砂、石、、水、掺合料等)经计算配比后形成的复合型建筑材料,材料性质具有不连续性,是一种脆性材料,所以混凝土带裂缝工作是一种常态,在工程建设领域比较常见。建筑工程中混凝土所处的环境复杂,产生裂缝的影响因素繁多,形成裂缝的原因有时很难定量来定论,在工程质量事故鉴定时尺度或者标准极具争论,但是从技术的角度来说,产生裂缝的影响因素主要有一下几类:

1)设计错误或者不合理引起的裂缝。

这是我们设计人员重点关注,尽量避免发生的。特别注意超长结构、厚大体积混凝土结构。

2)混凝土原材料的质量缺陷及配合比不当引起的裂缝。

水泥用量、水胶比、含泥量、粒径等都是影响裂缝产生的因素。

3)混凝土施工质量引起的裂缝。

混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护、拆模等任何一个环节施工质量出现问题都可以是裂缝产生的影响因素。

4)结构使用功能改变引起的裂缝。

结构使用功能改变,荷载增加,此类裂缝比较容易分析和识别。

上述影响裂缝的各种因素,是我们正确认识和鉴定裂缝的性质和原因的基本出发点,同时我们应该清醒地认识到:实际工程中的裂缝很少是真正由单一因素引起的,基本上是由多种因素共同作用的最终结果。因此,针对工程中的裂缝首先应亲赴现场仔细观察裂缝的分布部位、形態走向、宽度等;然后与业主、监理、施工单位交流有关混凝土原材料及商砼质量、施工气候条件、养护等信息;同时应查看设计施工图并核对计算书。只有足够、全面了解项目信息和资料,结合工程经验,才有可能准确分析出裂缝产生的原因,才能采取正确、有效的处理措施。

而梁作为一种常见构件,在结构中除受弯外,还承受剪力作用,有时还受到扭矩的扭转作用,均有可能引起梁裂缝的产生;当然我们也不可忽视温度、收缩等引起约束拉力所造成裂缝的可能因素。这些因素产生的裂缝形态不尽相同,根据裂缝形态我们就可以做出初步的判断。

本工程梁的裂缝形态如上图所示,绝大部分均为梁跨中位置梁外侧面出现竖向垂直裂缝,且层层相同位置出现类似裂缝情况。此类裂缝表现为分布于梁侧腰部,属于施工——养护缺陷、残余裂缝,裂缝成因为构造钢筋不足、养护不周、干燥收缩。

首先对本工程结构施工设计图纸进行核对,确认均满足承载力及正常使用要求。经多次现场实地观察,与业主、监理、施工单位交流有关混凝土原材料及商砼质量、施工气候条件、养护等信息后,分析得到以下两个裂缝产生的因素:

1)因施工单位为了施工方便,实际将附图二的挑耳按附图三施工,如此一来造成了约束混凝土收缩裂缝的梁构造钢筋——腰筋的配筋不足。按附图三,梁侧腰筋的配筋面积不小于0.1%bh=0.001x450x650= 280mm/m>251mm/m(Ø8@200);梁侧配筋所配的Ø8@200钢筋直径也不小于《混凝土结构构造手册》中规定的Ø12的要求。

2)近年来,随着国家更加注重自然环境的保护,山砂作为河沙的替代材料广发应用于商品砼,山砂含泥量显著增加。商品砼运输距离长,加上泵送砼的施工组织不到位,现场施工人员任意加水现象严重。而含泥量、含水量的增加,则混凝土收缩加大,越容易开裂。施工时昼夜温差大的恶劣气候条件也是一个成因。

目前本工程开发商已邀请湖南中大检测技术有限公司进行专业的裂缝成因鉴定,鉴定报告结论与上述原因分析基本吻合。

4 裂缝处理

因裂缝主要由温度、收缩引起的,有些裂缝有时还会随着时间消退,不影响结构安全问题;根据鉴定报告及工程经验:裂缝宽度大于0.3mm的可注浆即采用压力将环氧树脂浆液灌注入裂缝内部处理;裂缝宽度≦0.3mm的可以不注浆只表面粉刷封闭即可,但为消除开发商及购房者的顾虑,避免购房者与开发商的纠纷,本工程全部采取封闭裂缝的处理方法:利用压力将环氧树脂浆液灌入裂缝内部,从而消除裂缝,达到密实混凝土的目的,此方法具有工艺简单、效果明显的优点。

5结语

本文针对实际工程中出现的裂缝,从其分布形态来进行判断和分析裂缝产生的原因,并仔细分析和调研后得到最终具体的原因,据此可采取裂缝处理措施。可供类似工程分析运用和参考。

参考文献

[1]徐有邻 顾祥林 混凝土结构工程裂缝的判断与处理 [M]北京:中国建筑工业出版社 2010

[2]GB50010-2010 混凝土结构设计规范 [S]北京:中国建筑工业出版社 2015

[3]王文栋 混凝土结构构造手册(第三版)[G]北京:中国建筑工业出版社 2003

作者简介:李凡权(1982-),男。汉,湖南长沙人,本科,工程师,工作方向:建筑结构。

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