白默瀚
廣州地鐵有限公司
探究土建工程設計與施工階段裂縫的防治
白默瀚
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在土建工程項目建設質量問題中,設計與施工階段裂縫問題較為常見。由于影響裂縫形成的因素有很多,因此加強土建工程設計與施工階段裂縫的防治工作至關重要。本文從土建工程設計與施工階段裂縫類型、形成原因與防治措施三方面出發,進行了具體分析,以供參考。
土建工程;設計與施工;裂縫防治
土建工程設計與施工階段裂縫問題一直是制約建筑工程建設項目質量與安全的重要因素。加強土建工程中的裂縫的防治已成為建筑工作者研究的重要課題。基于此,筆者結合實踐經驗從以下幾方面對土建工程設計與施工階段裂縫的防治進行了分析。
樓地面裂縫是土建工程設計與施工階段常見的裂縫問題,通常情況下樓地面裂縫可分別“大開間板裂縫問題”與“預制空心板裂縫問題”。其中,大開間板裂縫問題外在表現形式為:樓板至梁之間裂縫呈彎曲狀向下垂直延伸;當地面超負荷承載時,地面將出現相對筆直的裂縫,即預制空心板裂縫(圖1)。
據筆者經驗總結,形成樓地面裂縫的主要原因在于大開間板受力超過規定負荷量,板兩端發生上翹現象,致使板出現縱向開裂。同時,當大開間板支撐端受到不均衡力的作用時,也將產生裂縫現象。而預制空心板裂縫則是由于板不是設計缺乏合理性,在拉縫操作過程中出現“瞎縫現象”,致使板在受力后出現變形,發生開裂。此外,灌縫量的不達標以及程序執行力沒有得到有效落實,也將影響板的整體剛度,致使樓板彎曲變形,出現開裂。

圖1 預制空心板裂縫
窗臺墻體裂縫是混凝土結構建筑中的典型裂縫問題,在我國北方地區土建工程建設項目中時有發生。主要體現在建筑工程項目室內窗臺下方的中間夾角處以及窗臺兩端,其寬度在一毫米左右,呈縱向延伸。
窗臺墻體裂縫的產生因素與溫度的變化以及地基變形有關。由于北方建筑窗戶多嵌于墻體內,在受墻體壓力的同時,受室內外溫度差的影響致使窗戶與墻體的連接處產生開裂現象;當地基發生變形時,窗戶框架在建筑物上部與地基發作用力下將發生變形,加之窗臺周圍形成的剪力,易導致窗臺墻體裂縫。
板梁裂縫是土建工程設計與施工工程中常見的裂縫問題,其出現范圍較廣對建筑工程項目施工質量與建筑項目安全性影響較大。
由板梁裂縫結構可知,形成板梁裂縫的因素有許多,具體分析如下:其一,溫度因素,即在混凝土結構,尤其是“大玻璃窗”類型的建筑中。受高溫作用,其內部水分不斷流失,當干濕程度不協調時,將導致墻體裂縫的產生。其二,當土建工程項目屋頂厚度設計不合理(過厚)時,在建筑頂板與保溫層力的作用下,女兒墻承載的負荷將超過標準值,在墻轉交處將形成裂縫。其三,在土建工程項目建設施工過程中,建筑材料配比的不合理應用也會導致板梁形成裂縫。
在地下以及半地下土建工程中,段裂縫問題同樣存在。裂縫通常呈不規則形形態縱向延伸,其寬度大致早3mm~5mm之間,對建筑工程項目整體的安全性具有直接影響作用。
地下裂縫形成的原因主要由以下幾點:其一,由于地下、半地下土建工程多為鋼筋結構建筑,具有墻壁薄、表面系數大、對周圍約束力強等特征。因此,當建筑內外溫度產生一定變化時,鋼筋將受到力的制約,并在拉力作用下發生變形,形成裂縫問題。其二,在施工拆模操作中,過早拆模將導致混凝土溫度急速下降,從而使其與周圍環境溫度產生溫度差,形成裂縫。其三,混凝土水灰配比的不協調以及細粉砂等材料的不科學使用,同樣會加大混凝土收縮率,形成裂縫。其四,在建筑施工階段,混凝土攪拌不到位、后期養護管理缺失、混凝土質量不合格等也會導致地下裂縫的產生。
針對上述土建工程設計與施工階段存在的裂縫問題,建筑工程師以及相關工作人員,通常采用以下方式進行處理進行裂縫防治。
首先,對于樓地面裂縫的防治,主要有以下幾點:其一,對土建工程項目板與板的拉縫工作進行嚴格把關,力求達到拉縫要求的標準值(40mm左右),用以提升整體剛度,降低側變形形成概率。其二,在具體施工階段,采用“隔層灌縫”方法對工序間歇層與受荷層灌縫操作,用以提升灌縫強度,增強板的負荷承載量。
其次,窗臺墻體裂縫的防治措施主要是在窗臺墻外處增加一層“反拱”,降低地基變形產生的拉力對窗體的影響或在窗戶窗框與窗戶墻體間增設配筋磚帶來提高窗臺墻體的承載力。
此外,在土建設計階段,板梁裂縫的防治措施側重于女兒墻體設計以及圈梁布設的合理性。例如,通過增加配筋,提升女兒墻墻體穩定性。而在施工過程中,保證材料質量的同時,對超過0.3cm的裂縫,可通過涂抹砂漿、環氧樹脂膠黏劑等原料補休的方式進行處理。
另外,地下裂縫的防治則側重溫度的有效控制,即依據建筑需求,對建筑物可承受的溫度差進行評估預測,在標準溫度差范圍內進行施工調整。在設計過程中,可通過結構內部增加配筋的方式,提升整體結構穩定性,并保證配筋比例的科學性與合理性,通常情況下橫向配筋率占重量的百分之零點五左右最佳。
總而言之,在土建工程質量與施工安全管理中,土建工程設計與施工階段的裂縫防治至關重要。在建筑市場競爭日漸激烈的背景下,明確認知土建工程裂縫形成因素,并采取有效措施對不同裂縫問題進行有效防治已成為土建工程師研究的重點,具有重要現實意義。
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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.063