馬勇
【摘要】文章通過對混凝土結(jié)構(gòu)中存在的裂縫和變形進行分析,進而提出防裂變和裂縫修復(fù)的方法,對于高層建筑的施工安全有一定的警示作用。
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;裂縫;變形;分析
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫分析
(1)判明結(jié)構(gòu)性裂縫的受力性質(zhì):結(jié)構(gòu)性裂縫,根據(jù)受力性質(zhì)和破壞形式進一步區(qū)分為兩種:脆性破壞和延性破壞。脆性破壞裂縫是危險的,應(yīng)予以足夠重視,必須采取加固措施和其他安全措施。延性破壞裂縫是否影響結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)根據(jù)裂縫的位置、長度、深度以及發(fā)展情況而定。如果裂縫已趨于穩(wěn)定,且最大裂縫未超過規(guī)定的容許值,則屬于允許出現(xiàn)的裂縫,可不必加固。(2)查明裂縫的寬度、長度、深度:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫按其表征可分三種:表面細小裂縫,即縫寬很小,長度短而淺;中等裂縫,其寬度在0.2mm左右,長度局限在受拉區(qū),裂縫已深入結(jié)構(gòu)一定深度;貫穿性裂縫??p寬超過0.3mm,長度伸到受壓區(qū),裂縫已貫穿整個截面或部分截面。結(jié)構(gòu)性裂縫不僅表征結(jié)構(gòu)受力狀況,還會影響結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫寬度愈大,鋼筋愈容易銹蝕,意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞,使用壽命已近終結(jié)。裂縫深度也是表征之一,通常表面裂縫多是非結(jié)構(gòu)性裂縫,貫穿性裂縫多是結(jié)構(gòu)性裂縫,容易使鋼筋銹蝕,危險性較大,根據(jù)危險性,采取必要的加固措施。(3)判明裂縫是發(fā)展的還是穩(wěn)定的:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫按其擴展性質(zhì),通常分三種:穩(wěn)定裂縫,即裂縫的寬度、長度保持恒定不變;活動性裂縫,該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態(tài)和周圍溫度、濕度變化而變化;發(fā)展裂縫,裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下,在受拉區(qū)允許在裂縫出現(xiàn)下工作,也就是說裂縫是不可避免的,只要裂縫是穩(wěn)定的,其寬度不大,符合規(guī)范要求,并無多大危險,屬安全構(gòu)件。但裂縫隨時間不斷擴展,說明鋼筋應(yīng)力可能接近或達到流限,對承載力有嚴重的影響,危險性較大,應(yīng)及時采取措施。
二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形分析
結(jié)構(gòu)在長期使用中,由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響,將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和變位,變形不但對美觀和使用方面有影響,且對結(jié)構(gòu)受力和穩(wěn)定也有影響。較大變形往往改變了結(jié)構(gòu)的受力條件,增大受力的偏心距,在構(gòu)件斷面、連接節(jié)點中產(chǎn)生新的附加應(yīng)力,從而降低構(gòu)件的承載能力,引起構(gòu)件開裂,甚至倒塌。結(jié)構(gòu)變形的測定項目應(yīng)針對可疑跡象,根據(jù)測定的要求、目的加以選擇,但最大的撓度和位移必須檢測。變形的鼉測應(yīng)與裂縫量測結(jié)合起來,結(jié)構(gòu)過度的變形,可產(chǎn)生對應(yīng)的裂縫,過大的裂縫又可擴大結(jié)構(gòu)的變形。另一方面還需看變形是穩(wěn)定的還是發(fā)展的,變形發(fā)展很慢或基本穩(wěn)定是正常的。結(jié)構(gòu)過度變形是結(jié)構(gòu)剛度不足或穩(wěn)定性不足的標志,它并不直接反映結(jié)構(gòu)的強度。影響結(jié)構(gòu)變形的主要因素,如斷面尺寸、跨度、荷載、支座形式、材料質(zhì)量等,也影響到結(jié)構(gòu)的強度。因此進行安全鑒定時,還應(yīng)和裂縫、結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定等結(jié)合考慮。
三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防裂變措施
(1)由于高層建筑砌塊體積較大、砌體又設(shè)置拉結(jié)筋,所以相應(yīng)灰縫厚度也有所增加,當一面填充墻體砌筑完成時,墻體的自然沉降會逐漸展開,使墻體上部與主體結(jié)構(gòu)的接觸處產(chǎn)生裂縫,因此填充墻砌至接近梁、板底時,應(yīng)留一定的空隙,以便任由填充墻自由沉降變形。(2)嚴格按照施工驗收規(guī)范的要求進行上下層錯縫組砌。在砌體砌筑前,繪制塊植物區(qū)系排列圖,確定皮數(shù)桿每層砌筑皮數(shù),水平、豎直灰縫寬度,砌塊的搭接長度,及不同規(guī)格砌塊的使用位置等,并且嚴格控制砂漿飽滿度及灰縫的厚度。(3)在墻的高度、厚度、不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半突然變化處及門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫。(4)正確處理梁、柱與填充墻的接縫。填充墻砌至接近梁、板底時,應(yīng)留一定空隙170~200mm。等填充墻砌完并間隔1~10d后,墻體變形基本完成,再用同砌體同材料的實心磚斜砌擠緊,傾斜度控制在45°~60°,以使砌體與梁板底緊密結(jié)合。為保證柱與填充墻的連接,沿墻高每隔600mm設(shè)置拉結(jié)筋,且砌筑前一定要排磚,調(diào)整好灰縫大小,避免在柱邊出現(xiàn)灰縫偏大或過窄,使柱墻連接不緊密。拉結(jié)筋必須放置在砂漿中,預(yù)埋在柱上的拉結(jié)筋如果與灰縫錯位時,應(yīng)將鋼筋位置校正或在柱上補焊拉結(jié)筋。(5)做好成品保護工作,砌筑后應(yīng)盡量保證墻體避免撞擊振動,并對其進行及時的養(yǎng)護,以保證砌體強度能夠得到正常的增長。
四、積極運用裂縫修復(fù)方法
已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫則必須設(shè)法予以修復(fù),否則影響建筑物的觀感和使用功能。填充墻的裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全,因此在裂縫修復(fù)時不必強調(diào)強度方面的要求,但對溫度的反復(fù)性必須有充分的認識。對已趨于穩(wěn)定的裂縫可采用手工直接將水泥砂漿進行修補,修補后注意澆水養(yǎng)護。對于因不均勻沉降而導(dǎo)致的較大裂縫則需與結(jié)構(gòu)加固配合進行。通過修復(fù)可提高墻體裂縫部位的抗變形能力,在原裂縫位置一般不會再出現(xiàn)裂縫。
參 考 文 獻
[1]陸慶.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分析與控制[J].山西建筑.2007,33(5):81~82