劉昕
(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)基建規(guī)劃處 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)
某工業(yè)廠房地面隆起開裂原因分析
劉昕
(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)基建規(guī)劃處 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)
改革開放之后,我國(guó)各行各業(yè)都取得了良好的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展步伐不斷加快,同時(shí)工業(yè)廠房工程的施工水平也不斷提高,就目前來看,一些工業(yè)廠房還普遍存在地面隆起開裂等病害,本文結(jié)合工程實(shí)例,分析工業(yè)廠房地面隆起開裂原因,希望可以為相關(guān)工作提供借鑒。
工業(yè)廠房;地面;隆起開裂;原因
工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的有力支柱,目前我國(guó)的綜合國(guó)力不斷提高,建筑施工技術(shù)不斷創(chuàng)新,工業(yè)廠房工程的建設(shè)質(zhì)量越來越高,大大促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步,但是盡管如此,由于工業(yè)廠房的建筑規(guī)模越來越大,建筑功能越來越豐富,因此工業(yè)廠房工程的施工難度也越來越高,就目前而言,雖然大多數(shù)工業(yè)廠房的安全性及質(zhì)量都十分良好,不過很多工業(yè)廠房還時(shí)常出現(xiàn)地面隆起開裂問題,嚴(yán)重影響了建筑物的實(shí)用功能,為了保證工業(yè)領(lǐng)域的快速、平穩(wěn)發(fā)展,有必要及時(shí)找出工業(yè)廠房地面隆起開裂原因。
某工業(yè)廠房石灰間工程,共計(jì)2層,廠房工程的設(shè)計(jì)功能主要是制備石灰乳液并作為除油間,進(jìn)而對(duì)軋鋼機(jī)冷卻水進(jìn)行處理,保證處理后的軋鋼機(jī)冷卻水能夠滿足排放要求,本次工業(yè)廠房石灰間工程的基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),建筑結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),廠房右面分別有脫水間以及電氣間,廠房前面有1個(gè)廢油槽以及3個(gè)乳化液貯槽。
工業(yè)廠房石灰間工程主體結(jié)構(gòu)竣工之后,室內(nèi)回填及室外回填均采取鋼渣,同時(shí)有一部分機(jī)械設(shè)備也坐落在鋼渣回填的基礎(chǔ)之上,例如液體泵等等,廠房投入使用后1年左右,出現(xiàn)了地面開裂病害,起初使用高標(biāo)號(hào)砂漿來封縫、抹面,不過數(shù)十天之后,廠房地面又出現(xiàn)了明顯的隆起開裂問題,肉眼清楚可見,液體泵基礎(chǔ)發(fā)生了變形以及傾斜,隨著地面隆起開裂問題的逐漸嚴(yán)重,對(duì)企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了很大干擾,并且威脅到了生產(chǎn)安全,因此必須要盡早確定地面隆起開裂的原因,及時(shí)采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施,本文在此以該工業(yè)廠房為例,分析工業(yè)廠房地面隆起開裂原因。
2.1原始設(shè)計(jì)以及施工情況
為了找出廠房地面隆起開裂的原因,工作人員找到了當(dāng)初建設(shè)該廠房時(shí)的巖土工程勘察報(bào)告,得知該廠房建設(shè)區(qū)域原來是低洼池塘,在當(dāng)初的建設(shè)過程中,規(guī)定將粘土層作為廠房基礎(chǔ)持力層,并且該廠房建設(shè)時(shí)規(guī)定,如果吸水井、管溝、條基以及設(shè)備基礎(chǔ)挖至規(guī)定標(biāo)高之后,仍然未達(dá)粘土層,就要繼續(xù)開挖,一定要挖到粘土層以下500mm,之后再回填鋼渣,直到規(guī)定標(biāo)高。另外在當(dāng)時(shí)的實(shí)際施工中,大部分區(qū)域的鋼渣回填厚度均約為2.5m,回填厚度最大處約在6m左右,框架柱基礎(chǔ)建立在粘土層上,開挖時(shí)首先挖到墻梁基礎(chǔ)的基底標(biāo)高,之后開槽挖到框架基礎(chǔ)的基底標(biāo)高。
2.2地面裂縫檢測(cè)
根據(jù)地面裂縫的實(shí)際特征進(jìn)行分析,裂縫寬度以及分布情況均受到鋼渣回填厚度的影響,例如鋼渣回填厚度較大的區(qū)域,地面裂縫普遍較寬,同時(shí)裂縫分布相對(duì)比較密集,地面裂縫寬度最大可達(dá)15mm,而回填鋼渣厚度比較小的區(qū)域,裂縫相對(duì)較窄,地面裂縫的分布也較為稀疏,一些回填鋼渣厚度較小的區(qū)域,并沒有出現(xiàn)地面裂縫。
在此基礎(chǔ)上,工作人員進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)鋼渣回填厚度達(dá)到或超過2.9m的部位,地面裂縫問題很多,而鋼渣回填厚度未達(dá)到2.9m的部位,基本沒有出現(xiàn)地面開裂問題,因此大致可以判定,回填鋼渣的厚度達(dá)到2.9m或以上,就是該廠房出現(xiàn)地面裂縫的界限值。
2.3地面隆起測(cè)量
通過地面高差測(cè)量,工作人員發(fā)現(xiàn),地面開裂越嚴(yán)重的部位,隆起的高度也越大,該廠房地面高差的最大值可達(dá)到187mm左右。
2.4地面液體環(huán)境調(diào)查
為了深入剖析該廠房地面隆起開裂的原因,工作人員對(duì)室內(nèi)及室外的地表液體實(shí)施檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示,該廠房區(qū)域地面液體明顯分為堿性及酸性兩種情況,根據(jù)地面液體情況,可以將廠房區(qū)域分為堿性區(qū)和酸性區(qū),堿性區(qū)pH值為13.0及以上,而酸性區(qū)的pH值在3.5~5.0之間,此外工作人員對(duì)地面液體成分進(jìn)行抽檢,檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1 地面液體成分抽檢結(jié)果
2.5回填鋼渣取樣分析
對(duì)回填鋼渣實(shí)施取樣分析,取樣點(diǎn)Ⅰ在標(biāo)高-0.2~-0.8m之間取樣,多為塊狀鋼渣,多數(shù)鋼渣的粒徑為100~300mm,取樣點(diǎn)Ⅱ在標(biāo)高-0.2~-0.4m之間取樣,并且在標(biāo)高-0.5~-0.9m之間取樣,多為塊狀鋼渣,多數(shù)鋼渣的粒徑為100~200mm。此外兩個(gè)取樣點(diǎn)的鋼渣中均混有雜物,例如磚塊等,并且鋼渣表面都存在白色附著物。
3.1鋼渣消化引起膨脹
由于鋼渣中含有f-MgO、f-CaO、MnS以及FeS,因此在在自然條件下,鋼渣消化過程中會(huì)發(fā)生膨脹,本次廠房工程中,回填鋼渣中Mn以及S的成分十分稀少,因此可以忽略Mn以及S的影響,根據(jù)地面開裂時(shí)間來分析,該地方地面隆起開裂主要是f-MgO消化所導(dǎo)致,同f-CaO的消化加重了地面隆起開裂。
3.2硫酸鹽溶液引起隆起開裂
在該石灰間中,沖地面用水中存在硫酸鹽,并且管道和液體泵存在滴漏現(xiàn)象,滴漏液體中也存在硫酸鹽,因此硫酸根離子對(duì)水泥產(chǎn)生了腐蝕,破壞了混凝土結(jié)構(gòu),生成了高硫型水化硫鋁酸鈣,其中存在很多結(jié)晶水,致使地面結(jié)構(gòu)的體積嚴(yán)重增加,以引起地面隆起開裂。
3.3硫酸鹽對(duì)回填鋼渣具有粉化作用
由上文可知,該石灰間中存在硫酸鹽溶液,因此回填鋼渣與硫酸鹽會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成CaSO4,同時(shí)CaSO4會(huì)在孔隙中結(jié)晶,生成CaSO·4H2O,使地面結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹,引起隆起開裂,另外回填鋼渣與硫酸鹽會(huì)發(fā)生反應(yīng)之后,鋼渣就會(huì)粉化,這樣一來,又導(dǎo)致地面結(jié)構(gòu)體積增加,加劇了地面隆起開裂現(xiàn)象。
社會(huì)的進(jìn)步離不開工業(yè)的支持,工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,在很大程度上推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步,工業(yè)廠房是工業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的設(shè)施,工業(yè)廠房的性能和質(zhì)量,對(duì)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有很大影響。隨著建筑施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,如今工業(yè)廠房工程的質(zhì)量有了很大提升,為企業(yè)的良好運(yùn)營(yíng)提供了有力保障,不過近些年來,很多工業(yè)廠房都普遍出現(xiàn)地面隆起開裂問題,嚴(yán)重影響了廠房的使用性能,干擾企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng),本文在此結(jié)合某工業(yè)廠房工程,分析了工業(yè)廠房地面隆起開裂原因,希望可以為相關(guān)工作開辟思路。
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