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    建筑工程裂缝产生原因及处理办法

    发表时间:2016/08/19 00:00:00  浏览次数:2134  
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         1、 沉降裂缝 : 

         由于地基的不均匀沉降,使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝。由于砖混结构一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视 ,致使这类裂缝屡次发生,形成隐患。当地震及其他荷载作用下,容易引起提前破坏,所以应采取有效措施减少和防止裂缝的产生。   

        1) 现象 : 

      a 、 斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角 ,裂缝向沉降较大的方向倾斜 ,并由下向上发展。由于横墙刚度较大(门窗洞口较少),一般不会产生较大的相对变形,所以很少出现这类裂缝。裂缝多在墙体下部,向上逐渐减少,宽度下大上小,常常在房屋建成后不久就出现 ,其数量及宽度随时间而逐渐发展。 
      b、 窗间墙水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。 

      c、 竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时 ,顶层中央顶部竖向裂缝则较少。   

       2) 原因分析:   

      a、 斜裂缝主要发生在软弱土地基上,由于地基不均匀下沉,使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时 ,导致墙体开裂。   

      b 、 窗间墙水平裂缝产生的原因是在沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力 ,而发生上下位置的水平裂缝。 

      c、 房屋低层窗台下竖直裂缝,是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起反梁作用 ,特别是较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载情况下,窗台墙因反向变形过大而开裂,由于冻胀作用而在窗台处发生裂缝 。   

       3) 预防措施 : 

      a 、 合理设置沉降缝。凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇筑圈梁时将断开处浇在一起 ,或砖头、砂浆等杂物落入缝内,以免房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象。 
      b  、 加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度 。由于上部结构刚度较强 ,可以适当调整地基的不均匀下沉。所以应在基础顶面及各楼层门窗口上部设置圈梁,减少浇水润湿 、改善砂浆各易性、提高砂浆饱满度和砖层间的粘结(提高灰缝的砂浆饱满度可以大大提高墙体的抗剪强度)。在施工临时时间断处尽量留置斜槎。当留置直槎时,应加拉接筋。 

      c 、 加强地基探槽工作。对于较复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍钎探,等探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。   

      d、 宽大窗口下部应考虑设混凝土梁以适应窗台反梁作用的变形 ,防止窗台处产生竖直裂缝 。为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝,除了加强基础整体性外,也可以采取通长配筋的方法来加强。窗台部位也不宜使用过多的半砖砌筑 。   

       4) 治理方法: 

      对于墙体产生裂缝首先应作好观察工作,注意裂缝开展规律。对于非地震区一般性裂缝 ,如若干年后不再发展,则可以认为不影响结构安全使用 ,局部宽缝处,用砂浆堵抹即可。对

    于影响安全使用的结构裂缝 ,应进行加固处理 。对于因墙体原材料强度不够而发生的裂缝,墙面可敷贴钢筋网片 ,并配置穿墙壁拉筋加以固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固 。墙体裂缝的加固方法,应结合裂缝性质和严重程度,由设计部门提出 。   

    2、 温度裂缝:   

        1) 现象: 

      a、 八字缝出现在顶层纵墙的两端(一般在1-2个开间的范围内) ,严重时可发展至房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大,两端小,当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。 
      b、 水平裂缝。一般发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁2-3皮砖的灰缝位置。裂缝一般沿外墙顶部断续分布 ,两端较中间严重,在转角处,纵 、横墙水平还不够相交而形成包角裂缝。      2) 原因分析 : 
      a 、 八字裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上,这种裂缝往往在夏季屋顶圈梁 、挑檐混凝土浇筑后,而保温层未施工前 ,由于混凝土和砖砌体两种材料线胀系数不同 ,在较大温差情况下,纵墙因不能自由缩短而在两端产生八字斜裂 。无保温屋盖的房屋 ,经过冬 、夏气温的变化也容易产生八字裂缝。 

      b、 檐口下水平裂缝、包角裂缝以及在较长的多层房屋楼梯间处的竖直裂缝,产生的原因与上达原因相同。   

       3) 预防措施: 

      a、 合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构施工完毕至作好保温层,中间有一段时间间隔,因此屋面施工应尽量避开高温季节 。屋面挑檐可采取分块预制或留置伸缩缝 ,以减少混凝土伸缩对墙体的影响。   

       4) 治理方法: 

      与沉降裂缝治理相同  。   

    3、 其它裂缝:   

        1) 现象: 

      a、 在较长的多层房屋楼梯间处 ,楼梯休息平台与楼板邻接部位发生的竖直裂缝 。   

      b、 大梁底部的墙体(窗间墙),产生局部竖直裂缝。   

        2) 原因分析 : 

      大梁下面墙局部竖直裂缝,主要由于未设梁垫或梁垫面积不足,砖墙局部承受荷载过大所引起的 。此外 ,与砖和砂浆标号偏低、施工质量差也有关。   

        3) 预防措施 : 

      a 、 有大梁集中荷载作用于的窗间墙 ,应有一定的宽度 ,梁下较小的窗间墙 ,施工中应避免留脚手眼。 

      b 、 有些墙裂缝具有地区性特点,应同设计与施工部门 ,结合本地区气候 、环境和结构形式、施工方法等,进行综合调查分析,然后采取措施,加以解决 。   

        4) 治理方法 : 

      与沉降裂缝治理相同。   

    (二) 混凝土裂缝: 

      对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝 。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝 ,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现 ,以确保工程质量 。   裂缝按产生的原因有:由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝 ;由变形(包括温度 、湿度变形、不均匀沉降等)引起的裂缝;由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。

    按裂缝的方向、形状有 :水平裂缝,垂直裂缝,横向裂缝,纵向裂缝,斜向裂缝以及放射状裂缝等 。按裂缝深度有 :贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种 。   

    1 、 塑性裂缝: 

     1) 现象: 

      裂缝在结构表面出现,形状很不规则且长短不一,互不连贯 ,类似干燥的泥浆面 。大多在混凝土浇筑初期(一般在浇筑后4小时左右),当混凝土本身与外界气温相差悬殊,或本身温度长时间过高(40℃以上) ,而气候很干燥的情况下出现 。塑性裂缝又称龟裂,属于干缩裂缝,出现普遍。   

       2) 原因分析: 

      a、 混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。   

      b 、 使用收缩率较大的水泥 ,水泥用量过多 ,或使用过量的粉砂。   

      c 、 混凝土水灰比过大,模板过于干燥 。   

       3) 预防措施: 

      a、 配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子 ,减小空隙率和砂率;同时 ,要振捣密实 ,以减少收缩量 ,提高混凝土抗裂度。   

      b 、 浇筑混凝土前 ,将基层和模板浇水湿润 。 

      c 、 混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖 ,认真养护。 

      d 、 在气温高、湿度低或风速大的天气施工 ,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护 ,使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。此外,要加强表面的抹压和养护工作 。       e 、 混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂,或覆盖湿草袋、塑料布等方法 ;当表面发现微细裂缝时,应及时抹压,再覆盖养护。   

      f、 设挡风设施。   

        4) 治理方法 : 

      a、 此类裂缝对结构强度影响不大,但传统使钢筋锈蚀,可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于预制构件 ,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。   

    2 、 干缩裂缝:   

        1) 现象: 

      裂缝为表面性 ,宽度较细 。其走向纵横交错,没有规律  。较薄的梁 、板类构件(或桁架杆件),多沿短向分布;整体性结构多发生在结构变截面处;平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘,大体积混凝土在平面部位较为多见 ,但侧面也常出现,并随湿度和温度变化而逐渐发展。 
       2) 原因分析: 

     a、 混凝土成型后 ,养护不当 ,受到风吹日晒,表面水分散失快 ,体积收缩大,而内部湿度变化很小 ,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力 ,引起混凝土表面开裂 ,或者构件水分蒸发 ,产生体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝。   

     b 、 混凝土构件长期露天堆放 ,表面湿度经常发生剧烈变化。   

     c 、 采用含泥量大的粉砂配制混凝土。 

     d、 混凝土经过度振捣 ,表面形成水泥含量较多的砂浆层。   

     e、 后张法预应力构件露天生产后长久为张拉等。   

       3) 预防措施: 

      a、 混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大 ;严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂 ;混凝土应振捣密实,并注意对板面进行抹压 ,可在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压 ,以提高混凝土抗拉强度 ,减少收缩量。

    b、 加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间 。长期露天堆放的预制构件,可覆盖草帘、草袋,避免曝晒 ,并定期适当洒水 ,保持湿润。薄壁构件则应在阴凉地方堆放并覆盖 ,避免发生过大湿度变化。   

    3、 干缩裂缝 :   

       1) 现象 : 
      表面温度裂缝走向无一定规律性;梁板式或长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边 ;大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝,一般与短边方向平行或接近于平行,裂缝沿全长分段出现 ,中间较密。裂缝宽度大小不一 ,一般在0.5mm以下 。裂缝宽度沿全长没有太大的变化 。温度裂缝多发生在施工期间,缝宽受温度变化影响较明显 ,冬季较宽,夏季较细。沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窗状,但个别也有下宽上窄情况 ,遇上下边缘区配筋较多的结构 ,在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝 。   

      2) 原因分析: 
     a 、 表面温度裂缝,多由于温度较大 。混凝土结构,特别是大体积混凝土基础浇筑后 ,在硬化期间放出大量水化热 ,内部温度不断上升 ,使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时(如施工中注意不够,过早拆除模板 ;冬季施工,过早除掉保温层 ,或受到寒潮袭击),将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面胺到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力(内部降温慢,受自约束而产生压应力),而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而出现裂缝(这种裂缝又称为内约束裂缝)。但这种温差仅在表面处较大 ,离开表面就很快减弱。因此,裂缝只在接近表面较浅的范围出现,表面层以下结构仍保持完整。 
     b 、 深进的和贯穿 的浊裂缝多由于结构降温差较大,受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础 、墙体浇灌在坚硬地基(特别是岩石地基)或厚大的老混凝土垫层上时,没有采取隔离层等放松约束的措施,如果混凝土浇灌时温度很高,加上水泥水化热的混凝土冷却收缩,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束,将传统在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间出现,裂缝较深 ,有时是贯穿性的 ,将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填 ,受风吹日晒或寒潮袭击作用;框架结构的梁、墙板、基础梁,由于与刚度较大的柱、基础连接,或预制构件浇筑在台座伸缩缝处 ,因温度变形受到约束,降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件,混凝土降温制度控制不严,降温过速,或养生窑坑急剧揭盖,使混凝土表面剧烈降温,而受到肋部或胎模的约束 ,常导致构件表面或肋部出现裂缝。 
      3) 预防措施: 
     a、 尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰 ;或利用混凝土的后期强度,降低水泥用量 ,以减少水化热量。 
     b、 选用良好级配的骨料 ,并严格控制砂 、石子含泥量,降低水灰比 ,加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。 
     c、 在混凝土中掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热,或掺木钙、减水剂,以改善和易性,减少水泥用量。 
     d 、 避开炎热天气浇筑大体积混凝土;必须在热天浇筑时 ,可采用冰水或深井凉水拌制混凝土 ,或设置简易遮阳装置 ,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土搅拌和浇筑的温度 。    e 、 分层浇筑混凝土,每层厚度不大于30厘米 ,以加快热量散发,并使温度分布均匀,同时也便于振捣密实 。 
     f、 大体积混凝土适当预留一些孔道 ,采取通冷水或冷气降温。 
     g、 大型设备基础采取分块分层间隔浇筑(间隔时间5~7天)分块厚度1~1.5m,以利水化热散发和减少约束作用;或每隔20~30m留一条0.5~1.0m宽的临时间断缝 ,40天后再用干硬性细石混凝土浇筑,以减少温度收缩应力。 
     h 、 浇筑混凝土后 ,表面应及时用草袋 、锯末 、砂等覆盖 ,并洒水养生。深搞基础可采取灌水养护(或在混凝土表面四周砌一皮砖进行灌水养护。 
      夏季应适当延长养护时间,使之缓慢降温 。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒潮袭击。拆模时,块体中部和表面温差不宜大于20℃ ,以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填 。 
     i 、 在岩石地基或较厚大的混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时,可在岩石地基或混凝土垫层上浇沥青胶并撒铺5mm厚或铺二层沥青油毡纸,以消除或减少约束作用。   

     j、 蒸汽养护构件时,控制升温速度不大于25℃/小时,降温速度不大于20℃/小时,并缓慢揭盖,及时脱模,避免引起过大的温度应力 。   

      4) 治理方法 : 
     a、 温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融(有抗冻要求的结构)、抗疲劳(对受动荷载构件)等方面有影响,故应采取措施治理 。可以采用涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布 ,以及抹 、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理,对有防水 、抗渗要求的结构,缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝 ,应根据裂缝可灌程度 ,采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同进采用。宽度不大于0.1mm的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质,能使裂缝自行愈合,可不处理或只进行表面处理即可。 
     4、 不均匀沉陷裂缝:   

       1) 现象: 
      不均匀沉陷裂缝多属贯穿性裂缝 ,其走向与沉陷情况有关,有的在上部 ,有的在下部 ,一般与地面垂直或呈30°~45°角方向发展。较大的不均匀沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的差距 ,裂缝宽度受温度变化影响较小 ,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例 。   2) 原因分析 : 
      a、 结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理 ,混凝土浇筑后,地基因没水引起不均匀沉降。 
      b 、 平卧生产的预制构件(如屋架、梁等) ,由于侧向刚度较差,在弦 、腹杆件或梁的侧面常出现裂缝。 
      c 、 模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动 ,以及过早拆模,也常导致不均匀沉陷裂缝出现。   

       3) 预防措施: 
      a 、 对松软土、填土地基应进行必要的夯实和加固 。 
      b、 避免直接在松软土或填土上制作预制构件,或经压夯实处理后作预制场地 。   

      c 、 模板应支撑牢固,保证有足够强度和刚度,并使地基受力均匀。拆模时间不能达早 ,应按规定执行。 
      d 、 构件制作场地周围应作好排水措施,并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基 。   

       4) 治理方法: 
      不均匀沉陷裂缝对结构的承载能力和整体性有较大的影响,因此 ,应根据裂缝的严重程度,会同设计等有关部门对结构进行适当的加固处理(如设钢筋混凝土围套 、加钢套箍等) 。

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