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[摘 要]建筑施工中难免遇到沉降裂缝的问题,其产生的原因很多,克服和控制沉降裂缝仍是亟待解决的问题.主要对高层建筑出现的沉降裂缝进行探讨,通过对其产生原因的分析,结合多年参与现场施工管理所积累的经验,提出相应的预防方法和处理措施.
[关 键 词]沉降裂缝沉裂缝防治措施
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120092-01
随着国民经济的发展,高层建筑有了较快的发展.在高层饭店、写字楼、商住楼等建筑中,根据便用功能的需要,有不少工程在高层主楼的一侧或两边布置有层数不多的裙房,用作门厅、商店、餐厅等公共用房.高层主楼连同裙房总长度往往很长.抗震设计规范要求,房屋建筑在平面和立面的布置宜规则、对称,建筑的质量分布和结构刚度变化宜均匀,否则需要设防震缝将建筑分成规则的结构单元.按建筑地基基础设计规范,在建筑高度或荷载差异部位,结构或基础类型不同的部位,宜设沉降缝.
一、沉降裂缝原因及危害
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.由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂.基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准,地基地质差异太大,结构荷载差异太大,结构基础类型差别太大,溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降.由于一般性裂缝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.
二、防治措施
要想控制解决沉降裂缝问题,还是需要从沉降裂缝的形成原因入手,正确判断和分析沉降裂缝的成因是有效地控制和减少沉降裂缝产生的最有效的途径.因此,探讨沉降裂缝产生的原因和控制方法,对施工质量的控制很有益处.
解决高层建筑结构差异沉降的方法设置沉降缝.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.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.
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.
为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝.沉降缝是为了预防建筑物各部分由于地基承载力不同或各部分荷载差异较大等原因引起建筑物不均匀沉降、导致建筑物破坏而设置的变形缝.
设置沉降缝时,必须将建筑的基础、墙体、楼层及屋顶等部分全部在垂直方向断开,使各部分形成能各自自由沉降的独立的刚度单元.凡属于下列情况的,均应考虑设置沉降缝:
1.当建筑物建造在不同的地基上,并难以保证均匀沉降时,2.当同一建筑物相邻部分的基础形式、宽度和埋置深度相差较大,易形成不均匀沉降时,3.当同一建筑物相邻部分的高度相差较大、荷载相差悬殊或结构形式变化较大等易导致不均匀沉降时,4.当平面形状比较复杂,各部分的连接部位又比较薄弱时,5.原由建筑物和新建、扩建的建筑物之间.
沉降缝不但应贯通上部结构,而且也应贯通基础本身.沉降缝应考虑缝两侧结构非均匀沉降倾斜和地面高差的影响.抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强.但沉降缝两侧墙体基础一定要分开.对于基础沉降缝的结构处理:
沉降缝的基础也应断开,其结构处理有砖混结构和框架结构两种情况,砖混结构墙下条形基础通常有双墙偏心基础、挑梁基础、柱交叉布置等三种处理形式,对于墙体、楼地面、屋顶沉降缝处理:墙体沉降缝常用镀锌铁皮、铝合金板和彩色薄钢板等盖缝,对于地面、楼板层、屋顶沉降缝的盖缝处理基本同伸缩缝构造.顶棚盖缝处理应充分考虑变形方向,以尽量减少不均匀沉降后所产生的影响.
当一幢建筑物建造在不同土质且性质差别较大的地基上,或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大,以及相邻墙体基础埋深相差悬殊时,为防止建筑物出现不均匀沉降,以至发生错动开裂,应在差异处设置贯通的垂直缝隙,将建筑物划分若干个可以自由沉降的独立单元.沉降缝同伸缩缝的显著区别在于沉降缝是从建筑物基础到屋顶全部贯通.沉降缝宽度与地基性质和建筑高度有关沉降缝的构造与伸缩缝基本相同,但盖缝的做法,必须保证相邻两个独立单元能自由沉降.在砖混结构中,沉降缝两侧建筑的基础通常采用两种方案:1.挑梁基础,即在沉降缝一侧墙的基础按正常设置,另一侧的纵墙由悬挑的挑梁承担,梁端另设基础梁和轻质隔墙.2.采用双墙方案,即在沉降缝两侧都设承重墙,以保证每个独立单元都有纵横墙封闭联结,结构整体性好.在两承重墙间距较小时,为克服基础的偏心受力,可采用在平面布置上为两排交错设置的独立基础,上放承墙的基础梁.沉降缝同时起着伸缩缝的作用,在同一个建筑物内,两者可合并设置,但伸缩缝不能代替沉降缝.在钢筋混凝土框架结构中的沉降缝通常采用双柱悬挑梁或简支梁做法.其设置原则为:
1.建筑物平面的转折部位,2.建筑的高度和荷载差异较大处,3.过长建筑物的适当部位,4.地基土的压缩性有着显著差异,5.建筑物基础类型不同以及分期建造房屋的交界处.
当房屋相邻部分的高度、荷载和结构形式差别很大而地基又较弱时,房屋有可能产生不匀均沉降,致使某些薄弱部位开裂.为此,应在适当位置如复杂的平面或体形转折处、高度变化处、荷载、地基的压缩性和地基处理的方法明显不同处设置沉降缝.
三、结束语
沉降裂缝是高层建筑结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力.而且,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能出现裂缝.因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础.在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处理问题,也是相当重要的环节.
对此,只有当我们仔细地去分析高层建筑沉降裂缝的产生原因,并在施工过程中加以克服、引起注意,这样才能从根本上有效地去防范沉降裂缝,从而达到控制和处治的目的.