框架结构梁裂缝成因及其控制论文_张艺

张艺

广州市城市建设工程监理公司 广东广州 510000

摘要:在现如今的大量建筑工程中,裂缝问题是建筑工程常见的质量通病,大量的建筑工程实践证明,只有在设计和施工的工程中,针对各项影响因素作出全面的细致的考虑,并且严格在施工过程中遵守设计和施工规范,清楚裂缝产生的原因,继而加以正确的处理方式,楼板的裂缝情况才可以得到控制和预防。本文针对早期裂缝的原因以及对裂缝的控制措施进行简要的探讨分析。

关键词:框架结构梁;早期裂缝;产生原因;控制措施

根据对部分建筑的调查来看,裂缝大都发生在建筑的表面层,有的是表皮的裂缝,也有一部分是基础梁的裂缝。引起裂缝的原因有很多种,比如外界温度的变化以及建筑的不合理,又或者施工过程中的不合理操作等等。笔者根据某培训中心的项目工程实际状况,对框架结构梁早期裂缝产生的情况提出了几点控制措施。

一、项目工程概述

(一)项目工程的主要情况

该工程项目是一个培训中心,由于地下水位的长期变化而导致建筑不均匀沉降,导致培训中心场馆出现地面裂缝、基础梁裂缝等问题。该培训中心主要分为两部分,一部分是游泳中心,另一部分是篮球场,整个培训中心的建成年限长达30年,整体建筑的防震能力为二级。采用设置沉降缝的方式将两部分隔离开来,游泳馆又分为地上一层和局部二层,游泳馆的场馆顶部采用轻钢网架,局部建设采用现浇板,场馆主要是单桩承台加上防水板的构建形式;而篮球馆则分为低下一层和地上一层、局部二层,与游泳馆相同,都是框架结构,在篮球馆的顶部采用的是轻钢网架,以三桩以及四桩承台为基础形式。该培训中心的整体平面图与剖面图的具体情况如下图所示。

(培训中心的整体平面图与剖面图)

(二)项目工程的现状

根据该项目工程的施工情况可以了解到,该培训中心的东南方,也就是篮球场局部地区干燥,而其他区域已经被水淹没。并且在培训中心的周边以及培训中心的主体结构中分别都存在着不同程度上的沉降与裂缝问题。

(1)在培训中心的四周地面都出现了不同程度的下沉开裂情况,室外的台阶与培训中心的建筑主体出现脱离的现象,而在这其中培训中心的南边地面开裂的情况最为严重。

(2)在培训中心的游泳池部分,可以看到的是在游泳池的部分框架柱的承台已经出现断裂的现象,并且部分地梁也已经断裂,裂缝的宽度也较大,在底梁上还存在明显的裂缝,而在裂缝区域的混凝土也有被压碎的现象。

(3)培训中心的游泳池的池壁出现裂缝,导致游泳池的池水外渗情况严重,并且在游泳池的西部方向框架柱轴基础存在着明显的积水现象,由于游泳池的基础排水不畅,导致回填土下沉的程度较大。

(4)在游泳池的I轴一侧,可以明显的看到室内的地面有下陷,想着游泳池的一侧倾斜,在地面上也不难发现有较宽的裂缝产生。

(5)在培训中心的整体建筑中,网架两端支座的最大高差是43—51mm,并不符合国家相关规章制度的标准,在 GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》中,明确规定,网架两端支座的最大高差为30mm。

(6)从该培训中心的沉降观测结果中可以发现,倾斜现象主要集中在游泳池的西侧和北侧两部分,并且,在这两个部位中,积水情况最严重,出现的裂缝最多。通过对该培训中心的现状了解,可以发现在游泳池部分存在着很严重的安全隐患,对培训中心整体的承载能力有着严重影响,因此,必须采取相应的措施加以控制。

二、项目工程框架结构梁早期裂缝产生情况分析

(一)常见的框架梁裂缝成因种类

近几年来,混凝土的强度在不断的提高,这也是应发混凝土楼板裂缝的一项重要原因。因为在高强度的钢筋混凝土中,水泥的含量较大,从而引起的胶凝干缩以及水化热散失伴随的冷缩,使得收缩值明显增大,与此同时,高强度的混凝土弹性模量的增加也使得约束应力随之增大,然而在混凝土强度增大的同时,它的抗拉强度却增长较少。引起混凝土楼板裂缝的原因有很多种,比如外界温度的变化以及建筑的不合理,又或者施工过程中的不合理操作等等。

(二)该项目工程产生裂缝的成因分析

根据该培训中心的建筑条件基本情况来看,由于培训中心在30多年前就已经建成并投入使用,并且并未对建筑的使用功能做出改变,因此该建筑的荷载沉降已经基本完成,因此,当产生裂缝时,就需要从建筑项目的基础进行分析检查,项目工程的地面裂缝或者框架梁裂缝,主要是由于不均匀沉降而引发的[1]。

首先,该培训中心场馆与水紧密联系,由于水位发生变化的频率较高,并且项目工程的桩基四周都有淤泥存在,导致项目工程长时间的排水不畅,从而引起项目工程的基础出现不均匀沉降的现象;

由于项目工程的基础不均匀沉降,导致建筑的结构构件出现开裂现象,尤其是在该项目工程中,由于游泳池的开裂和地基的沉降有着密切的联系,因此游泳池的池壁裂缝,从而导致游泳池池水外渗,最终导致基础不均匀沉降的现象更加严重。

在游泳池中,有部分区域在建造时使用的是单桩承台,然而由于使用的是单桩承台,产生的柱底弯矩就需要由基础拉梁维持平衡,但在项目工程中,由于不均匀沉降而产生的附加柱底弯矩,就会促使家畜拉梁的支座部分遭到破坏。

三、框架结构梁早期裂缝产生的控制措施

(一)预防裂缝的措施

在工程施工过程中,施工团队不仅仅要考虑到材料使用的位置以及需要的具体规格,还要尽量使价格控制的合理,但同时也不能一味的选择低价,因为一旦价格降低,材料的质量就无法得到保障,最终导致项目工程产生裂缝的可能性也会增大。在项目工程施工过程中,要严格按照施工程序进行操作,杜绝抢时间赶进度的情况发生[2]。

(二)处理裂缝以及加固措施

现如今,在工程建设过程中,相对来说,工程加工技术逐渐成熟,再对地基进行加固时,可以采用的加固方法大致有四种,分别是:锚桩加压纠偏、锚杆静压桩、换填垫层、注浆法,当然地基加固方式不止这四种。项目工程建设人员要根据项目的实际建设情况,选择适宜的加固措施以及加固方式。

(1)在地基加固部分。由于本文中提到的项目工程已经建成投入使用30多年,并且由于该项目与水相联系,因此,从环保的角度出发,在加固时不宜采用注浆加固法。并且,除此之外,要对建筑项目进行局部降水,以达到均匀沉降的目的。

(2)在基础梁加固部分。根据培训中心的整体平面图与剖面图我们可以看到,该培训中心的○12轴、○P轴以及○J轴制作裂缝基本贯穿,对于这一类的框架梁的支座进行剔凿,对钢筋进行检查。主要的工作流程就是首先对建筑的基层表面的灰尘进行清理,继而对该建筑的裂缝部位进行打磨,确保裂缝保持干燥,在框架梁的侧面设置灌浆嘴,然后对裂缝的四周进行封闭工作,最后进行灌浆、封口工作。对于一些宽度较小的裂缝,可以采用表面处理的方式,对裂缝进行处理[3]。

总的来说,针对框架结构梁出现裂缝情况,在进行建筑设计时,相关人员应当对建筑的重点部分进行加固。

(1)首先,对于一些超过规定长度的建筑物,可以通过设置变形缝的方式将建筑物划分为较为合理的单元结构。在文章中提出的项目中,篮球馆并没有明显裂缝的存在,因此可以正常使用。

(2)鉴于本文中提到的培训中心工程建筑与水相关,由于水位多变,导致培训中心的地基多为淤泥,不容易排水,并且该工程的下部为游泳池,正是这些因素导致建筑工程的工况变得更加的复杂。相关人员要对建筑物的整体以及局部进行浮降计算并进行一定的分析,同时也要对项目工程的重要组成部分进行详细的分析,适当进行加强措施。

(3)在建筑中出现的单桩承台产生的柱底弯矩要有该方向上的基础梁加以平衡,对于两桩承台,承台只能抵抗一个方向的柱底弯矩,而另一个柱底弯矩则应当有该方向上的基础梁抵抗。因此,在建设过程中,应当对项目工程的基础梁进行加强。

(4)在工程处理过程中,地基的处理方式很多,相关人员要根据工程的实际情况,要选择合理的工程加固方案[4]。

四、结语

框架结构梁早期裂缝现象的预防和控制都是现如今施工团队应该关注的问题。尽管现如今已经有办法可以将某些裂缝进行控制,然而裂缝所带来的隐患依然随处可见。所以,只有在设计和施工的工程中,针对各项影响因素作出全面的细致的考虑,并且严格在施工过程中遵守设计和施工规范,清楚楼板裂缝的原因,继而加以正确的处理方式,楼板的裂缝情况是可以得到控制和预防的。要不断的探索寻求更好的措施与方法,在最大程度上减免钢筋混凝土楼板的裂缝状况。简单来说,建筑工程的使用期限是50年,在这50年间,工况复杂,相关人员在进行设计时,应该从建筑工程的基本面入手,对建筑的重点部位进行加固。

参考文献:

[1]黄发基. 超长混凝土框架结构中温度和收缩裂缝控制措施的应用[J]. 江西建材,2017(4):85-85.

[2]谢晓娟,许长胜. 某框架结构地下室裂缝原因分析与处理[J]. 建筑技术,2015(s2):330-332.

[3]林君,陈虹丽,陈修宇,等. 某框架结构开裂原因分析[J]. 福建建设科技,2017(6):27-29.

[4]汪晓木. 框架结构住宅楼主体施工中梁裂缝的分析与处理[J]. 江西建材,2015(16):100-100.

论文作者:张艺

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/9

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