某辦公樓裂縫綜合分析與處理

一、引言

建筑物的裂縫，特別是磚混結(jié)構(gòu)工程，在建設(shè)和使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同形式，不同程度的裂縫，這不僅影響建筑的外觀，更危及建筑的正常使用及結(jié)構(gòu)的耐久性。因此裂縫問(wèn)題倍受人們關(guān)注。房屋裂縫的出現(xiàn)原因是多方面的，要根據(jù)實(shí)際情況具體分析對(duì)待，下面就某辦公樓裂縫現(xiàn)象進(jìn)行分析。

二、工程概況

某辦公樓為五層磚混結(jié)構(gòu)，樓、屋面均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，一樓大廳層高4.5m，二、三、四、五層層高均為3.6m，房屋總高20.1m，建筑面積1262m2，平面布置見(jiàn)下圖，工程于2002年7月建成投入使用，2003年5月份已發(fā)現(xiàn)多處樓板、屋面及墻體開(kāi)裂，最大裂縫寬度達(dá)4.0mm，大部分裂縫寬度在O.3“3mm。

三、裂縫情況

1.房屋各層樓面板在其四角均有斜向切角裂縫，與縱橫墻成450夾角。

2.房屋底層樓面的軸大廳處、有一條平行于⑥軸的橫向裂縫。裂縫貫通，所鋪地磚也已開(kāi)裂。

3.房屋二層樓面的④～⑤軸財(cái)務(wù)室處、⑥～⑦軸的儲(chǔ)藏間處有一條平行于⑦軸的橫向裂縫。

4.房屋屋面板在中段附近有—平行⑥軸的橫向裂縫，且裂縫貫通。

5.房屋頂層外縱墻兩端有正“八”字形斜裂縫，兩面外橫墻頂面處有45度斜裂縫。

四、裂縫原因分析

1.辦公樓現(xiàn)澆砼樓板的斜向切角裂縫屬于砼干縮產(chǎn)生的裂縫，干縮是由于水泥漿濕度減小造成的。砼在澆筑后4小時(shí)至15小時(shí)之內(nèi)，水泥水化反應(yīng)劇烈，出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā)，引起塑性收縮。砼進(jìn)一步收縮從砼脫水并碳化時(shí)開(kāi)始，如果收縮受到限制，拉應(yīng)力不斷增加，裂縫就會(huì)出現(xiàn)。在澆搗砼樓板時(shí)，為提高其流動(dòng)性，塌落度均較大，水灰比大，含水量高，還摻有外加劑，導(dǎo)致砼收縮量較大。在房間的四角，即板角這種干縮受到上下墻體的縱橫兩個(gè)方向的約束。由于受到縱橫兩個(gè)方向的約束，干縮拉應(yīng)力增大，當(dāng)拉應(yīng)力超出砼極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，樓板就產(chǎn)生與主拉應(yīng)力垂直的切角裂縫，且裂縫貫穿樓板。

2.根據(jù)該棟樓的《巖土地質(zhì)勘察報(bào)告》可知，其地基為不均勻地基，房屋兩端各6m范圍內(nèi)的土質(zhì)為承載力(fk=80kkpa)極低的軟土，雖已經(jīng)過(guò)地基處理，但通過(guò)查閱施工日志，可知該樓施工由于甲方要求，施工周期比正常情況大為縮短，因?yàn)槭┕ぶ芷谔?，在地基尚未沉?shí)的情況下工程就交付使用，在使用過(guò)程中地基主體繼續(xù)變形，地基沉降不均，致使該樓在交付時(shí)無(wú)裂縫，而使用一段時(shí)間后，裂縫就出現(xiàn)了。同時(shí)該樓地處低洼地段，排水不暢，由于浸水使地基土軟化，致使承載力降低，地基沉降不均，這兩個(gè)因素導(dǎo)致了地面和二樓樓面開(kāi)裂，產(chǎn)生了底層地面中段大廳處平行于橫軸的橫斷裂縫和在二層樓面財(cái)務(wù)室處、財(cái)務(wù)室處橫軸方向的橫斷裂縫，此裂縫應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控，注意觀察。

3.溫度應(yīng)力的作用也常常是導(dǎo)致屋面板開(kāi)裂的原因之一。眾所周知，熱脹冷縮是物體常見(jiàn)的現(xiàn)象，道路、橋梁、房屋為了防止熱脹冷縮開(kāi)裂都會(huì)采取一些伸縮縫之類的構(gòu)造措施，房屋頂層因?yàn)槭苋展庹丈?、天氣變化的影響特別大，屋頂在夏天烈日照射下，溫度高達(dá)40～600c，鋼筋混凝土屋蓋受熱后變形非常大，其產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也相應(yīng)比較大，在溫度應(yīng)力作用下，混凝土屋面板就向四周膨脹收縮，由于本工程長(zhǎng)21米，寬兒米，熱脹冷縮是向房屋縱向東、西兩端脹縮，因此屋面板沿縱向在房屋中部附近被拉裂了。本工程屋面板中段平行于橫軸方向的裂縫，即是屬于溫度應(yīng)力的裂縫，如果設(shè)計(jì)時(shí)能考慮這方面的因素，在屋面板特別是在兩端的端區(qū)間適當(dāng)增配一些抵抗溫度應(yīng)力的構(gòu)造鋼筋。此類裂縫就完全可以避免。房屋四角的墻體由于兩面均受目光直接照射，直接受冷熱環(huán)境的影響，其溫度應(yīng)力最大，而混凝土的線脹系數(shù)(10×10-6)遠(yuǎn)大于墻體的線脹系數(shù)(5×10-6)，屋面板比磚砌體伸縮變化大，縱橫墻始終受屋面板的反作用而處于受剪及受拉狀態(tài)，當(dāng)主拉應(yīng)力[I]大于磚砌體的抗剪強(qiáng)度時(shí)，必然在四角墻體薄弱的灰縫處產(chǎn)生水平或八字形的裂縫，本工程四角的墻體斜裂縫就十分明顯，如果屋面板下的圈梁剛度足夠大，則可以抑制這種裂縫的產(chǎn)生。

五、處理方案

1.對(duì)各層樓面板四角的斜向切角裂縫及地基不均勻沉降引起的裂縫，最經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的方法就是表面封閉法，即用電動(dòng)鋸或鑿子剔U型或V型的凹槽，表面清理干凈后，用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿封閉。為了提高封閉的密度和耐水性，采用灌注環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠是較好的選擇。環(huán)氧樹(shù)脂作為密封劑使用有助于恢復(fù)裂縫部位的抗拉強(qiáng)度，且能有效地阻止水汽、二氧化碳和其它有害化學(xué)物質(zhì)的進(jìn)入，而且表面平整度也讓人滿意。

2.每年檢查地基是否有不均勻沉降加劇現(xiàn)象。即檢查基礎(chǔ)周?chē)欠裼蟹派渚€斜裂縫，橫斷裂縫是否加大或有新的裂縫出現(xiàn)，如發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)采取措施處理，同時(shí)房屋四周做好排水措施，避免雨水直接滲入辦公樓下的地基中。

3.對(duì)屋面板上的橫向貫通裂縫，可采用壓力灌漿法[2]，將化學(xué)灌漿材料(如聚氯酯、環(huán)氧樹(shù)脂或水泥液)通過(guò)壓力灌漿設(shè)備注入到裂縫深處，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、防水性及耐久性。

(1)工藝流程：鑿槽一埋設(shè)漿嘴一封縫一密封檢查一配制漿液一灌漿一封孔一灌漿質(zhì)量檢查。

(2)施工要點(diǎn)：①灌漿材料宜選用粘結(jié)力強(qiáng)、可灌性好的樹(shù)脂類材料，通常選用環(huán)氧樹(shù)脂；②對(duì)于寬度大于2mm的特大裂縫可采用水泥類材料，對(duì)于活動(dòng)性裂縫宜采用經(jīng)稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂或聚氯酯；③化學(xué)灌漿壓力控制在0.2～O.4MP a，水泥漿灌漿壓力控制在0.4～0.8MP a，增大壓力并不提高灌漿速度，也不利于灌漿效果；④灌漿后，待漿液初凝而不外滲時(shí)，方可拆下灌漿嘴(盒、管)。

也可按《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25－90)附錄二“裂縫修補(bǔ)方法”用環(huán)氧樹(shù)脂漿液或環(huán)氧樹(shù)脂砂漿(裂縫較寬時(shí))進(jìn)行維修加固，也可用“固老特”、“今草田”、“昆侖加固”等新的加固膠進(jìn)行維修加固。

4.對(duì)墻體裂縫用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿進(jìn)行加固，在裂縫兩邊各500寬范圍鏟凈原抹灰再釘以φ6@120雙向雙面鋼筋網(wǎng)，用審6@500梅花狀布置的拉結(jié)筋錨緊墻體兩側(cè)鋼筋網(wǎng)，再用M10水泥砂漿抹面25～30厚，按常規(guī)養(yǎng)護(hù)。

六、結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述技術(shù)處理措施后，目前該辦公樓的裂縫基本已得到控制，但由于地基沉降引起的第2、3種裂縫則較難處理，因其牽涉到地基的處理，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控觀察。大量工程實(shí)踐說(shuō)明，裂縫的出現(xiàn)是建筑物在建設(shè)和使用過(guò)程中常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，只要我們認(rèn)真對(duì)待，弄清裂縫出現(xiàn)的原因，再加以正確的處理措施，裂縫是可以得到控制和預(yù)防的。