建筑施工裂縫分析（2）

摘要：施工項目質(zhì)量問題的分析，是正確擬定質(zhì)量事故處理方案的前提，是明確質(zhì)量事故責(zé)任的依據(jù)。為此，要求對質(zhì)量問題的分析力求全面、準(zhǔn)確、客觀；對事故的性質(zhì)、危害、原因、責(zé)任都不能遺漏。要有科學(xué)的論證和判斷；言之有理：論之有據(jù)，方能達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識的目的。

關(guān)鍵詞：施工；裂縫；分析

1 墻體裂縫分析

1.1 地基不均勻沉降引起墻體裂縫分析

房屋的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基，而地基在荷載作用下，其應(yīng)力是隨深度而擴(kuò)散，深度大，擴(kuò)散愈大，應(yīng)力愈??；在同一深處，也總是中間最大，向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用，即使地基地層非常均勻，房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的，從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降，即房屋中部沉降多，兩端沉降少，形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。在地質(zhì)較好、較均勻，且房屋的長高比不大的情況下，房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的，一般對房屋的安全使用不會產(chǎn)生多大的影響。但當(dāng)房屋修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時，由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大，房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計的長高比較大，整體剛度差，而對地基又末進(jìn)行加固處理，那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。裂縫對稱的發(fā)生在縱墻的兩端，向沉降較大的方向傾斜，沿著門窗洞口約成45。呈正八字形，且房屋的上部裂縫小，下部裂縫大。這種裂縫，必然是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。

當(dāng)房屋地基土層分布不均勻，土質(zhì)差別較大時，則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降，造成墻體開裂，其裂縫上大下小，向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。

當(dāng)房屋兩端土質(zhì)壓縮性大，中部小時，沉降分布曲線將成凸形，此時，往往除了在縱墻兩端出現(xiàn)向外傾斜裂縫外，也常在縱墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫。

在多層房屋中，當(dāng)?shù)讓哟芭_過寬時，也往往容易因荷載由窗間墻集中傳遞，使地基不均勻沉降，致使窗臺在地基反力作用下產(chǎn)生反向彎曲，引起窗臺中部的豎向裂縫。

此外，新建房屋的基礎(chǔ)若位于原有房屋基礎(chǔ)下，則要求新、舊基礎(chǔ)底面的高差H與凈距L的比值應(yīng)小于0.5～1。否則，由于新建房屋的荷載作用使地基沉降而引起原有房屋、墻體裂縫。同理，在施工相鄰的高層和低層房屋時，亦應(yīng)本著先高、重，后低、輕的原則組織施工；否則，若先施工了低層房屋后再施工高層房屋，則也會造成低層房屋墻體的開裂。

1.2 溫度應(yīng)力引起墻體裂縫分析

一般材料均有熱脹冷縮性質(zhì)，房屋結(jié)構(gòu)由于周圍溫度變化引起熱脹冷縮變形，稱為溫度變形。如果結(jié)構(gòu)不受任何約束，在溫度變化時能自由變形，那么結(jié)構(gòu)中就不會產(chǎn)生附加應(yīng)力。如果結(jié)構(gòu)受到約束而不能自由變形時，則將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力或稱溫度應(yīng)力。由溫度應(yīng)力引起結(jié)構(gòu)的伸縮值。

由于鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)a=1.08X10/C，而普通磚砌體的線膨脹系數(shù)為0.5XlO/C，在相同溫差下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸長值要比磚砌體大一倍左右。所以，在混合結(jié)構(gòu)中，當(dāng)溫度變化時，鋼筋混凝土屋蓋、樓蓋、圈梁等與磚墻伸縮不一，必然彼此相牽制而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使房屋結(jié)構(gòu)開裂破壞。

2 懸挑結(jié)構(gòu)坍塌分析

懸挑結(jié)構(gòu)坍塌實例較多，一是整體傾覆坍塌；二是沿懸臂梁、板根部斷塌。其主要原因有：

2.1 穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩

懸挑結(jié)構(gòu)是靠壓重或外加拉力來保持穩(wěn)定，要求抗傾覆的安全因素不小于1.5，若穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩時，必然失穩(wěn)，傾覆坍塌。如雨蓬、挑梁，當(dāng)梁上壓重（砌磚的高度）不能滿足穩(wěn)定要求時，就拆除支撐、模板，即會產(chǎn)生坍塌事故。

2.2 模板支撐方案不當(dāng)

懸挑結(jié)構(gòu)根部受力最大，當(dāng)混凝土澆筑后，尚未達(dá)到足夠強(qiáng)度時，模板支撐產(chǎn)生沉降，根部混凝土隨即開裂，拆模后將從根部產(chǎn)生斷裂坍塌；若懸挑結(jié)構(gòu)為變截面時，施工時將模板做成等截面外形，而造成根部斷面減小，拆模后也會造成斷塌事故。

2.3 鋼筋錯位、變形

懸挑結(jié)構(gòu)根部負(fù)彎矩最大，主筋應(yīng)配在梁板的上部。若施工時將鋼筋放在下部，或被踩踏向下變形過大，或錨固長度不夠等原因，拆模后，均會導(dǎo)致根部斷塌。

2.4 施工超載

懸挑結(jié)構(gòu)的固端彎矩與作用荷載成正比，如施工荷載超過設(shè)計荷載，當(dāng)模板下沉?xí)r就在根部出現(xiàn)裂縫；尤其是當(dāng)由根部向外澆筑混凝土?xí)r，隨著荷載增加；模板變形，也極容易在根部產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致拆模后斷裂。

2.5 拆模過早

不少懸挑結(jié)構(gòu)斷塌事故都是由于拆模過早，混凝土未達(dá)到足夠強(qiáng)度所造成。所以，規(guī)范規(guī)定，跨度小于2m的懸臂梁及板，混凝土拆模強(qiáng)度應(yīng)大于等于70%；跨度大于2m的懸臂梁及板，混凝土的拆模強(qiáng)度為100%。

3 鋼筋混凝土柱吊裝斷裂事故分析

3.1 事故概況

某工程項目C列柱為等截面柱，長l2m；斷面為40Omm*6OOmm；采用對稱配筋，每邊為4業(yè)16，構(gòu)造筋為2業(yè)12；混凝土強(qiáng)度等級為C20，吊裝時已達(dá)100%強(qiáng)度；柱為平臥預(yù)制，一點起吊；吊點距柱頂2m；剛吊離地面時，在柱腳與吊點之間離柱腳4.8m左右產(chǎn)生裂縫，裂縫沿底面向兩側(cè)面延伸貫通，最大寬度達(dá)1.3mm，使柱產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。

3.2 經(jīng)驗教訓(xùn)

從上述事故中，應(yīng)吸取的經(jīng)驗教訓(xùn)如下：

（1）由于柱子吊裝受力與使用受力不一，故必須進(jìn)行吊裝驗算。

（2）當(dāng)?shù)跹b受力與使用受力不一時，吊點選擇應(yīng)符合吊裝彎矩最小的原則，以免吊裝彎矩過大而過受破壞。如在本例中，按吊裝彎矩最小的原則，確定吊點距柱頂為3·5m時，其跨中的正彎矩與吊點處的負(fù)彎矩的絕對值相等，均為55.125XlO。而按原吊點距柱頂為2m時，其跨中最大彎矩為103.68X1O。N·mm，最大彎矩截面距柱腳為4.8m處。由此可見，原吊點跨中正彎矩要比按吊裝彎矩最小的原則確定吊點跨中正彎矩大1.88倍。該柱在離柱腳4.8m處出現(xiàn)較大裂縫，產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，也證明了該截面處的吊裝彎矩最大。

（3）當(dāng)?shù)跹b受力與使用受力一致時，吊點的選擇應(yīng)盡可能符合使用受力的要求，如簡支梁的兩吊點應(yīng)靠近梁的兩端；懸臂梁的兩吊點應(yīng)在梁的兩支座處。

（4）若經(jīng)吊裝驗算，抗彎強(qiáng)度和抗裂度不能滿足時，首先考慮翻身起吊。如本例采用翻超身吊時，則抗彎強(qiáng)度和抗裂度均可滿足，若翻身起吊仍不能滿足時，則可增加吊點，改一點起吊為二點起吊，以減小吊裝彎矩，或采取臨時加圊措施。

此外，為了便于就位、對中，確保吊裝安全，構(gòu)件綁扎時務(wù)使吊鉤中心線對準(zhǔn)構(gòu)件重心；水平構(gòu)件吊裝兩點綁扎時，應(yīng)分別用兩根吊繩；且對等截面構(gòu)件，還要求兩吊點左右對稱，兩根吊繩長短一致；吊繩水平夾角應(yīng)大于等于60。不得小于45。；嚴(yán)禁斜吊和起重機(jī)負(fù)荷行駛。

作者簡介：凌成功，身份證號碼：410223197303155573endprint