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建筑工程鉴定公司对一些问题建筑的分析
更新时间:2023-06-02 11:46:59 字号:T|T
某些建高层住宅,主体结构由3栋32层塔楼及2层地下室组成。建筑设计等级及耐久性等级均为一级,采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构,地下室为箱形...

某些建高层住宅,主体结构由3栋32层塔楼及2层地下室组成。建筑设计等级及耐久性等级均为一级,采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构,地下室为箱形基础,出人工挖孔桩支承在基岩上。本工程裂缝的部位和数量较多,建筑工程鉴定机构分析裂缝产生的原因。

1 裂缝的类型和特征

混凝土的裂缝按引起裂缝产生的原因可分为两大类。

1.1 外荷载引起的裂缝

此类裂缝包括按常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”,以及由结构应力引起的“荷载次应力裂缝”,二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

1.2 变形变化引起的裂缝

此类裂缝包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝,也称非结构性裂缝。

上述两类裂缝中,前者从外荷载的作用、结构内力的形成,直至裂缝的出现与扩展,几乎都在同一时间瞬时发生并一次完成,是个“瞬时”“一次”过程。而变形荷载的作用,从环境的变化、变形的产生、到约束应力的形成、裂缝的出现与扩展等都不是在同一时间瞬时完成的,它有一个“时间过程”,是一个多次产生和发展的过程。

2 建筑工程鉴定中心裂缝原因分析

建筑工程鉴定公司根据对塔楼的裂缝调查,塔楼裂缝几乎都出现在梁构件上,既有贯穿底面的,也有不贯穿底面的,而且分布在梁的各截面上,因此塔楼的裂缝由荷载与变形(特别是收缩变形)共同引起的可能性较大。但根据对塔楼裂缝的跟踪调查,裂缝基本上没有进一步发展,且没有发现新的裂缝产生,塔楼的裂缝表现出较明显的“瞬时”“一次”过程,且塔楼的裂缝大多数出现在梁的受拉区和剪力区,其开裂为拉应力、主拉应力引起的。估计塔楼裂缝以荷载引起为主因。根据塔楼裂缝的上述特点,分析其原因如下。

(1) 施工工艺。根据在现场对施工过程的观察、现场混凝土的检查和对施工人员的访问,发现有几个问题:一是混凝土立模和振捣方面存在不足,部分构件存在蜂窝麻面;二是混凝土的养护,养护不良,对混凝土整体质量影响十分显著,直接影响混凝土的抗裂能力;三是拆模时间,过早拆模以及在混凝土构件上过早从事后续工序,对混凝土强度的发展有一定影响,并导致裂缝的产生。

(2) 结构设计。梁构件端部均未设置弯筋,一定程度上降低了梁的抗剪能力。从塔楼裂缝位置、数量和特征看均反映了该问题。

(3) 材料方面。根据搅拌站提供的原材料实际计量数据看,用水量波动较大,可能导致不同批次混凝土质量有差异。

3 裂缝控制标准

目前我国规范把裂缝控制标准分为3个等级。钢筋混凝土结构属于三级,即允许出现裂缝,但裂缝宽度要求在允许值范围内。这与国际上通用的准则基本上是一致的。但各国对裂缝宽度的要求有较大的区别。我国规范要求的裂缝宽度见表l,美国的规定见表2。

根据国内外设计规范和试验资料分析,混凝土裂缝宽度一般应该控制在表3所示的范围内。

因此,混凝土裂缝可以定性为:

(1) 宽度小于标准规定值者属于无害、可修复裂缝;

(2) 宽度超过规定值者,一般需要由设计、施工、监理、业主等有关方面共同商定处理方案;

(3) 活裂缝需要进一步观察,待其基本稳定后才能确定处理方案。

根据本工程实际所处环境和用途,裂缝宽度允许值取0.3mm为宜。

4 裂缝危害性分析

通常,普通钢筋混凝土构件在内力不到30%极限荷载便出现裂缝,裂缝宽度为0.05-0.1mm,一般不超过0.2mm,这种裂缝对结构的安全度没有影响,还可以承受70%~80%的极限荷载。许多工程的梁式结构、桁架结构等仅在自重静荷载作用下***出现受拉区开裂或剪力区主拉应力裂缝。由于拆模过早,抗拉强度不足,自重引起裂缝是经常发生的事情,因为其自重引起的内力超过30%的极限应力。这种结构的极限承载力是不会降低的,总的安全度不变。

本工程塔楼裂缝绝大部分出现在梁构件上,裂缝的特征是既有贯穿底面的,也有不贯穿底面的,而且分布在梁的各截面上。同时,根据对塔楼裂缝的初步跟踪调查,裂缝基本没有进一步发展,且跟踪调查时没有发现新的裂缝产生,塔楼的裂缝表现为“瞬时”“一次”过程,呈现荷载裂缝的特点。但需进一步观察。

5 结论

(1) 塔楼的裂缝以荷载引起为主因,特别是结构本身的静荷载和施工荷载引起的可能性较大,估计为结构性裂缝。但混凝土收缩变形也是重要原因之一。

(2) 从目前情况看,塔楼的现有裂缝均在裂缝允许范围内,且没有进一步发展的趋势,对工程实际危害不大,暂时不需要进行特别加固处理,但需要继续观察。