屋面天沟常见裂缝分析和防治措施VIP

y 屋面天沟常见裂缝分析和防治措施 陈? 涛1, 廖国荣2 (1. 湘潭市丘塘区建筑工程公司, 湘潭? 411100; 2. 湘潭大学建筑工程系, 湘潭? 411105) 摘? 要: 通过对近四年来竣工的 18 幢多层砖混结构住宅屋面天沟裂缝调查的基础上, 分析了裂缝状况、 产生裂缝 的原因, 提出了裂缝预防措施及裂缝的处理方法。 关键词: 住宅; 多层建筑; 砖混结构; 屋面天沟; 裂缝防治 中图分类号: TU767? ? ? ? ? 文献标识码: B? ? ? ? ? 文章编号: 1000 ?7717(2003) 03- 0052- 02 0? 前言 多层砖混结构是我国城镇广泛应用于住宅工程的主要 建筑结构形式, 而现浇钢筋混凝土屋面天沟是多层砖混结构 住宅普遍采用的屋面组织排水形式。但由于设计考虑不周、 施工不当及建筑材料不合格等多方面的原因, 房屋交付使用 后 1 2 年, 常会发生各种不同的屋面天沟裂缝, 影响建筑物 观感质量和使用功能。许多不懂建筑结构知识的住户见了 裂缝就提出? 房屋不合格 或? 住着没有安全感 , 严重影响了 开发商和建筑施工企业的信誉。 为了预防和消除屋面天沟裂缝这类质量通病, 确保建筑 工程质量, 我们对湘潭市下塘住宅小区、 百合住宅小区和富 民住宅小区近 4 年来竣工交付使用后的 18 幢住宅楼进行了 屋面天沟裂缝情况的调查, 在调查数据统计的基础上, 结合 建筑结构理论及现行建筑设计、 施工规范进行了裂缝产生原 因的分析, 并研究了裂缝防治的措施。 1? 屋面天沟裂缝状况调查 1. 1? 调查的 18幢住宅楼基本情况( 见表 1) , 均为六层砖混 结构的房屋。 表 1? 18幢住宅楼基本情况统计表? ? 单位: 幢 住宅 小区 名称 竣工年份平面形式房屋长度基础类型 1998 1999 2001 条形 有 凹凸 变化 无 凹凸 变化 点 状 式 50m 以上 有伸 缩缝 无伸 缩缝 50 m 以 下 条形 基础 砼灌 注桩 基础 下塘 小区 126625512 百合 小区 43144 富民 小区 2222 合? 计421211612511612 1. 2? 调查的 18 幢住宅楼的屋面天沟裂缝数量分布( 见表 2) 1. 3? 天沟裂缝产生的部位 (1) 纵向天沟中部一处或者多处立面有竖向裂缝。 (2) 东西山墙天沟中部立面的竖向裂缝。 表 2? 18 幢住宅楼天沟裂缝数量分布表? ? 单位: 幢 发生频数 小区分布平面形式房屋长度 下塘 小区 百合 小区 富民 小区 条? ? 形 有 凹凸 变化 无 凹凸 变化 点 状 50m 以上 有伸 缩缝 无伸 缩缝 50m 以下 裂缝 1- 2 条3215124 裂缝 3- 4 条32166 裂缝 5- 8 条6651 合? ? 计124211612511 ? ? (3)个别处纵向天沟立面有竖向裂缝, 天沟底面有与竖 向裂缝贯通的裂缝, 甚至贯通到屋面梁或屋面圈梁。 1. 4? 天沟裂缝的宽度 一般裂缝宽度为 0. 3 0. 5 mm, 个别处达到 1 1. 2 mm。 2? 裂缝原因分析 钢筋混凝土结构物一般均有裂缝。要判断结构物的缺 陷是否严重, 观察裂缝的状况是非常必要的。钢筋混凝土结 构的裂缝, 在设计上有允许的裂缝, 有由某种缺陷引起的裂 缝。由于受力情况、 钢筋分布、 原材料的品质、 混凝土的密实 程度与养护条件、 气候环境条件等的不同, 所以裂缝的位置、 大小、 长短、 形状等也是不同的。 结合钢筋混凝土结构有关理论及规范规定, 现将屋面天 沟对裂缝的原因分析如下: 2. 1? 温度裂缝(环境因素) 混凝土结构因温度变化、 干燥收缩产生的裂缝。在结构 设计中, 通常只考虑房屋防止温度裂缝的预防措施, 如对多 单元长条形住宅楼, 总长度超过 50 m 时应设置温度伸缩缝, 天沟也只是随墙体伸缩缝而设伸缩缝, 却未考虑天沟是外露 构件, 气候环境恶劣, 经受温差变化较大, 而需要增设伸缩 缝。特别是原来的!混凝土结构设计规范 GBJ10- 89 中也 未提出这样的构造规定。因此当多层条形住宅楼在经过 1 2 年时间, 当气温变幅较大时, 其屋面天沟可能产生裂缝。 (1) 调查中有 5 幢纵墙长度在 50 m 以上的住宅屋面天 #52# y收稿日期: 2003- 01- 15 作者简介: 陈? 涛( 1965-), 男, 湖南湘潭人, 工程师, 研究方向: 施工技术。 2003 年 6 月 第 24 卷 ? 第 3 期 基? 建 ? 优? 化 OPTIMIZATION OF CAPITAL CONSTRUCTION Jun?2003 Vol?24 No?3 沟普遍存在 5 8 处裂缝; 有 12 幢纵墙长度在 50 m 以下的 住宅(包括超过 50 m 但按规范规定设置了房屋伸缩缝的)屋 面天沟仅发现 1 4 处裂缝, 有 1 幢点状住宅屋面天沟有 1 处裂缝。 (2) 调查中发现条形住宅中 11 幢平面有凹凸变化的房 屋面天沟裂缝较少, 只有 1 4 处, 而 6 幢条形住宅无凹凸变 化的房屋屋面天沟裂缝较多, 普遍有 5 8 处。 (3) 调查中发现山墙长度大于 12 m 或者西山墙长度大 于 11 m 的, 天沟不同程度的产生了 1 2 两条裂缝。 2. 2? 材料因素 屋面天沟一般是现浇钢筋混凝土结构, 因此材料因素比 如: 性质、 性能、 用途、 质量好坏, 也是引起天沟裂缝的一个重 要因素。在质量问题分析中, 通常只考虑设计原因、 施工原 因、 地基原因, 较少考虑材料原因。通过此次调查分析, 材料 因素也是产生屋面天沟裂缝的比较重要的原因。 (1) 标号较低的水泥就会浇捣出低强度混凝土, 是屋面 天沟产生裂缝的原因之一。调查中有 6 幢房屋因使用了标 号较低且不稳定的水泥浇捣的屋面天沟, 产生较多的裂缝( 5 8处) ; 使用了大厂生产的高标号稳定的水泥浇捣的屋面 天沟, 而产生较少的裂缝( 1 4 处)。 (2) 冷加工钢筋虽然强度提高, 但塑性、 韧性、 弹性模量 则降低, 冷弯、 延长率等指标不如热轧钢筋, 有时也是屋面天 沟产生裂缝的原因之一。调查中有 8 幢房屋使用了冷轧带 肋钢筋作屋面天沟的主筋及分布钢筋, 经检查产生了较多的 裂缝( 3 8 处); 使用了热轧光圆钢筋作屋面天沟的主筋及 分布钢筋, 经检查产生了较少的裂缝( 1 2 处) 。 2. 3? 施工因素 既然屋面天沟是一种现浇钢筋混凝土结构, 产生裂缝的 原因当然也有施工因素。 (1) 屋面天沟未一次性浇灌完毕, 留置了施工缝, 施工缝 结合处理不当, 都可能产生天沟裂缝。调查中有 4 幢房屋的 8 处天沟裂缝经凿开检查为施工缝位置。 (2) 屋面天沟钢筋绑扎未按图纸要求, 施工时将悬挑钢 筋人为踏下, 减少了截面有效厚度, 钢筋绑扎的最小锚固长 度未达到规范规定, 混凝土振捣不密实等等, 也可能产生天 沟裂缝。调查中有 2 幢房屋的 3 处天沟因钢筋间距大于设 计图纸而产生裂缝。有 1 幢房屋的 1 处天沟因悬挑钢筋踩 下而产生裂缝。 (3) 模板支撑松动及拆模引起的裂缝。当混凝土处于硬 化过程中, 由于模板支撑不牢, 或在混凝土未完全硬化前就 拆摸, 致使混凝土产生裂缝。调查中发现在 2 幢房屋由于斜 天沟模板支撑不牢, 施工时扰动而产生了裂缝。 3? 裂缝预防 3. 1? 温度裂缝主要应从设计上采取预防措施 如屋 面天 沟 伸 缩缝 应 按! 混 凝土 结 构 设 计 规 范 ( GB50010- 2002)第 9. 1. 1 条注 4 执行, 即? 现浇挑檐、 雨罩 等外露结构的伸缩缝间距不宜大于 12 m; 如果设计图纸上 未注明, 则施工单位在图纸会审中必须提出意见, 增加伸缩 缝。 根据我们的经验, 西山墙上的天沟伸缩缝间距建议不大 于 11 m; 并且设计住宅时尽量避免长直条状平面形式, 建议 采用凹凸变化的平面方案(有抗震要求的地区还应满足抗震 构造要求), 可以有效的防治屋面天沟裂缝。 3. 2? 所用材料必须符合设计及施工规范的要求 现浇屋面天沟用水泥不宜选用小厂生产的标号不稳定 水泥, 而且水泥使用前一定要见证取样试验, 合格后方可施 工。 天沟钢筋我们建议采用热轧光圆钢筋, 尽量避免采用冷 轧带肋钢筋, 而且钢筋也要见证取样试验, 合格后方可使用。 3. 3? 施工方法要得当, 并注意养护及成品保护 屋面天沟施工应一次浇捣完毕, 尽量不留设施工缝, 或 者施工缝留设在天沟伸缩缝处; 模板支撑要牢固可靠; 混凝 土水灰比一定要配合比设计要求, 不能随意加大水灰比; 混 凝土振捣要密实; 钢筋绑扎要按设计要求, 锚固长度要达到 规定长度; 钢筋绑扎后要注意保护, 施工时切忌人在上面踩 踏; 施工时要按规范规定留置混凝土试件, 检验混凝土强度; 混凝土施工后要加强养护措施, 并注意成品保护, 防止扰动。 4? 裂缝处理 对已出现的裂缝, 应根据具体情况进行处理。 4. 1? 判断是否需要修补 应根据耐久性、 防水性等因素考虑是否需要修补。根据 我国现行规范 GB50010- 2002 规定裂缝宽度在 0. 3 mm 以 下的可不作处理。当然, 屋面天沟是外露构件, 而且必须防 水, 所以建议处理。 4. 2? 修补方法 (1)表面处理法: 表面处理法就是在混凝土表面沿裂缝 涂抹胶剂。该法适用于裂缝宽度较窄。 ( 2) 充填法: 当裂缝宽度比较宽时(大于 0. 2 mm) , 可采 用将树脂或无机类材料填充裂缝的方法。即沿裂缝将混凝 土表面凿成 V 或 U 字形槽, 然后填以填充材料。 这种修补方法适用于表面处理法不能充分满足耐磨性 要求的场所, 一般使用树脂砂浆类的填充材料, 也可使用水 泥砂浆及沥青等。 (3)注入法: 注入法是将修补材料注入混凝土内部的修 补方法。一般常使用低粘度环氧树脂作注入材料。 其施工工艺为: 送气清扫裂缝安设注入用管其 他部位封闭裂缝( 用充填法、 表面法或粘胶带法) 注入树脂 ( 用电动泵、 手动或脚踏泵)。注入管的间距一般为 100 300 mm。 (4)其他方法: (a) 凿开开裂部分的混凝土, 配筋再重新 浇新混凝土的方法。(b) 用树脂粘结剂粘接钢板的方法。 4. 3? 工程实践效果 根据裂缝实际情况, 不需要进行结构补强, 我们采用了 注入法将 18幢住宅屋面天沟的裂缝进行了修补, 至今已使 用一年, 效果很好。 5? 结束语 屋面天沟裂缝是一种质量通病, 值得我们设计、 施工、