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1.1钢筋的质量不过关。在一般情况下,影响建筑工程施工质量的因素有很多,其中钢筋结构施工是其中一个重要的方面,如果建筑施工中的钢筋质量不符合规定的标准将直接影响到钢筋施工的整体质量。在建筑施工中一般都会对钢筋的材质制定相关的限度规范,比如,钢筋的屈服点以及弯曲的极限强度如果不能满足施工的要求就极易出现钢筋断裂以及进行焊接出现困难等问题。此外,所有的钢筋在使用前都要对其进行拉伸强度以及冷弯度测试,如果钢筋的这些测试指标没有达到标准就不能进行订购。只有严格的对钢筋的质量进行控制才能有效的确保施工质量符合标准。如果钢筋的伸长率不符合标准就使用到工程中去,会造成材料以及人力的浪费。
1.2钢筋的配筋不符合标准。在很多的建筑施工中,一些受力的钢筋构造和构造钢筋的配筋率是衡量钢筋质量的一项重要指标。钢筋的承载力受钢筋的配筋率的影响较大。一旦施工没有按照施工前定好的钢筋配筋率来进行钢筋的选择和参数的计算,就会引起配筋率不足。如果配筋进行的不当就会直接影响到混凝土的质量,严重了会引起混凝土的破裂,会使钢筋的承受力大大减弱,致使钢筋脆弱易断,从而引起整体的施工质量,使建筑物的使用寿命受到影响。
1.3钢筋位置出现偏差的影响。除了钢筋的材质以及配筋状况以外,施工过程中出现的位置偏差也是影响建筑项目施工质量的重要因素。因为在施工中钢筋的位置偏差是非常常见的,更是不可避免的,因此,在建筑施工中可以允许有一定的偏差出现,钢筋的实际位置与设计的位置允许有一定的偏差,但是这种偏差必须控制在合理的范围之内,如果偏差过大会使钢筋的结构发生位移和设计背离,为建筑的整体施工带来了影响。比如,生活中常会见到一些建筑物出现坍塌,其中主要的原因就是钢筋的距离没有控制好,偏差过大,从而使混凝土出现了一定程度的裂缝,使钢筋结构的局部承载力受到影响。建筑本身是需要平衡的,如果一端出现的载重过大,那必然会引起建筑物的扭曲。
2加强建筑工程中钢筋施工的有效手段
2.1钢筋加工的主要方法。在很多的建筑施工中,施工中的技术人员一定要严格的按照钢筋的设计图进行规范的加工。首先要对钢筋加工过程中的各项数值进行准确的核对与审查,如果设计图纸对于钢筋的使用有所变动就要按照图纸进行修整,其次,在施工过程中也要遵循一定的原则,还要重点对保护层进行加工等。具体的技术方法体现在以下几个方面:
a.在进行钢筋加工之前,钢筋的加工技术人员在进行加工时要严格的按照项目经理审批后的钢筋配筋的标准进行加工的配料,以确保钢筋的加工符合钢筋材料配备的标准,对钢筋进行布置的场地一定要按照施工现场的布局标准和设计图来完成。要对场地周围的环境进行排查,尽量选择平坦开阔的地方,做好人员的把守。
b.在建筑的施工过程中,完成施工的团队一定要是配备人数与工程量相对应的专业钢筋加工团队。施工人员在加工过程中一定要确保所需的钢筋在规格上和质量上符合设计的标准,最终有效的确保钢筋的尺寸和规格都符合标准。除此之外,需对钢筋入场时的原材料和钢筋出厂成品按照类别进行明确的标识和堆放。这样是避免在查找应用的钢筋时出现混乱,影响了施工的进度。
c.对保护层的垫块加强重视。在建筑施工过程中,在建筑物的梁下安放钢筋的保护层垫块是对钢筋进行保护的有效手段,主要是为了使建筑物的承压面积增大。
在通常情况下在对建筑物的质量进行检测时都要对保护层的厚度及位置进行检查,主要是看这些指标是否符合建筑的标准。其中,保护层的厚度的标准在每一项的工程中都是有差异的。比如,建筑的主梁和井格梁的交叉位置的保护层垫块的厚度就得是主梁保护层的厚度加上其受力钢筋的直径长度。在监测过程中如果垫层的数量不够或是厚度不合乎施工的标准,就需要对垫块的强度和精度进行加强改进,以使垫块达到标准,防止墙柱以及梁板出现质量问题。
2.2钢筋的捆扎及安装方法。在建筑施工过程中,钢筋施工中的捆扎及安装工作是一项重要且相对复杂的过程。在进行钢筋的捆扎前首先要对安装的定位筋进行审查,因为定位筋安装的标准与否会直接影响到工程的顺利开展,因此,对定位筋的加工大小以及加工的精度都有很高的要求,一定不能出现偏差。此外,在定位筋完成了安装以后还有做好后续的工作,比如,对安装过程中留下的杂物进行清理、对钢筋的尺寸进行校对等,这样是为了减少出现较大的偏差。在钢筋进行捆扎前要做好一定的准备工作,对钢筋的型号规格、数量要明确,还要查看是否符合施工的标准,如果钢筋不符合标准要立即进行修整。在进行钢筋捆扎时首先要进行的步骤是要用铁扎丝进行钢筋的固定工作,固定的位置是在钢筋交错点部位,绑扎过程中有很多的技巧,要注意这些绑扎技巧,为了让钢筋结构更稳固耐用,需要对关键部位进行反复绑扎,比如在柱角处等重点部位,对于同一水平直线上的相邻绑扣要使其呈“八”字型,对于相邻的绑扣露头部分进行绑扎的方向要遵循正反交错的原则。此外,在钢筋安装时需要事先用粉笔将钢筋的摆放位置加以标识,进行插筋时也要用红点进行标识以对插入的位置看的更清晰。
除此之外,还需要按照施工具体要求在不同位置上做好标记,一般最为常见的标识位置有底板钢筋摆放线、底板上柱、墙、门洞位置线、独立柱插筋位置线、板筋、梁主筋、柱、梁箍筋摆放线等。最后就要对钢筋下部网片应设置与保护层厚度相当的水泥砂浆垫块或塑料卡提高注意,板的上部网片设置的位置要设置在短向钢筋两端,设置钢筋支墩的方向要在沿长向钢筋方向。
2.3钢筋的接长方法。钢筋的接长方法主要是针对一些建筑结构相对庞大,要有特殊长度的钢筋的使用才能到达施工标准的工程,筒管的挤压接长方法是比较常见的。在进行钢筋接长时,为了尽量减少进行焊接时出现的质量问题,必须对钢筋的顶端进行控制,这样是为了有效的控制断裂的大小。通常来说,只要在钢筋拉弯时控制的好,产生的断裂程度控制到了最小就达标了。电弧焊的接头方法主要包括:帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽。其中搭接焊的方法应该采用双面焊接,因为适用的范围较广;而坡口焊适用于焊接部分有凹槽现象的情况,可分为坡口平焊和坡口立焊,每一种方法都要严格的控制好质量。
3结束语
(1)根据施工经验和教训制定施工规划章程。为了保证建筑施工的质量,在施工前施工管理人员应根据以往的施工经验和教训制定相关的施工规划章程。在施工现场,开工之前应组织技术人员、施工人员召开一次全体会议。在会议上将施工目的、施工计划、施工要求等多方面内容做详细的报告,并将工程施工的任务具体详细的分配到具体的施工班组。根据施工计划,还应定期召开总结会,总结工程施工的进度,公布上一时段工作验收的成果。通过这种方式,保证每个管理人员、技术人员都能了解现阶段的施工质量情况,保证下一阶段的质量管理工作能够更好的开展。(2)施工前做好各项准备工作。良好的质量管理工作离不开完善的前期准备工作。做好前期的准备工作是施工中很重要的一项工作。在建筑施工前应对建筑施工所需要的材料和设备进行严格的检验,确保质量符合相关的要求。同时,做好前期的准备工作,保证施工人员不会因为一些小问题手忙脚乱,这样也就可以为建筑施工提供一定的质量保证,提高建筑施工的效率。(3)根据施工计划,按部就班的进行施工。按照施工计划,按部就班的施工也是保证施工质量的重要环节。在建筑施工的过程中建筑施工人员必须根据施工计划进行施工。但是,这并不意味着施工人员事事都要原封不动的进行施工,而是要根据施工的具体情况,有弹性的进行施工。只有弹性的施工才可以在遇到突况时不会慌乱,可以随意应变。因而,在工程施工过程中,质量管理人员要把握好这个度,既要保证施工人员根据施工计划进行保质、保量的施工,又要给予施工人员一定的空间来应对紧急事件。(4)做好建筑施工的工程验收和检验工作。质量管理的最重要的环节就是工程验收和检验工作。在工程前期的准备阶段,管理人员已经做好了详细的质量验收和检验计划,因而在施工过程中,质量管理人员要根据计划做好相关的检验工作。在质量验收阶段,管理人员要做到高标准、严要求,对于检查出来的问题及时要求采取补救措施或者返工,并在修补完成后进行再次验收,直到检验合格为止。除了严格的验收之外,日常的施工过程中,也要做好巡查工作。通过日常的巡查及时发现施工中的问题,并及时提醒施工人员进行改正。
2绿色建筑施工管理的探讨
绿色建筑是指在保护环境的基础上进行工程的建设,从而既保证建筑工程的保质保量的施工,又不会对环境带来负面影响。绿色建筑对社会的发展有非常重要的积极作用。但是,由于绿色建筑成本要高于传统建筑,因而,目前社会上对绿色建筑的投资总量还是很低的。其实,这种做法并不是合理的,是没有远见的。在当今社会,我们提倡可持续发展,因而在建筑行业也要逐渐朝着绿色的方向发展。绿色建筑施工管理和传统建筑的施工管理相比,除了要做好传统施工管理的工作之外,还要通过有效的管理来减少施工对周围环境的干扰和污染。减少由于施工带来的废弃物,通过使用生态节能的技术减少由于能源消耗造成的高成本。绿色建筑施工管理理念的出现,不仅可以改进传统建筑施工中存在的不足,还可以促进建筑行业朝着可持续的方向发展。除了传统的施工管理的工作之外,绿色建筑施工管理还应探讨以下几方面的问题:第一方面,关注施工过程中的能源消耗;第二方面,加强施工过程中对污染的管制;第三方面,绿色建筑的施工管理原则。
2.1关注施工中的能源消耗
在绿色建筑的施工过程中,施工管理人员应秉承绿色生产的思想,通过科学有效的管理,优化施工现场的资源和资源,实现资源的利用率最大化。有效的配置资源要求管理人员从节约和高效利用两方面做起。要做好这两方面工作就要通过有效的管理来满足以下几点要求:第一点、在建筑施工之前选择施工材料时,尽量选择消耗能源较低,对环境造成污染较少的建筑施工材料,或者是废料可以在回收利用的原材料,从而降低原材料的消耗对环境的污染。同时,在施工过程中,要严格控制原材料的领取,确保每一道工序都是根据实际的需求领取原材料的,总而减少原材料的浪费;第二点、定期对施工设备进行维护和保养,确保机械的正常运转和排放量符合要求。在绿色建筑的施工过程中,由于施工技术的先进性,施工中需要的设备数量较多,种类也较多。因而,在施工过程中,施工管理人员还要做好设备的维修保养计划,根据机械设备的使用情况对设备进行保养,从而保证每一台设备在使用的过程中可以高效运转。除此之外,应对排耗量大的设备逐渐进行更新换代,最终实现机械节能减排;第三点,在施工中节省各类能源消耗。在施工现场,经常出现电力设备不使用却仍然处于开机状态的情况。在这种情况下,会造成电力资源的浪费。因而,在施工现场,管理人员要及时巡视设备的使用情况,及时关闭不常用的电力设备,来减少现场的能源消耗。
2.2加强施工中对污染的管制
建筑施工过程中的污染问题是不可避免的,但是这些污染问题并不是不可治理和防范的。因而,在绿色建筑施工过程中,绿色建筑施工管理人员要针对施工现场最常见的污染问题采取恰当的处理措施。其中,污染最为严重的问题有泥浆问题、扬尘问题、无形污染和水污染四种。(1)泥浆污染的处理方式。在施工现场泥浆问题是十分常见的。无论是挖掘还是混凝土的搅拌抑或浇筑都可能出现泥浆飞溅问题并且随着车辆在现场的出入将泥浆带出施工现场,污染其他地方。要解决泥浆污染的问题管理人员要做好以下两方面工作:第一方面,在施工的过程中采取一定的措施将泥浆凝固,避免泥浆飞溅;第二方面,在车辆出入现场时安排专人负责对车辆轮胎上的泥浆的清洗工作,从而减少泥浆问题对环境的污染。(2)扬尘问题的处理方式。扬尘问题是施工中不可避免的问题,尤其是在干燥的天气下,扬尘会明显增多,如果在大风天气下,现场的扬尘问题无异于一次沙尘暴。为了减少扬尘问题对环境的影响,施工管理人员要从以下两方面来控制扬尘:第一方面,定期洒水。通过制定合理的洒水计划来实现降尘的问题;第二方面,及时对制造扬尘的垃圾进行清理,从而从源头上避免扬尘的发生。(3)无形污染的处理方式。绿色建筑在施工过程中常见的无形污染是噪音污染和光污染。施工管理人员针对这两种污染应采取不同的方法来应对。解决这两种污染的思路就是从源头杜绝和从传播中消除。(4)水污染的处理方式。施工现场的水污染主要有两种,一种是人为原因造成另一种是自然无意识造成。人为原因就是施工现场产生的废水不经过处理就排放到江河湖泊中,而自然无意识造成指的是雨水将施工现场产生的污染物带入河流中,污染水资源。因而,在施工现场,管理人员应加强对现场废水排放的监督力度,避免废水不经处理就排放的现象发生,同时,在每天的施工完成之后,组织施工人员对现场进行清扫,及时将污染物清理干净,从而减少水污染的情况。
2.3绿色建筑施工管理原则
绿色建筑施工管理过程中要遵循以下几点原则:第一点、贯彻绿色环保理念,有效节约资源;第二点、对施工设备进行定期的维护和保养;第三点、合理引入绿色高效的设备来代替高污染的设备;第四点、管理人员做好带头工作,带动现场工作人员从日常工作中的点滴小事做起,减少不必要的浪费。
3建筑施工管理与绿色建筑施工管理
施工管理是建筑施工过程中很重要的环节,不论是建筑的工程质量还是工程进度都会受到施工管理的影响。在倡导可持续发展的当今社会,提倡绿色建筑,在施工过程中倡导绿色建筑施工管理才可以引领建筑行业朝着更高的层次发展。和建筑施工管理相比,绿色建筑施工管理的工作内容更加丰富,对管理人员的要求也更高,因而施工单位要加强对管理人员的培养,提高管理人员的素质,从而更好的实现绿色建筑施工管理。
4结语
1.建筑施工企业安全物质文化层次。建筑施工企业安全物质文化层次是该体系中最表层的部分,它包括在施工生产过程中所选择的保护员工安全和健康的施工作业环境和设施、设备、工具、原料、工艺、仪器、仪表、防护用品和用具等安全器物。
2.建筑施工企业安全管理文化层次。为了保证企业安全目标的实现,施工企业各层次管理人员进行的安全管理行为和管理方式称之为建筑施工企业安全管理文化。在此层次又包含了以下三种文化:(1)制度文化。安全管理活动需要有章可循,建立针对施工人员的安全生产、生活管理等的规章制度,使监督管理有章可循,有据可依。安全制度作为建筑施工企业安全生产的保护机制,能够有效地保障企业的安全价值观及安全理念充分而直接地落实到具体的安全生产中去。(2)目标文化。深入人心、切合实际的目标总是能在企业内部形成一股强大的号召力和凝聚力,使员工同心同德为之奋斗。企业的安全目标的宣传和放大无疑会在员工心中建立强大的安全意识和行为指导。而在企业外部,明确的企业目标也会起到很好的宣传作用,树立良好的企业形象。(3)行为文化。施工企业员工把自己的安全意识和企业的安全理念转化为施工过程中的实际的安全行为,这样的行动方式就是企业安全文化体系的行为文化。
3.建筑施工企业安全精神文化层次。建筑施工企业安全精神文化是指被多数员工接受,并能对员工行为进行正确指导的安全思想意识、价值观、理念等的集合,也称作安全观念文化。
(二)建筑施工企业安全文化的管理层次
建筑施工企业安全文化建设需要企业中每一个人的分工努力共同完成,各层次管理者依据自己的工作职责,不同程度地参与到企业安全文化的传播和执行中,使企业从上至下对安全文化内涵及意义能够充分理解,融会贯通,并依此指导自身的生产行为。在此涉及到的管理层次分别是企业高层管理者层次、项目管理者层次以及施工人员层次。
1.企业高层领导者层次。企业高层领导者作为建筑施工企业的最高管理层,肩负着企业安全文化体系的缔造者和领路人的角色,为了保证方向的正确性,应考虑到以下几方面的问题:(1)安全环境、安全工具及护具以及宣传安全理念的活动都需要资金的支持,所以决策层要保证安全生产的资金投入。(2)决策者一定要身体力行,做出表率,决策者的安全态度就代表整个企业的安全态度。
2.项目管理者层次。项目部是施工企业最直接的安全管理区域,项目管理者是施工场所安全管理的最高责任者,不断向施工人员传达安全规章和在施工过程中监督工人的施工安全就成为他们工作的主要内容,他们所传达出来的安全态度以及在发现安全问题时采取的具体做法,恰恰就是整个企业安全文化的真实体现。
1)民用住宅建筑中屋面的覆盖材料,一般会使用导热系数较好、吸水率较低或者容量较低的材料,此种材料一定会具备所需求的强度,屋面板和防水层之间是承重层的位置。屋面材料在选择时,一定要按照国家的相关标准,在材料的存储阶段,防水防潮是一定要严格关注的,在建筑施工时,要根据正确的施工工艺和配比开展施工的流程。
2)民用住宅建筑的屋面绿化。民用住宅建筑中的屋面绿化若能顺利进行,可以将其中所存在的二氧化碳气体合理减少,从而使建筑的能耗降低。例如:在夏季,屋面如果采用了绿化处理,就会比普通的房屋屋面少5℃的温度,室内的温度能够减少3℃左右,并且对民用住宅建筑增强绿化,能够将建筑物的周围环境有效改善,可以将民用住宅建筑中的周围温度合理降低。
2墙体施工的节能技术
墙体施工的节能技术,是将保温墙体的施工过程作为最主要的部分,基本是对墙体保温性能的提升,一般情况下是在承重墙的外层部位建立保温层。
1)保温层的施工
外墙体的保温层施工是民用住宅建筑施工的节能技术中最为核心的部分。在施工时若没有正确的处理过程,就会产生耐久性减弱、渗水、脱落或者开裂的现象,因为墙体的外侧是保温层的施工位置,没有较强的粘着性,很容易产生严重的后果,同时对应的成本也相对较高,施工工艺的采用上,一般会选择复合、喷涂、干挂以及抹灰等。目前所提倡的施工工艺为加气混凝土与蒸压粉煤灰的结合体,在外部的围护上可以充分的利用此种材料的优质特性,将保温隔热性能提升,并且绿色环保的功效也能大大体现。同时简单的施工技术,让施工人员的工作时间减少。
2)外墙体的保温施工
民用住宅建筑中所涉及到的承重墙所使用的施工工艺,是对整砖使用平砌的方式,然而如果面临空心砖,就不可以对其砍凿。此外,一些部位是有管线经过的,就要利用实心砖进行砌筑,这时一定要留有预埋的位置,并且此位置在填筑时不可以用水泥砂浆,否则会严重的将民用住宅建筑中想提升的保温隔热性能降低。新型建筑材料的选用和先进的施工方法与技术是建筑施工中非常重要的一项内容,这就要求施工管理人员要时刻将节能理念贯穿在整个施工过程,积极地推行建筑节能材料的应用。
例如聚苯颗粒保温料浆外墙保温技术,是将废弃的聚苯乙烯塑料加工破碎成为0.5mm~4mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。该施工技术简便,不仅可以减少劳动强度,提高工作效率,还不受结构质量差异的影响;对有缺陷的墙体施工时,墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可。该施工技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。
3门窗施工的节能技术
关键词:施工裂缝分析
施工项目质量问题的分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。为此,要求对质量问题的分析力求全面、准确、客观;对事故的性质、危害、原因、责任都不能遗漏。要有科学的论证和判断;言之有理:论之有据,方能达到统一认识的目的。
一、墙体裂缝分析
(一)地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又末进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45。呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。
当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时,则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。
在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时,也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时,裂缝位于层数低的荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。
当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。
在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。
此外,新建房屋的基础若位于原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5~1。否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理,在施工相邻的高层和低层房屋时,亦应本着先高、重,后低、轻的原则组织施工;否则,若先施工了低层房屋后再施工高层房屋,则也会造成低层房屋墙体的开裂。
从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处,平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45。所以裂缝也成45倾斜。
为了防止地基不均匀沉降引起墙体开裂,首先应处理好软土地基和不均匀地基,但在拟定地基加固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大;而效果亦差。在上部结构处理上有:改变建筑物体型;简化建筑物平面;合理设沉降缝;加强房屋整体刚度(如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等);采用轻型结构、柔性结构等。
(二)温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5XlO/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。
温度应力引起墙体裂缝一般有以下几种情况:
1.八字形裂缝
如图4-6所示,当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。
2.水平裂缝和包角裂缝
平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
3,女儿墙根部和竖向裂缝
女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体外西域女儿墙外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。
此外,在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝,这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。
影响房屋伸缩出现裂缝的原因很多而且复杂,以上所述的仅是一些常见的情况。为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避兔楼面错层和伸缩缝错位;加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地;采用蓄水屋面域种植屋面;女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。
二、悬挑结构坍塌分析
悬挑结构坍塌实例较多,一是整体倾覆坍塌;二是沿悬臂梁、板根部断塌。其主要原因有:
1.稳定力矩小于倾覆力矩
悬挑结构是靠压重或外加拉力来保持稳定,要求抗倾覆的安全因素不小于1.5,若稳定力矩小于倾覆力矩时,必然失稳,倾覆坍塌。如雨蓬、挑梁,当梁上压重(砌砖的高度)不能满足稳定要求时,就拆除支撑、模板,即会产生坍塌事故。
2.模板支撑方案不当
悬挑结构根部受力最大,当混凝土浇筑后,尚未达到足够强度时,模板支撑产生沉降,根部混凝土随即开裂,拆模后将从根部产生断裂坍塌;若悬挑结构为变截面时,施工时将模板做成等截面外形,而造成根部断面减小,拆模后也会造成断塌事故。
3.钢筋错位、变形
悬挑结构根部负弯矩最大,主筋应配在梁板的上部。若施工时将钢筋放在下部,或被踩踏向下变形过大,或锚固长度不够等原因,拆模后,均会导致根部断塌。
4.施工超载
悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比,如施工荷载超过设计荷载,当模板下沉时就在根部出现裂缝;尤其是当由根部向外浇筑混凝土时,随着荷载增加;模板变形,也极容易在根部产生裂缝,导致拆模后断裂。
5.拆模过早
不少悬挑结构断塌事故都是由于拆模过早,混凝土未达到足够强度所造成。所以,规范规定,跨度小于2m的悬臂梁及板,混凝土拆模强度应大于等于70%;跨度大于2m的悬臂梁及板,混凝土的拆模强度为100%。
三、钢筋混凝土柱吊装断裂事故分析
(一)事故概况
某工程项目C列柱为等截面柱,长l2m;断面为40Omm*6OOmm;采用对称配筋,每边为4业16,构造筋为2业12;混凝土强度等级为C20,吊装时已达100%强度;柱为平卧预制,一点起吊;吊点距柱顶2m;刚吊离地面时,在柱脚与吊点之间离柱脚4.8m左右产生裂缝,裂缝沿底面向两侧面延伸贯通,最大宽度达1.3mm,使柱产生断裂现象。
(二)事故原因分析
此事故的主要原因是:柱平卧预制吊装,吊点受力与使用受力不一致;吊点选择不合理,吊装弯矩过大,其抗弯强度和抗裂度不能满足要求所造成。现予以分析验算如下:
1.吊点选择不符合吊装弯矩MDm,最小的原则
柱子吊装弯矩的大小与吊点位置密切有大而遭受破坏,其吊点选择的原则:必须力求吊装弯距最小。为此,对等截面柱,当一点起吊时,应使|Mmx|=|一MD|,即跨中最大正弯距语吊点处负弯距的绝对值相等。据此求得吊点位置距柱顶为0·293L(L为柱长)处。当L为12米时,吊点距柱顶应为0.293X12=3.5m。原吊点离柱顶为2m,故不符合吊装弯矩最小的原则,吊装时必然使跨中最大弯矩的绝对值大于吊点处负弯矩的绝对值,所以裂缝发生在跨中最大正弯矩的截面处。
2.柱子吊装中抗弯强度不够
现就按吊装弯矩最小进行验算,柱子平卧预制一点起吊,其抗弯强度也不能满足要求。验算结果如下:
(1)计算荷载g
取钢筋混凝土重力密度为25000N/m'''',则自重为0.4X0.6X25000=6000N/m;动载系数为1.3~1.5,取1.5,则计算荷载q=1.5X6000=9000N/m。
(2)计算简图
按吊装弯短最小的原则,吊点离柱顶为3·5m,吊装时柱脚不离地,柱子刚吊离地面近似于一根悬臂的简支梁。
3.柱子吊装中抗裂度不够
按施工验收规范规定,钢筋混凝土构件在吊装中受拉区裂缝宽度不大于0.2~0.3mm,而裂缝宽度与钢筋的受拉应力有关,钢筋受拉应力愈大,则裂缝宽度愈大。所以,在柱子吊装中常用钢筋的拉应力来控制裂缝的宽度。只要钢筋拉应力满足下式要求,说明裂缝宽度在允许范围内,能满足抗裂度要求。说明抗裂度不能满足要求。
(三)经验教训
从上述事故中,应吸取的经验教训如下:
(1)由于柱子吊装受力与使用受力不一,故必须进行吊装验算。
(2)当吊装受力与使用受力不一时,吊点选择应符合吊装弯矩最小的原则,以免吊装弯矩过大而过受破坏。如在本例中,按吊装弯矩最小的原则,确定吊点距柱顶为3·5m时,其跨中的正弯矩与吊点处的负弯矩的绝对值相等,均为55.125XlO。而按原吊点距柱顶为2m时,其跨中最大弯矩为103.68X1O。N·mm,最大弯矩截面距柱脚为4.8m处。由此可见,原吊点跨中正弯矩要比按吊装弯矩最小的原则确定吊点跨中正弯矩大1.88倍。该柱在离柱脚4.8m处出现较大裂缝,产生断裂现象,也证明了该截面处的吊装弯矩最大。
(3)当吊装受力与使用受力一致时,吊点的选择应尽可能符合使用受力的要求,如简支梁的两吊点应靠近梁的两端;悬臂梁的两吊点应在梁的两支座处。