混凝土裂縫是怎么產(chǎn)生的?有實(shí)例有真相,!
1,、簡(jiǎn)例分析之前對(duì)檢測(cè)鑒定目的、對(duì)象,、所需知識(shí)儲(chǔ)備等內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)介,。
目的:尋找隱患、發(fā)現(xiàn)問題,、分析原因,;如果需要進(jìn)一步評(píng)級(jí),可根據(jù)問題的嚴(yán)重程度(與規(guī)范要求的偏差量)予以評(píng)級(jí),,這些“問題”涵蓋了承載力,、構(gòu)造、裂縫,、變形等等內(nèi)容,;鑒定的結(jié)果是后續(xù)整改加固的依據(jù)之一。
對(duì)象:可以是整體結(jié)構(gòu),,也可以是結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件,;可以是承重構(gòu)件,,也可以是維護(hù)構(gòu)件。只要業(yè)主需求合理,,技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn),,都可進(jìn)行鑒定。
知識(shí)儲(chǔ)備:良好的知識(shí)儲(chǔ)備可以提供更好的鑒定思路,,相關(guān)知識(shí)涵蓋廣泛,,本處僅列出一些基礎(chǔ)性相關(guān)知識(shí):①熟悉規(guī)范,規(guī)范是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),、技術(shù)分析,、報(bào)告抒寫的依據(jù),是鑒定人員的技術(shù)準(zhǔn)繩,;②今天的工作有時(shí)只是在重復(fù)前人或者自己的工作,,怎樣才能做的更好,有所變化,?每個(gè)工程有自身特點(diǎn),,因此廣泛收集期刊文獻(xiàn)、技術(shù)專著,、樣板報(bào)告等資料,,在對(duì)前人的技術(shù)成果進(jìn)行模仿、學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升華,,提煉出每個(gè)工程自己獨(dú)有的新意,;③生活經(jīng)驗(yàn)、客觀規(guī)律,、邏輯推理等等也是技術(shù)分析過程的好幫手,。
2、簡(jiǎn)例:下文例子均為簡(jiǎn)單初步定性分析
2.1簡(jiǎn)例一:滲漏原因分析
某住宅陽臺(tái)水落管彎管處存在滲漏,,樓上業(yè)主在委托檢測(cè)前已對(duì)可疑滲漏處A相應(yīng)板面防水進(jìn)行處理,,因此堅(jiān)持認(rèn)為是彎管最低處蓋子(可疑滲漏處B)未密封好,屬于物業(yè)需要處理的問題,,物業(yè)認(rèn)為是水落管外壁與陽臺(tái)混凝土樓板交界處(可疑滲漏處A)有裂隙,,防水未徹底修復(fù)好,屬于樓上業(yè)主的責(zé)任范疇,。我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察后發(fā)現(xiàn),,陽臺(tái)樓板板底采用白灰粉刷,彎管上附著有白灰,,白灰掛在彎管最低處呈水滴狀,;如果是因?yàn)閺澒茏畹吞帩B漏,彎管面不應(yīng)附著有白灰,,只能是落水管與陽臺(tái)板交界處存在滲漏,,漏水帶著板底白灰向下流動(dòng),,才會(huì)呈現(xiàn)現(xiàn)有狀態(tài)。樓上業(yè)主也認(rèn)可我們的分析,,后續(xù)樓上業(yè)主對(duì)交界處防水重新進(jìn)行處理,現(xiàn)已不再滲漏,。
圖1 彎管可疑滲漏點(diǎn)示意圖
2.2簡(jiǎn)例二:斜向裂縫原因分析
①-1某污水井蓋開裂
因井蓋跨度小,、鋼筋規(guī)格相對(duì)較大,未出現(xiàn)彎曲破壞,??拷w周邊支承處出現(xiàn)環(huán)周斜裂縫,根據(jù)摩爾應(yīng)力圓初步分析,,僅考慮剪應(yīng)力作用時(shí),,剪應(yīng)力作用最大面轉(zhuǎn)過45度即為主拉應(yīng)力面,與實(shí)際環(huán)周斜向裂縫對(duì)應(yīng),,該裂縫為剪力作用引起,。井蓋中部略為塌陷卻沒有掉落?因井蓋鋼筋尚且支承在周邊,,雖然井蓋上來來往往偶有車輛通過,,井蓋中部卻沒掉落,可見此時(shí)鋼筋銷栓作用貢獻(xiàn)良多,,竟強(qiáng)于此處井蓋混凝土的抗剪能力,。井蓋雖勉強(qiáng)可用,也到更換的時(shí)候,,真出現(xiàn)輪胎陷落事件指不定又是一場(chǎng)風(fēng)波,。
圖2-1 井蓋裂損圖
圖2-2 井蓋剖面圖
①-2破路機(jī)沖擊路面
采用破路機(jī)破除素混凝土路面的過程和井蓋裂損的特點(diǎn)類選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 似,機(jī)器沖頭撞擊路面留下的孔洞呈上小下大的錐臺(tái),,詳見圖3(文中的圖片因?yàn)楦┮暯嵌刃Ч惶黠@)?,F(xiàn)場(chǎng)碰到的時(shí)候不妨觀察是否如此,看看作者是否觀察準(zhǔn)確,、全面,,是否還存在沿其他截面破裂方式,例如直沖破裂,。
圖3-1 破路機(jī)示意
圖3-2 破路機(jī)留下的上小下大的錐臺(tái)狀孔洞
②-1某門洞上方斜裂縫
該裂縫呈倒八字型,,因B處條帶(黃色區(qū)域)周邊墻體豎向變形受金屬門框約束,豎向變形小于A處條帶(綠色區(qū)域),,故而A側(cè)相對(duì)B側(cè)向下變形,,該變形差將產(chǎn)生相應(yīng)剪力,根據(jù)摩爾應(yīng)力圓,,初步分析僅在剪應(yīng)力作用下,,產(chǎn)生圖中所示倒八字型裂縫,。
圖4-1 門洞上方倒八字裂縫
還可換個(gè)思路分析,將墻體倒轉(zhuǎn)180度來看,,具有足夠剛度的金屬門框沖入磚墻的過程,,是不是像極了破路機(jī)沖擊頭沖破素混凝土板的過程,顛倒?fàn)顟B(tài)下,,沖出的錐臺(tái)也是上小下大,,真有點(diǎn)異曲同工的感覺。
圖4-2 門洞墻倒轉(zhuǎn)180度后分析
②-2磚砌平拱裂縫
而當(dāng)門洞上方采用磚砌平拱過梁,,過梁剛度不足時(shí),,過梁中部相對(duì)端部可能下?lián)希藭r(shí)的裂縫則為正八字裂縫,。而圖四中的金屬門框提供較好剛度,,門框中部相對(duì)端部?jī)H有極小的下?lián)希蛔阋援a(chǎn)生正八字裂縫,。
③某懸挑梁上隔墻開裂分析
通過前文裂縫兩側(cè)構(gòu)件的相對(duì)變形,,利用摩爾應(yīng)力圓求主拉應(yīng)力方向,對(duì)于可能形成的開裂走向整理出規(guī)律,。而本例中的裂縫方向卻有點(diǎn)出乎意料,,請(qǐng)看圖5中的懸挑梁上方的隔墻裂縫走向,圖面右側(cè)為陽臺(tái)臨空側(cè),,則右側(cè)應(yīng)相對(duì)左側(cè)下?lián)?,根?jù)前文的規(guī)律,裂縫形態(tài)應(yīng)為右高左低,,實(shí)際情況怎么會(huì)形成左高右低的裂縫走向呢,?裂縫是客觀存在的,自然不會(huì)有所隱瞞,,背后必有與它相應(yīng)的受力特點(diǎn),。
圖5 懸挑梁上隔墻(Q1)開裂(圖面右側(cè)為陽臺(tái)臨空側(cè))
此時(shí)需進(jìn)一步理清臨近結(jié)構(gòu)對(duì)該墻體的影響,繪制該隔墻在結(jié)構(gòu)中所處的位置,,詳見平面圖6,,與該懸挑梁(XL1)相連的臨近梁(L2)上方砌有隔墻(Q2),使得該梁(L2)下?lián)弦饝姨袅?XL1)的上翹(類似蹺蹺板作用),,且該梁(L2)的下?lián)蠋?dòng)所支承的垂直方向梁(L3)的轉(zhuǎn)動(dòng),,轉(zhuǎn)動(dòng)梁(L3)上方的隔墻(Q3)同方向轉(zhuǎn)動(dòng)(朝室內(nèi)傾斜),從該轉(zhuǎn)動(dòng)墻(Q3)與上部的梁底脫裂方向得到進(jìn)一步確認(rèn),,詳見圖7,。懸挑梁上方隔墻(Q1)翹起后相應(yīng)朝室內(nèi)傾斜,但是該傾斜受到墻體(Q3)上部的梁約束,,詳見圖8,,如果把(Q1)分成上下兩部分分析,,因上部向左變形受阻,下部將相對(duì)上部向左變形,,則會(huì)出現(xiàn)如圖8中左高右低的裂縫形態(tài),,整體變形示意及開裂狀況詳見圖9??梢姺治鲞^程除了注意局部受力,,還應(yīng)重視整體結(jié)構(gòu)對(duì)局部造成的影響,綜合進(jìn)行考慮,。
圖6 局部平面圖
圖7 轉(zhuǎn)動(dòng)隔墻(Q3)頂部與梁脫裂
圖8 懸挑梁上墻(Q1)最終水平向相對(duì)變形
圖9 整體變形及開裂側(cè)立面示意圖
3、文末小結(jié)
上文主要引用“滲漏”及“裂損”的例子,,因滲漏和裂損問題肉眼可辨,,感官?zèng)_擊明顯,是各類糾紛的主要誘因,,較有代表性,。這些例子就像只麻雀,雖小但五臟俱全,,正所謂苔花如米小,,也學(xué)牡丹開,其色正,,其姿亦莊嚴(yán),。想來一個(gè)構(gòu)件、一類構(gòu)件分析好了,,碰到類似的就可以觸類旁通,,到了整體結(jié)構(gòu)的問題也和構(gòu)件分析有著許多共通的地方,同樣可以迎刃而解,。問題分析好了,,思路理順了,只是弦還不能松,,得繼續(xù)認(rèn)真謹(jǐn)慎抒寫報(bào)告,,報(bào)告是最終成果,是理論基礎(chǔ),、分析過程的延伸和具體體現(xiàn),。報(bào)告?zhèn)鬟f的是信息,信息通過文字表達(dá),,只是同樣的文字不同的組織順序,,可能會(huì)有不同的意思。
4,、補(bǔ)遺--無梁樓蓋
近來偶有無梁樓蓋坍塌的事故報(bào)道,,當(dāng)無梁樓蓋出現(xiàn)沿柱邊或柱帽邊斜截面沖切破壞的過程,,與前文井蓋裂損及破路機(jī)破路的過程有共通之處。當(dāng)然無梁樓蓋的破壞不僅僅只有沖切破壞一種類型,,“土木吧”等公眾號(hào)有多篇關(guān)于無梁樓蓋坍塌的事故的介紹及原因分析,,文末的留言同樣精彩,閃光處常引人思考,。
本處未就具體原因作分析,,請(qǐng)?jiān)试S我們暫且通過粗糙地回憶印象中幾類事故出現(xiàn)頻率,看看結(jié)構(gòu)抗超載能力還與什么因素關(guān)系密切,。
a,、懸挑陽臺(tái)、雨棚坍塌事故偶有報(bào)道
b,、無梁樓蓋坍塌事故偶有報(bào)道
c,、普通兩端支承梁垮塌事故少有報(bào)道
d、四邊支承板塊垮塌的事例鮮有報(bào)道,,此類板塊出現(xiàn)問題的可不少,,但不至于坍塌,出現(xiàn)問題多為板面四周開裂,、板底十字交叉裂縫,。試想即使混凝土均掉落,在鋼筋錨固,、配筋率得當(dāng)?shù)那闆r,,按照類似懸鏈線考慮(例如懸索橋),懸掛鋼筋仍然可以承擔(dān)一定荷載,。
e,、另外我們?cè){(diào)查過一個(gè)梁+大板結(jié)構(gòu)地下車庫,頂板實(shí)際覆土“嚴(yán)重超載”,,達(dá)到設(shè)計(jì)覆土4-5倍,。于地下室內(nèi)一側(cè)觀測(cè),僅出現(xiàn)構(gòu)件開裂,,梁最大裂縫出現(xiàn)在斜裂縫處(最大縫寬約1.5mm),,板底最大裂縫出現(xiàn)在跨中(最大縫寬約為0.5mm),可見此類結(jié)構(gòu)抗超載能力頗強(qiáng),??吹酱颂帲赡苡信笥岩獑?,此時(shí)如果換作無梁樓蓋是否會(huì)坍塌,?要回答這個(gè)問題,是否要專門設(shè)計(jì)一組由承載力而非構(gòu)造控制的設(shè)計(jì)上具有承擔(dān)同等覆土厚度的梁板式以及無梁樓蓋式的結(jié)構(gòu),通過加載對(duì)比最后破壞時(shí)各自承擔(dān)的實(shí)際覆土厚度,。只是實(shí)驗(yàn)一時(shí)做不了,,那就先做個(gè)對(duì)比吧,收集網(wǎng)絡(luò)上無梁樓蓋坍塌的事例,,計(jì)算破壞時(shí)覆土厚度與設(shè)計(jì)覆土厚度的比值,,該范圍從0.8-5.8不等(詳表1),可見無梁樓蓋的表現(xiàn)不太穩(wěn)定,,既有表現(xiàn)不佳的,,但其中也不乏具備較好抗超載能力的,而且事后問責(zé)也未見針對(duì)此類設(shè)計(jì)的,,也是對(duì)這些設(shè)計(jì)人員謹(jǐn)慎的肯定,。可見不好全面否定無梁樓蓋,。
表1 實(shí)際覆土和設(shè)計(jì)覆土超載比計(jì)算
補(bǔ)遺小結(jié):無梁樓蓋也有不俗的表現(xiàn),,為什么近來受傷的總是它們呢?擱置設(shè)計(jì)和施工的原因暫且不談,,還有什么因素影響結(jié)構(gòu)安全度,?正如大家擔(dān)憂裝配式混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的約束效果是否足夠可靠,,懸挑構(gòu)件,、無梁樓蓋邊界則缺少多余約束條件,冗余度不足,,抵抗意外能力會(huì)遜色一些,。打個(gè)比方,用4根筷子支撐一塊硬紙板,,當(dāng)硬紙板上作用有向下的力,,紙板可能被戳出窟窿;當(dāng)筷子頂端再用4根筷子拉結(jié),,此時(shí)與紙板接觸的就不僅僅只有4個(gè)點(diǎn),,而是4條邊(N個(gè)點(diǎn)),即紙板具有更多的邊界約束,,冗余度更多,,當(dāng)同樣的向下力作用下,紙板更不容易破壞,。懸挑構(gòu)件,、無梁樓蓋等冗余度不足的結(jié)構(gòu),有必要除了“自身”需要加強(qiáng),,同時(shí)“外在”施工或使用階段荷載等要注明限制條件,。