某體育場工程墻體裂縫原因

某體育場工程墻體裂縫原因分析一、工程概況某體育場工程總占地面積2240m2，可容納觀眾8500人，屬丙級體育場；主要由比賽場地、主看臺、輔助看臺、輔助用房組成。總建筑面積4821m2，磚混結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)，其中主看臺為柱下獨立基礎(chǔ)和鋼筋混凝土底板條形基礎(chǔ)；輔助看臺為磚砌條形基礎(chǔ)。主看臺下設(shè)主體一、二層，局部三、四層輔助用房；輔助看臺下設(shè)一層倉庫。主看臺側(cè)在eq\o\ac(○,9)～eq\o\ac(○,10)軸、eq\o\ac(○,19)～eq\o\ac(○,20)軸間分別設(shè)置一道60mm寬的變形縫。二、施工情況該工程2005年9月末開工，2005年10月末完成看臺基礎(chǔ)后進入冬季越冬維護。采用的越冬維護措施為基礎(chǔ)全部回填土至地梁上300cm。2006年4月份該工程復(fù)工，工程順序為由北向南進行，主看臺、輔助看臺同時進行。以伸縮縫為界進行施工段劃分，共設(shè)10個施工段，8個后澆帶。后澆帶均在看臺混凝土澆筑完畢后一個月內(nèi)施工完，最短間隔時間為20天。2006年7月該工程主體完工，2006年10月工程竣工。三、墻體裂縫情況描述1、體育場主看臺輔助用房一層在D軸靠近eq\o\ac(○,1)軸、eq\o\ac(○,9)軸、eq\o\ac(○,19)軸、eq\o\ac(○,20)軸、eq\o\ac(○,28)軸位置出現(xiàn)典型的正八字形裂縫，在D軸靠近eq\o\ac(○,9)軸、eq\o\ac(○,19)軸、eq\o\ac(○,20)軸的斜裂縫為通透的；eq\o\ac(○,9)軸、eq\o\ac(○,19)軸、eq\o\ac(○,20)軸墻體上出現(xiàn)斜裂縫。eq\o\ac(○,1)軸、eq\o\ac(○,28)軸的外側(cè)也出現(xiàn)了斜裂縫。裂縫長度在0.9m～1.8m之間。冬季裂縫較寬，2007年5月份觀察時，裂縫變??；2007年6月22日觀察，D軸靠近eq\o\ac(○,1)軸的斜裂縫回縮至肉眼觀察不到明顯裂縫；其它裂縫均有明顯的回縮，裂縫寬度明顯減小，見附圖1、2、3、4。附圖1附圖2附圖3附圖42、輔助看臺C軸在eq\o\ac(○,32)軸～eq\o\ac(○,33)軸之間、eq\o\ac(○,43)軸～eq\o\ac(○,44)軸之間、eq\o\ac(○,54)軸～eq\o\ac(○,55)軸之間靠近地坪處出現(xiàn)水平裂縫，并有錯動痕跡?？拷黣q\o\ac(○,54)軸～eq\o\ac(○,55)軸、eq\o\ac(○,43)軸～eq\o\ac(○,44)軸位置開裂較嚴(yán)重，抹灰層已脫落。在2006年9月份未進行罩面抹灰時裂縫已經(jīng)出現(xiàn)，當(dāng)時進行了簡單的修復(fù)，但并未控制住裂縫的發(fā)展。見附圖5、6。附圖5附圖63、體育場四個大門入口處上橫梁一側(cè)支座處墻體開裂。尤以eq\o\ac(○,25)軸～eq\o\ac(○,26)軸、eq\o\ac(○,61)軸～eq\o\ac(○,62)軸兩處開裂情況嚴(yán)重，支座處墻體出現(xiàn)錯動的痕跡，墻體的抹灰層已脫落。其中eq\o\ac(○,61)軸～eq\o\ac(○,62)軸處的支座在2007年1月12日觀察時開裂最嚴(yán)重，eq\o\ac(○,25)軸～eq\o\ac(○,26)軸軸處的支座開裂情況同eq\o\ac(○,1)軸與主看臺間、eq\o\ac(○,86)軸與主看臺間大門上橫梁在支座處開裂情況相同，但在2007年6月22日的現(xiàn)場觀察中發(fā)現(xiàn)eq\o\ac(○,1)軸與主看臺間、eq\o\ac(○,86)軸與主看臺間大門上橫梁在支座處開裂情況未發(fā)生變化；eq\o\ac(○,25)軸～eq\o\ac(○,26)軸處的支座開裂情況較eq\o\ac(○,61)軸～eq\o\ac(○,62)軸處的支座開裂情況嚴(yán)重，支座處墻體錯動非常嚴(yán)重，抹灰層已局部脫落，見附圖7、8。附圖7附圖84、輔助看臺在靠近eq\o\ac(○,1)軸、eq\o\ac(○,86)的兩部室外樓梯平臺與其下部墻體之間出現(xiàn)水平裂縫，裂縫寬度大約在10～15mm之間。四、裂縫產(chǎn)生原因分析1、主看臺下輔助用房全長120.6m，在D軸外側(cè)在一層通長設(shè)置有一個1.5m寬的懸挑板，懸挑板支座磚墻內(nèi)設(shè)有370mm*550mm的通長鋼筋混凝土梁。雖然在eq\o\ac(○,9)～eq\o\ac(○,10)軸、eq\o\ac(○,19)～eq\o\ac(○,20)軸間各設(shè)置一道60mm寬的變形縫，但由于以下兩個原因是造成了主看臺下輔助用房一層磚墻出現(xiàn)了八字形裂縫。一是：鋼筋混凝土梁、懸挑板與磚墻的溫度變化不同，在陽光照射時，鋼筋混凝土梁、懸挑板的溫度可達60℃甚至更高，而相應(yīng)的磚墻溫度僅能達到32-35℃之間，因此鋼筋混凝土梁、懸挑板的熱膨脹變形大于磚墻；二是：由于鋼筋混凝土梁、懸挑板線膨脹系數(shù)大于磚墻將近一倍，溫度變化時，鋼筋混凝土梁、懸挑板的熱膨脹變形比較大，由于溫度變形的不一致，便在鋼筋混凝土梁、懸挑板下的磚墻休內(nèi)產(chǎn)生了剪應(yīng)力，而砌體內(nèi)的應(yīng)力超過了砌體的抗拉強度，使磚墻內(nèi)承受了主拉應(yīng)力而破壞，形成了八字形裂縫；由于溫度應(yīng)力引起構(gòu)件變形過大，在變形縫處甚至產(chǎn)生了能透裂縫。2、輔助看臺C軸在eq\o\ac(○,33)軸～eq\o\ac(○,43)軸、eq\o\ac(○,44)軸～eq\o\ac(○,54)軸之間為48m，輔助看臺在C軸沿縱向設(shè)有250mm*650mm的鋼筋混凝土梁，其底標(biāo)高為0.300m，梁上是鋼筋混凝土看臺座席，C軸基礎(chǔ)圈梁頂標(biāo)高為-0.0080m，兩者之間是380mm高的磚砌體。在輔助看臺C軸在eq\o\ac(○,32)軸～eq\o\ac(○,33)軸之間、eq\o\ac(○,43)軸～eq\o\ac(○,44)軸之間、eq\o\ac(○,54)軸～eq\o\ac(○,55)軸之間靠近地坪處出現(xiàn)水平裂縫的原因本人認(rèn)為同主看臺產(chǎn)生的原因相同。3、大門入口處的上橫梁為鋼桁架，外包鋼絲網(wǎng)抹灰，是露天構(gòu)件，且兩端采用剛接，形成了超靜定桿件。由于在溫度變化時鋼桁架要發(fā)生變形。由于兩端支座為磚砌體且與錨件焊死，鋼桁架的伸長或縮短受到了約束，在支座處產(chǎn)生內(nèi)力，梁的變形受到兩支座的限制，引起支座反力，同時由于在鋼桁架內(nèi)的溫度應(yīng)力已超過了夸砌體的抗拉強度，致使磚砌體開裂，導(dǎo)致了墻體抹灰層的脫落。由于桿件越長，其變形越大，所以跨度大的鋼桁架支座開裂比較大。4、查該體育場工程2006年4月28日設(shè)計洽商記錄得知，外樓梯下的基礎(chǔ)埋深為1000mm，基礎(chǔ)下為800mm中粗砂，基礎(chǔ)側(cè)向為回填土。由于基礎(chǔ)在凍深線以上，冬季凍脹時使基礎(chǔ)產(chǎn)生一個向上的側(cè)向凍切力，使基礎(chǔ)被抬起，外樓梯上移，平臺板隨之上移，基礎(chǔ)回落時，樓梯平臺板并未隨之回落，所以導(dǎo)致了輔助看臺在靠近eq\o\ac(○,1)軸、eq\o\ac(○,86)的兩部室外樓梯平臺與其下部墻體之間出現(xiàn)水平裂縫。五、維修建議由于本工程的裂縫均是由于溫度應(yīng)力所引起，本人認(rèn)為不影響觀感與使用的可暫不做處理，裂縫隨溫度變化還會發(fā)生變化，應(yīng)