蓋      蓋大樓鄰損 

房子剛蓋好,正後方就推出一個22層的大建案,隨著建案的推進開挖,打樁,房子的龜裂不斷增加,心中的不安與日俱增;對方一再保證結構無虞,並委託第三方監測、鑑定。心中雖有疑慮,無法全然接受對方的解釋,無奈自己這方面專業不足,在對方保證修補的情況下,也只能接受。最近有幸遇到一位旅居美國返鄉的友人,他是結構技師,在美國設計過不少橋樑房屋,大喜解惑有望 

 

龜裂不必然是結構受損 

迫不及待,厚顏地請這位友人為我鑑定受損情形,他不辭辛勞一個樓層一個樓層仔細的看,並向我解釋產生龜裂的可能原因。我將他的結論歸納為三部分:橫樑、窗台、牆面,並在此表達我由衷的謝忱。 

 

首先,我最擔心的是頂樓的8米橫樑 

這支衡量出現了約10道規則性的垂直龜裂,友人看了樑上方的屋頂沒有龜裂、樑的正下方也沒有龜裂,判定此樑結構未受損,推斷龜裂的原因應該是水泥乾縮造成的。我說灌漿時我養護得很好,當時也沒有發現任何龜裂現象,他說未必是在RC層,龜裂很常發生在抹上去的粉光層。 

 

關於這點,當初在抹粉光層粗胚時,我就發現粗胚會龜裂,抹牆壁的師傅說是正常,這樣才不會「棚拱」,後續的細胚粉光抹上去就看不出來了。若龜裂僅於粉光層,那很可能就是,粉光層粗胚已有乾縮龜裂,受到打樁震動的影響,外層也被震裂。友人進一步解釋,要把一支橫樑震出10幾道垂直的龜裂,這種震波的形式與力道,不太容易產生。

8米橫樑出現規則性垂直龜裂(為讓裂痕明顯,刻意加強對比)

樑-1.1  

8米橫樑出現規則性垂直龜裂(續上圖)

樑-2.2  

圖片右方為上圖8米橫樑的鋼筋施工圖(無搭接)

8米橫樑鋼筋1.1   

 

 

關於窗台的龜裂 

後面大樓建案動工前,就先委託第三方做鄰近房屋的鑑定,並拍照存證。由於我的房子是新蓋好,所以狀況很單純,鑑定結果是,幾乎每個窗戶的窗角都有龜裂的現象,其它部分都無龜裂現象。後方建案動工後,龜裂更加明顯。窗台龜裂基本上不會影響結構,但嚴重時會滲水。 

 

記得我在每個窗台斜角都有放加強鋼筋,施工品質與混凝土都不差,為何還會產生龜裂?我找出施工時的照片,給友人看,他解釋加強筋雖有效果,但仍很難完全防止龜裂,因為整個房子受到震波的影響,受力與應力反應情況相當複雜。

窗台龜裂情形 

窗台-1.1  

夾在門窗中間的牆,也是很容易產生龜裂的地方

門窗-1.1   

二層牆筋,窗台加強筋也要二層(圖中只有一層加強筋),但也未必能完全逮住龜裂。

窗台加強筋-1.1

 

我想用下圖單純的向量概念來說明窗台受力擠壓的情況,為易於理解,假設有一道由右向左的震波,其力道由右向左傳遞,力道傳遞到窗台,就會轉成其他方向的分量,這些分量讓窗台必須承受其應力,承受不住就會以龜裂形式釋放其能量。

窗台受力向量圖1.1  

 

關於牆面的龜裂 

以結構角度來看牆面龜裂,RC牆鋼筋和房子樑柱的鋼筋是整個連結在一起,但是其強度卻弱很多,當房子受到震力震動時,牆面無法承受由樑柱傳遞到牆的應力時,此能量只能用龜裂(變形)消去能量。一般而言,牆面龜裂很難避免,樓層愈高,情況愈嚴重,住透天厝的人應可發現頂層樓梯屋的牆面龜裂最嚴重。 

 

還好只要不是結構牆或剪力牆,龜裂通常不會影響結構安全。記得曾在某篇921大地震文獻讀到,研究人員從眾多倒塌與受損的房屋中,得到很多寶貴的經驗與結論,其中一個有關牆的結論是:牆能提供垂直的支撐力量,降低房子倒塌的危險。因此,牆仍具有其功能,不要輕易為了利用空間而移除牆面,特別是由地基就開始層層疊上去的牆,若非剪力牆,至少也能分擔柱子承重的重擔;若有嚴重的龜裂,特別是磚牆無鋼筋與樑柱維繫,強震時是有可能牆柱分離倒塌,不要掉以輕心。

柱邊牆龜裂

牆1.1  

左側柱牆接縫有撕裂性龜裂

牆柱旁1.1  

牆面好像沿著冷氣排水口龜裂

冷氣排水管-1.1  

找出冷氣排水口圖片,證實龜裂不是沿著排水管龜裂

冷氣排水管鋼筋-W1       

 

關於龜裂的修補 

非結構性龜裂,修補的主要目的是防止水氣侵入導致鋼筋銹蝕,其次是美觀。常用的材質是環氧樹酯(Epoxy),對微小的裂縫則要鋸開擴孔灌注,或直接批土上漆。根據一般有經驗者分享:不管用什方法修補,均不是一勞永逸。分析其原因,因為修補的地方,是房子能量不平衡的釋放點,外表的修補斷無法抗拒外力巨大的撼動,下次再碰到相同震波就會再次在相同點產生龜裂現象,因此,龜裂只能視為是房屋受外力趨向平衡的現象,無論此外力是地震或人為的打樁。至於結構性龜裂的修補,那是很專業的領域,就留給專業去處理吧。就個人目前所知,無論何種龜裂,局部修補只是不讓其繼續惡化,要恢復原有強度並與本體和諧一致幾無可能,這是不可逆的現象。很無奈! 

 

續接器搭接與傳統搭接 

逮到機會,我請教友人一些心裡一直想知道的答案。目前愈來愈多工地使用續接器搭接,究竟傳統搭接好?還是續接器好?他給我的答案是:搭接長度合於設計規範和正確使用續接器,在靜態時沒什麼二樣,房子都不會垮;二者最大差別在於受到外力時,二者反應不盡相同。他的設計通常都是採用傳統搭接,原因是使用續接器,續接部位集中在一個很小的區域,這個區域的堅硬度會高於其他區域很多,房子受到外力時搖晃時,這些堅硬度特高區域的應力會傷害(龜裂)或折損到其他較弱的區域;傳統搭接搭接區域較大,強弱差異較緩和,受外力時整體較能協調一致產生應力,所產生傷害較小。使用續接器最大的好處是,省工、省鐵,這是許多建案喜歡使用的原因。

 

堅硬度差異大產生傷害示意圖

假設有一由右向左的震波,中間有一處特別堅硬,則其二側就很容易受傷(龜裂)。

結構強度不均受力圖1.1   

 

分散錯開搭接原則 

友人給我一個概念,房子的設計通常會考量整體強度,整體強度要均勻協調一致,受外力時才能和諧一致產生一致的應力,不會內部應力自相衝突傾軋。但設計是一回事,現場施工又是另一回事。例如,一般設計圖中規範柱筋要隔層搭接,但大多數工地都是同層搭接,因為這樣比較好施工。 

 

對於連續樑,大多數工地的各樓層都是在同一垂直斷面搭接,若各樓層能錯開搭接,則房子整體的強度會更均勻,防震效果會更好。這些原則圖面通常不會描述這麼清楚,而施工的工班通常是一層一層的複製上去,因此連續樑的搭接部位通常都在同一垂直斷面,這個垂直斷面會形成強度特異面,影響整體的協調性。

 

好的施工方式,錯開搭接示意圖

錯開搭接-1.1   

 

未錯開搭接,搭接處在同一垂直斷面示意圖

錯開搭接-2.1    

續接器與隔層搭接  

一般使用續接器的建案都不會使用隔層搭接,因為那太費工,按照一般規範只要二組搭接錯開60公分就可以,大多數集合住宅工地都是如此施工。自地自建的業主對於如何施工有較大的討論空間,如果要採用續接器,建議還是採用隔層(跳層)搭接,可參考下文的圖13
標題:探討鋼筋工程施工品質管理及常見缺失 

網址:

http://www.cie.org.tw/khc/magaz1901/%E6%8E%A2%E8%A8%8E%E9%8B%BC%E7%AD%8B%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E6%96%BD%E5%B7%A5%E5%93%81%E8%B3%AA%E7%AE%A1%E7%90%86%E5%8F%8A%E5%B8%B8%E8%A6%8B%E7%BC%BA%E5%A4%B1.pdf

 

大部分採用續接器的鋼筋都是分成二組錯開60公分續接 

 續接器未隔層搭接W1  

 

非常難得,我終於看到一處工地用續接器,並採用隔層續接。

續接器隔層續接W1  

 

 

 

 

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