樊红刚(中国建筑技术集团有限公司陕西设计分院710075)
摘要:砌体结构产生裂缝的原因复杂,因此在砌体结构施工时,要根据工程的具体情况,认真分析可能产生的原因,制定相应的保证的措施,避免因砌体结构裂缝,造成质量事故和经济损失。
关键词:建筑工程;砌体结构;裂缝;防治措施砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能,严重的裂缝影响砌体的承载力,甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是重大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。砌体中发生裂缝的原因主要有:地基不均匀沉降,地基不均匀冻胀,温度变化引起的伸缩,建筑材料使用不当及建筑构造处理不合理等,下面就针对这些原因进行浅析。
建筑工程产生砌体结构裂缝的原因很多,归纳起来主要有以下几种:1、地基不均匀沉降引起的裂缝地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝往往与地面成45°左右夹角,上宽下窄斜缝朝向凹陷处(沉降大)的部位。
预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施有:1)合理设置沉降缝。在房屋体型复杂,特别是高度相差大时,应设沉降缝,沉降缝应从基础开始分开,且有足够的宽度,施工中保持缝内清洁,应防止碎砖、砂浆等东西杂物落入缝内。
2)加强上部的刚度和整体性,提高墙体的抗剪能力,这样可适应甚至调整地基的不均匀沉降。减少建筑物端部的门窗洞口,增大端部洞口到墙端的墙体宽度,加强圈梁布置都可加强结构的整体性。
3)加强地基验槽工作,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才可进行基础施工。
4)不宜将建筑物位置在不同刚度的地基上,如同一区段建筑,一部分用天然基础,一部分用桩基等,必须采用不同地基时,要妥善处理,进行必要的计算分析。
5)加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
2、地基冻胀引起的裂缝地基土上层温度降到0℃以下时,冻结层中形成冰部开始冰结,下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成冰晶,体积膨胀,向上隆起的程度与冰结层厚度及地下水位高低有关,一般隆起可达6mm至几十毫米,其折算冻胀力可达2MPa×10MPa,而且往往是不均匀的,建筑物的自重往往难以抗拒,因而建筑的某一局部就被顶了起来,和地基不均匀沉降类似,引起房屋开裂。
这类冻胀裂缝的寒冻地区的一、二层小型建筑物中很常见。若设计人员对冻胀危害性认识不足,认为是小建筑,基础埋浅一点就可以了,或者施工人员素质欠佳,遇到冻土很坚硬,难以开挖,就擅自抬高基础埋深,从而造成冻胀裂缝。
防止冻胀引起裂缝的主要措施有:1)一定要将基础的埋置深度到冰冻线以下,不要因为是中小建筑或附属结构而把基础置于冰冻线以上,有时,设计人员对室内隔墙基础因有采暖而未置于冰冻线以下,应注意在施工时,或交付使用前即有冻胀的可能,应采取适当措施。
2)当基础不能做到冰冻线以下时,应采取换土等措施消除土的冻胀。
3)用单独基础、基础梁承担墙体重量时,基础梁下面应留有一定孔隙防止上面冻胀顶裂缝基础和砖墙。
3、温度差引起的裂缝热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外,由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩,或者砌体的伸缩受到不均匀的约束,则会引起砌体开裂。常见的是砌体长度过长,砌体伸缩在上层大而在基础处小而引起开裂,故应按规范要求设置伸缩缝。此外,由于混凝土屋盖,混凝土圈梁与砌体的温度膨胀系数不同在温度变化时会使墙体产生裂缝。
防止温度变化引起裂缝的主要措施有:1)按照国家颁布的有关规定,根据建筑物的实际情况(如是否采暖,所处地点温度变化等)设置伸缩缝。
2)在施工中要保证伸缩缝的合理作法,使之能起作用。
3)屋面如为整浇混凝土,或虽为装配式屋面板但其上有整浇混凝土面层,则要留好施工带,待一段时间再浇筑中间混凝土,这样可避免混凝土收缩及两种材料因温度线胀系数不同而引起的协调变形,从而避免裂缝。
4)在屋面保温层施工时,从屋面结构施工完到做完保温层之间有一段时间隔,这期间如遇高温季节则易因温度变化急剧而致裂,故屋面施工最好避开高温节。
5)遇有长的现浇屋面混凝土挑檐,可分段施工,预留伸缩缝,以避免混凝土伸缩对墙体的不良影响。
4、建筑材料使用不当不少砌体结构由于使用渣砖而产生裂缝,由于渣砖的原材料及生产工艺与普通土砖不同,其线膨胀系数与粘土砖亦不同。通过对诸多开裂砌体的统计分析,使用渣砖的砌体极易产生裂缝。不少砌体结构由于墙体布置不当,构造柱设置不合理梁垫设计不合理等造成砌体的开裂。或当施工质量出现问题,砂浆稠度过大,吸水后干缩、砂浆不饱满或砂浆稠度不够时,会在平拱砖过梁处产生沿砖缝斜向的裂缝。
砖的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工时不润湿砖等。当砌体质量较差,砌体灰缝饱满度不当时也会影响到砌体的强度。而这些都可能在砌体结构中产生裂缝。
预防措施:提高施工质量,保证结构所使用的材料,严格按照施工工艺进行施工。由于砌体的抗拉,抗剪强度较小,出现裂缝的原因很多,在很大的程度上只能预防。一旦出现裂缝则要注意观察,必要时采取灌浆或加固措施以阻止裂缝的开展。
5、由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝:当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。
建筑工程砌体结构裂缝处理与加固措施:墙体裂缝是由于基础不均匀沉降造成的,主要是因为附墙地下暖气沟渗水浸泡造成的,因此对该处地下暖气沟实施改道,回填并做好防渗防水处理。由于地基沉降已稳定,可不进行地基处理。对墙基和墙体裂缝的处理,根据裂缝的长短采取填缝封闭和压力灌浆加固补强的修补方法。
为保持原建筑物的清水墙风格,在对个别处侵蚀风化严重的墙砖更换修补后,用与砖墙同一颜色的防水涂料涂刷建筑物外墙面,然后用白色防水涂料勾缝,既能恢复原建筑物的外墙整体效果,又能对外墙起到防水保护作用。墙体开裂比较严重时,墙体开裂比较严重,为了增加房屋的整体刚性,则可以在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁用的混凝土强度等级为C15~C20,截面至少120mm×180mm,配筋可采用4Φ10~4Φ14,钢筋Φ6@200~250,每隔1.5m~2.5m(应有牛腿或螺栓)锚固件等伸进墙内与墙拉结好,并承受圈梁自重。浇筑圈梁时应将墙面凿毛、润水,以加强粘结。裂缝较多时,当裂缝较多时,可用局部钢筋网外抹水泥砂浆予以加固。钢筋网可用Φ6@100~300(双向)或Φ4@100~200。用混凝土楔子或膨胀螺栓固定于墙体上,楔子或螺栓间距500mm左右,应梅花型布置。施工前墙体抹灰应刮干净,抹水泥砂浆前应将砌体润湿,抹水泥砂浆后应养护至少7d。
6、结语综上所述,由于我国现在正推广各种新型节能墙体砌块材料,砌体结构开裂的情况和问题愈来愈多,原因也愈来愈复杂,只有严格执行有关砌体规范,从生产、设计,施工,监督等方面层层把关采取合理有效的控制措施,就能有效控制砌块墙体开裂的质量通病,消除墙体结构质量安全隐患。
限于作者水平,本文中难免有不妥之处,请广大读者批评指正。
参考文献1.砌体结构设计规范2.建筑抗震设计规范3.建筑地基基础设计规范作者简介:樊红刚出生日期:1979.07,09专业:土木工程学历:本科