摘要:砌體結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用較為普遍,它以施工速度快,造價低等被建筑工程廣泛應(yīng)用,但目前砌體工程如果材料質(zhì)量控制不嚴(yán)格、質(zhì)量管理控制不到位,容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。下面結(jié)合近幾年從事現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗淺談砌體工程結(jié)構(gòu)種種裂縫原因經(jīng)及解決辦法。 

  關(guān)鍵詞:砌體;結(jié)構(gòu)裂縫;原因;預(yù)防措施 

  【中圖分類號】TU746.3 

  1裂縫的性質(zhì) 

  引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設(shè)計上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗等。根據(jù)工程實踐和統(tǒng)計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是干燥收縮裂縫,簡稱干縮裂縫,以及由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫。 

  1.1 溫度裂縫 

  溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大,中間漸小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。 

  1.2 干縮裂縫 

  燒結(jié)粘土磚,包括其它材料的燒結(jié)制品,其干縮變形很小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。但對這類砌體在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,它相當(dāng)于25~40℃的溫度變形,可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。 

  1.3其它裂縫 

  對于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,面對非燒結(jié)類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合,或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象,而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計施工規(guī)程、砌體強度達(dá)不到設(shè)計要求,以及缺乏經(jīng)驗也是造成墻體裂縫的重要原因之一。 

  2砌體裂縫的控制 

  2.1 裂縫的危害和防裂的迫切性 

  砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能,人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,給用戶在感觀上和心理上造成不良影響。對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣,如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多,建筑物的裂縫已成為用戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強砌體結(jié)構(gòu),特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已迫在眉睫。 

  2.2 裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)界定 

  實際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值),是一個宏觀的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標(biāo)準(zhǔn)。但對鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現(xiàn)在為止對外部構(gòu)件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調(diào)查和評定。但根據(jù)德國資料,當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時,對外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險的。 

  對砌體結(jié)構(gòu)來說,墻體的裂縫寬度多大是無害呢,這是個比較復(fù)雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學(xué)方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對鋼筋砼結(jié)構(gòu),裂縫寬度>0.3mm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的。這實際上是直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。 

  3控制裂縫的原則和措施 

  在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫方法,并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想,這些構(gòu)想、措施有的已運用到工程實踐中,一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中,也收到了一定的效果,但總的來說,我國砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重,糾其原因有以下幾種。 

  3.1 設(shè)計者重視強度設(shè)計而忽略抗裂構(gòu)造措施 

  人們對砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常,設(shè)計者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡單,在強度方面作必要的計算后,針對構(gòu)造措施,絕大部分引用國家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集,很少單獨提出有關(guān)防裂要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。 

  3.2 我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性 

  《砌體規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,①第5.3.1條:對鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。未考慮我國幅原遼闊、不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。②第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。從規(guī)范的溫度伸縮縫的最大間距可見,它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層,而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關(guān)系?梢娢覈纳炜s縫的作用主要是防止因建筑過長在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫,它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。 

  4防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議 

  在綜合了國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國當(dāng)前的具體情況,提出的更具體的抗裂構(gòu)造措施。它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。 

  4.1 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施 

  4.1.1 屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層; 

  4.1.2 在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m; 

  4.1.3 當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫; 

  4.1.4 建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。 

  4.2 防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一: 

  4.2.1 設(shè)置控制縫 

  4.2.1.1 控制縫的設(shè)置位置 

  (1) 在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫; 

  (2) 在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫; 

  (3) 在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫; 

 。4) 在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫; 

 。5) 豎向控制縫,對3層以下的房屋,應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置;對大于3層的房屋,可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置;