【摘 要】通過對(duì)農(nóng)村砌體結(jié)構(gòu)房屋的調(diào)查,列出了砌體結(jié)構(gòu)房屋裂縫的類型并分析了其成因,提出了砌體結(jié)構(gòu)房屋裂縫的預(yù)防、處理和加固的措施。 

  【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);裂縫;加固處理 

  砌體是用砌筑砂漿將塊材(磚或砌塊)砌在一起而形成的一種承重材料,其造價(jià)低廉、取材方便、技術(shù)簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便,是農(nóng)村房屋的主要結(jié)構(gòu)形式。和混凝土相比,砌體雖有一定的抗壓承載力,但其抗拉、抗剪、抗彎能力均很低。因此砌體結(jié)構(gòu)特別是無筋砌體結(jié)構(gòu)整體性較差,承載力較低,極易在外荷載作用下出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)裂縫后,墻體的整體抗力性能明顯下降,從而形成工程隱患。砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,輕則影響房屋正常使用和美觀,嚴(yán)重的將形成結(jié)構(gòu)安全隱患甚至發(fā)生工程事故。隨著國(guó)家法規(guī)體系的不斷完善,建筑質(zhì)量已成為公眾關(guān)注的對(duì)象,砌體結(jié)構(gòu)的開裂越來越引起工程界的重視。因此,做好砌體結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防及加固修復(fù)至關(guān)重要。 

  1.裂縫的類型及成因 

  砌體屬于脆性材料,裂縫的存在削弱了砌體結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性及抗震性能,同時(shí)也給使用者在觀感上和心理上造成不良影響。由于裂縫的產(chǎn)生,也出現(xiàn)了許多次生影響,如墻體滲漏、住戶失密、保溫性差等。導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素很多,如地基沉降、溫度變化、砌體材料干縮、材料不合格及施工質(zhì)量未符要求等,相關(guān)資料反映這類裂縫約占砌體結(jié)構(gòu)裂縫的85%以上。 

 。1)溫度裂縫 

  熱脹冷縮是物質(zhì)的固有特性,因溫差影響而出現(xiàn)不均勻的伸縮也會(huì)使砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。常見的有兩種情況,第一種是由于鋼筋混凝土面板及圈梁與磚墻伸縮量不同而產(chǎn)生的裂縫。由于屋面直接受日光照射,屋面溫度遠(yuǎn)高于墻體溫度;而鋼筋砼層面板的線膨脹系數(shù)(1×10-5/℃)是磚砌體的線膨脹系數(shù)(0.5×10-5/℃)的2倍左右,溫度的變化會(huì)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(shí),墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。第二種情況是由于磚砌體本身均勻伸縮產(chǎn)生的裂縫。磚砌體的膨脹和收縮與砌體工作的條件有關(guān),一般埋在土下的砌體,如地基比較恒定,而外露部分,如上部結(jié)構(gòu),溫差變化較大,膨脹和收縮量大些,這樣就形成砌體內(nèi)部的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。在砌體截面較弱、應(yīng)力集中較大的部位將會(huì)被拉裂和剪裂而形成裂縫。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(gè)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。 

 。2)干縮裂縫 

  任何材料都有干縮濕脹的物理現(xiàn)象。干縮濕脹的這種特性,不同的材料由于材質(zhì)和內(nèi) 在的構(gòu)造不同,干濕變形值是不一樣的。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。但對(duì)這類砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對(duì)于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形。如混凝土砌塊的干縮率為0.3-0.45mm/m,它相當(dāng)于25-40℃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。 

  這類干縮變形引起的裂縫在農(nóng)房上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對(duì)稱分布的倒八字裂縫;在房屋底部一至二層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。 

 。3)溫度和材料干縮共同作用產(chǎn)生的裂縫 

  多數(shù)情況下, 溫度和干縮裂縫可能由兩種或多種因素共同作用所致,但在房屋上仍能呈現(xiàn)出是溫度或干縮為主的裂縫特征。對(duì)于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,而對(duì)非燒結(jié)類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,也同時(shí)存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在房屋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。 

 。4)其他內(nèi)力引起的裂縫 

  ①地基不均勻沉降引起的裂縫。地基發(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分與沉降小的部分砌體之間產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力過者剪力,當(dāng)附加內(nèi)力超過砌體的強(qiáng)度時(shí),砌體中便產(chǎn)生了裂縫。②地基凍脹引起的裂縫。地基土層溫度降到0℃以下時(shí),凍脹土中的上部開始凍結(jié),體積膨脹,向上隆起產(chǎn)生冰脹應(yīng)力,而這種應(yīng)力大小又是不均勻的,從而引起砌體開裂。③因承載力不足引起的裂縫。如果砌體的承載力不足,則在荷載作用下,將出現(xiàn)各種裂縫,以致出現(xiàn)砌體被壓碎、斷裂,崩塌等現(xiàn)象,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。因承載力不足而產(chǎn)生的裂縫必須加固處理。 

 。5)設(shè)計(jì)缺陷引起的裂縫 

  很多農(nóng)房都沒有精心設(shè)計(jì),圖紙內(nèi)容粗糙、不準(zhǔn)確。有許多工程甚至是套用舊圖紙,使用時(shí)也未經(jīng)校核;有時(shí)參照別的圖紙,但荷載增加了,而未作計(jì)算。有的雖然作了計(jì)算,但因少算或者漏算荷載,使得砌體承載力不足,如再遇上施工質(zhì)量不佳,常常引起房屋開裂甚至倒塌。如某小學(xué)教學(xué)樓,二層磚混結(jié)構(gòu),工程接近完工時(shí),突然倒塌,造成多人傷亡。事后查明,該工程只是參考一般混合結(jié)構(gòu)布置,草草畫了幾張平面、立面、剖面草圖就進(jìn)行施工,而且使用低質(zhì)小窯磚,經(jīng)事后測(cè)定磚的強(qiáng)度不足,等級(jí)為MU5,砂漿只有M0.4,結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重不足,房屋倒塌已成定局。另外有的新農(nóng)村農(nóng)房重計(jì)算、輕構(gòu)造,沒有按照規(guī)范要求設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱,導(dǎo)致房屋的整體性不強(qiáng),在外力作用下引起房屋的開裂。 

 。6)施工質(zhì)量缺陷引起的裂縫 

  砌體質(zhì)量好壞很大程度上取決于砌筑質(zhì)量,施工管理不善、工序不到位、墻體接槎不正確、灰漿不飽滿、組砌不當(dāng)及磚柱采用包芯砌法等都會(huì)引起砌體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)開裂。因此,在施工中除應(yīng)掌握正確砌筑方法外,還須做到灰縫橫平豎直、砂漿飽滿、組砌得當(dāng)、接槎可靠。以保證砌體有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。另外,砌筑時(shí)在墻上任意開洞、留設(shè)腳手眼及溝槽等,砌體上施加了荷載或腳手架拆除后未及時(shí)填補(bǔ)洞(槽)、腳手眼等,都會(huì)過多地削弱墻體的有效面積,影響墻體砌筑質(zhì)量。再者,墻體前期強(qiáng)度較低,而施工荷載又大,很容易造成墻體的開裂倒塌。   

     2.裂縫的預(yù)防措施 

  為了防止砌體結(jié)構(gòu)裂縫,在結(jié)構(gòu)措施方面應(yīng)考慮的因素:①在下列情況下應(yīng)設(shè)置沉降縫:房屋高低差別較大或荷載差別較大時(shí),應(yīng)設(shè)沉降縫,將高度或荷載不同部分分開;房屋平面形狀比較復(fù)雜時(shí),不論高低都要分開;地基不均勻時(shí),結(jié)構(gòu)類型不同時(shí),地基方法處理不同時(shí),房屋部分有地下室、部分無地下室,分期建造時(shí)應(yīng)分開。②在有高低差別或荷載差別大的單元組合房屋中,若需設(shè)置地下室時(shí),地下室則宜設(shè)置在較高或較重單元下,這樣可減少高低或輕重單元之間的差異沉降。③在單元或分段單元內(nèi),合理布置承重墻,盡量使縱墻拉直、拉通并貫穿房屋全長(zhǎng),避免中斷、轉(zhuǎn)折。橫墻間距宜不超過房屋寬度的1.5倍或20m。 

 、茉诖u墻中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。圈梁高應(yīng)不小于180mm,配置的縱向鋼筋應(yīng)不小于4根直徑為10mm的鋼筋,必要時(shí)梁高和鋼筋還需加強(qiáng)。⑤圈梁布置應(yīng)沿房屋外墻四周封閉,內(nèi)縱墻上亦應(yīng)有圈梁拉通,有關(guān)距離應(yīng)按規(guī)范設(shè)置。⑥開窗面積應(yīng)適當(dāng)控制。墻身局部開孔削弱過大時(shí),應(yīng)采用鋼筋混凝土框、梁等構(gòu)造補(bǔ)強(qiáng)。 

 、哂糜蜌謱⑽菝姘迮c墻頂分割開,做成滑動(dòng)面。為了保證滑動(dòng)面平整,鋪油氈前用砂漿嚴(yán)格找平,油氈以鋪兩皮為宜。⑧為了減少平面房屋頂層兩端“八”字形裂縫,必要時(shí)可在頂層裂縫敏感區(qū)的墻兩側(cè)加鋼筋網(wǎng)片,平屋面隔熱層宜做在屋面結(jié)構(gòu)層上面,屋面保溫層與整澆層與女兒墻側(cè)面脫開。⑨溫度伸縮縫和沉降縫縫內(nèi)需保持暢通,不得填塞。⑩為了防止底層窗臺(tái)上出現(xiàn)裂縫,可在底層窗臺(tái)墻中配置通長(zhǎng)的細(xì)鋼筋,或把窗臺(tái)線做成小型鋼筋混凝土過梁,或在窗臺(tái)下作反拱。 

  3.裂縫的處理措施 

  處理砌體裂縫的常用方法有:表面修補(bǔ),如填縫封閉、加筋嵌縫等;校正變形;加大砌體截面;灌漿封閉或補(bǔ)強(qiáng);增設(shè)卸載結(jié)構(gòu);改變結(jié)構(gòu)方案,如增加橫墻,將彈性方案改為剛性方案,柱承重改為墻承重,砌體結(jié)構(gòu)改為混凝土結(jié)構(gòu)等;砌體外包鋼絲網(wǎng)水泥,或鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu);加強(qiáng)整體性,如增設(shè)構(gòu)造柱、鋼拉桿等;表面覆蓋,對(duì)建筑物正常使用無明顯影響的裂縫,為了美觀的目的、可以采用表面覆蓋裝飾材料,而不封堵裂縫;將裂縫轉(zhuǎn)為伸縮縫:在外墻出現(xiàn)隨環(huán)境溫度而周期性變化、且較寬的裂縫時(shí),封堵效果往往不佳,有時(shí)可將裂縫邊緣修直后,作為伸縮縫處理;其他方法:若因梁下未設(shè)混凝土墊塊,導(dǎo)致砌體局部承壓強(qiáng)度不足而裂縫,可采用后加墊塊方法處理,對(duì)裂縫較嚴(yán)重的砌體有時(shí)還可以采用局部拆除重砌等。 

  4.結(jié)束語 

  裂縫是砌體房屋的一種常見病害,必須從設(shè)計(jì)和施工等多方面認(rèn)真對(duì)待,才能有效地預(yù)防砌體結(jié)構(gòu)開裂,為居民提供一個(gè)安全舒適的生活、工作場(chǎng)所。對(duì)已存在裂縫的砌體結(jié)構(gòu)房屋必須做好調(diào)查工作,及時(shí)采取有效的處理和加固措施。隨著國(guó)內(nèi)生活水平和居住環(huán)境的不斷提高,對(duì)房屋的建筑質(zhì)量必然會(huì)提出更高的要求。因此,必須對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的裂縫問題引起重視,不斷地完善標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,規(guī)定出符合我國(guó)國(guó)情、切實(shí)可行的預(yù)防和控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的技術(shù)措施,同時(shí)也必須加強(qiáng)農(nóng)村房屋建設(shè)的規(guī)范管理與監(jiān)控。 

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