【摘要】本文在分析砌體結(jié)構(gòu)形成裂縫原因的基礎(chǔ)上,針對性對裂縫的預(yù)防提出了一些合理性建議。
【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);裂縫;預(yù)防
砌體結(jié)構(gòu)由于材料來源廣泛,施工設(shè)備和施工工藝比較簡單,可以不用大型機械就能連續(xù)施工,再加上造價低廉,因而在房屋建筑工程中被廣泛采用。但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差,加上施工管理人員對進料把關(guān)不嚴,還有設(shè)計、施工等方面的原因造成工程質(zhì)量問題嚴重,其中砌體結(jié)構(gòu)裂縫尤其突出,它不僅影響了房屋的正常使用,降低了建筑功能,縮短了使用年限,而且抗震性也很差
一、裂縫成因及類型
。ㄒ唬┝芽p形成的原因
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,歸納起來包括兩類:一是由靜、動荷載變化引起的裂縫,二是由溫度變化,不均勻沉陷或膨脹等變形產(chǎn)生應(yīng)力引起的裂縫。在砌體結(jié)構(gòu)的建筑中,砌體裂縫絕大部分是由于變形引起的,溫度變化是引起墻體開裂的主要因素。由于磚砌體的線膨脹系數(shù)和鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)不同,當溫度發(fā)生變化時,二者產(chǎn)生變形差異。而建筑物中的構(gòu)件大多屬于超靜定桿件,具有多個約束,對由于溫度變化所引起的變形將予以限制,從而會在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。對墻體與混凝土之間的變形差異勢必在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力,當這些力超過一定限度時,砌體就產(chǎn)生錯位裂縫。由于溫度應(yīng)力和變形而產(chǎn)生的裂縫具有:頂層重下層輕,兩端重中間輕,陽面重陰面輕的特點與規(guī)律。
。ǘ┝芽p的類型
砌體結(jié)構(gòu)中最為常見的裂縫有三大類:
1.溫度裂縫
溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因;炷两Y(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度,是溫度裂縫產(chǎn)生的直接原因。裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。最常見的溫度裂縫多發(fā)生在剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋。如在門窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、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)等。
2.收縮裂縫
由于砌筑砂漿強度不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫在混凝土砌塊房屋中比較普遍。在內(nèi)外墻、在房屋的各層均可能出現(xiàn)。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。干縮裂縫形態(tài)包括:在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫;環(huán)塊體周邊灰縫的裂縫;在外墻的窗下墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫;山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向、水平向裂縫。收縮裂縫一般多出現(xiàn)在下部幾層,有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現(xiàn)了由底層一直延伸至三、四層的豎向裂縫。
3.地基不均勻沉降引起的裂縫
當?shù)鼗l(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會產(chǎn)生相對位移,從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力,當這種附加內(nèi)力超過砌體的強度時,砌體中便產(chǎn)生相對裂縫。這種裂縫一般都是斜向的,且多發(fā)生在門窗洞口上下,它的特點是:裂縫一般呈傾斜狀,說明系因砌體內(nèi)主拉應(yīng)力過大而使墻體開裂;裂縫較多出現(xiàn)在縱墻上,較少出現(xiàn)在橫墻上,說明縱墻的抗彎剛度相對較;在房屋空間剛度被削弱的部位,裂縫比較集中。
二、預(yù)防裂縫的措施
預(yù)防砌體結(jié)構(gòu)裂縫的總體要求是:要做好建筑材料使用前的各種檢測,不合格及資料不全的建筑材料嚴禁使用。在設(shè)計時考慮周全,盡量排除動力源。施工圖審查時要認真仔細對設(shè)計中不足提出補救措施。施工過程中嚴格按照國家驗收規(guī)范和施工圖要求施工。加強對操作工人上崗證的管理,持證上崗。
針對砌體結(jié)構(gòu)最常見的三種裂縫,要分別針對性的采取不同的預(yù)防措施:
。ㄒ唬┓乐怪饕蓽囟茸兓鸬钠鲶w結(jié)構(gòu)開裂,可采用下列措施
1.砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件澆筑后,在其上覆蓋塑料薄膜和草包或油布,以加強混凝土的保濕、保溫養(yǎng)護。
2.在屋面水泥砂漿找平層或剛性防水層適當部位設(shè)置分倉縫(控制縫),控制縫的間距不宜大于30m。
3.在過長房屋墻體中設(shè)置伸縮縫。將伸縮縫設(shè)在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。
4.樓(屋)面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內(nèi)外墻拉通,房屋兩端圈梁下的墻體宜適當設(shè)置水平鋼筋。
。ǘ┓乐怪饕蓧w材料的干縮引起的裂縫,可采用下列措施
1.采用干縮值低的墻材
先讓材料干縮后砌墻。采用低強度砂漿和長度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中,避免變形和應(yīng)力集中,累加出現(xiàn)大裂縫。
2.設(shè)置控制縫
在墻的高度、厚度、不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半處、突然變化處及門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;控制縫做成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
3.設(shè)置灰縫鋼筋
在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫設(shè)置鋼筋,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600 mm;在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课辉O(shè)置鋼筋,灰縫鋼筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不大于600mm。
4.在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶
配筋帶宜設(shè)置在樓蓋處和屋蓋處墻體的頂部、臺的下部, 其間距不應(yīng)大于2400mm ,也不宜小于800 mm。
。ㄈ┓乐怪饕傻鼗两狄鸬牧芽p,可采用下列措施
1.作好地基處理,尤其對松軟土、填土及濕陷性黃土地基進行必要的夯實和加固處理,避免地基浸水引起不均勻沉降。
2.建筑物的體型盡量簡化、力求簡單。應(yīng)盡量采用簡單的建筑體型,實踐證明,這樣的建筑物,由于整體剛度好,地基受荷載均勻,所以較少發(fā)生開裂。
3.嚴格按規(guī)范規(guī)定在適當?shù)奈恢迷O(shè)置沉降縫,盡量減小地基的不均勻沉降差,在抗震區(qū)適當設(shè)置基礎(chǔ)梁,合理設(shè)置伸縮縫,最大間距不超過50米。
4.減輕結(jié)構(gòu)自重。砌體結(jié)構(gòu)的長高比越大,整體剛度越差,縱墻很容易因撓曲過度而開裂。根據(jù)調(diào)查,二層以上的砌體結(jié)構(gòu)長高比不宜大于2.5,對于平面簡單,內(nèi)外墻貫通、橫墻間隔較小的結(jié)構(gòu),長高比不宜大于3.0。
4.增強建筑物的剛度和強度,設(shè)置圈梁。在墻內(nèi)設(shè)置圈梁來增強其承受撓曲應(yīng)力的能力,當墻體產(chǎn)生撓曲時,圈梁的作用猶如鋼筋混凝土梁內(nèi)的受拉鋼筋,它主要承受拉力,彌補了砌體抗拉強度不足的弱點。當墻體正向撓曲時,下方圈梁發(fā)揮作用,反向撓曲時,上方圈梁發(fā)揮作用。要注意的是,圈梁必須與砌體結(jié)合成整體。
三、裂縫的處理方法
在對裂縫進行處理之前,應(yīng)先進行觀察、檢測、分析,確定裂縫的性質(zhì)及裂縫產(chǎn)生的原因,然后再采取針對性的措施進行處理:對于表面的龜裂可采用在表面涂抹水泥漿液、環(huán)氧樹脂漿液或粘貼敷以玻璃布等加以修補,封閉裂縫;對結(jié)構(gòu)中有一定深度的裂縫,可采用鑿槽嵌補的方法修補;對深度較大的裂縫,可采用水泥漿、環(huán)氧樹脂或其他修補膠進行壓力灌漿或負壓吸入的方法進行修補。
四、結(jié)語
綜上所述,控制裂縫,重點在防,只要在實踐中總結(jié)經(jīng)驗,在設(shè)計、施工上對容易出現(xiàn)裂縫的控制點加以提防,采取有針對性的防裂措施,加大控制的力度,就能提高新建房屋質(zhì)量的可靠性。只要精心設(shè)計,精心施工,做到設(shè)計與施工緊密配合,控制裂縫是完全可以做到的。