摘要:東北地區磚混結構墻體、樓板出現裂縫較普遍,給使用帶來不便,設計人員應掌握墻體及樓板裂縫的特征原因,從而在設計中采取相應措施避免裂縫的發生。
關鍵詞:裂縫特征;原因;措施
目前磚混結構設計在不很發達地區是較常見的一種結構形式。特別是在東北地區,大量的建筑物如住宅、辦公樓、醫院、學校、食堂、車庫等體量不大層數不高(一般不超七層)沒有大空間的房屋,主要都是采用磚混結構形式。這種結構形式,由于砌體本身各項物理指標的離散性較大,施工人員技術的參差不齊,導致在設計施工中存在各種問題。尤其這些年來,砌體結構中的墻體或樓板出現很多裂縫,給使用帶來了很多不便,甚至產生很多很難補救的不良后果,減少了結構的使用壽命,經濟效益社會效益均受到影響。如果建筑結構設計人員能夠對結構裂縫的特征、形成原因比較了解,在設計中有針對性地采取有效措施,堵住使墻體、樓板產生裂縫的諸多因素,就會減少直至消除墻體、樓板的裂縫,提高房屋的抗震能力和耐久性,將以往設計亡羊補牢變為防患于未然。
一、裂縫的種類及特征
(一)墻體裂縫種類及特征
一般墻體裂縫為“八”字形裂縫、水平裂縫、豎向裂縫、斜向裂縫等。
磚混結構的墻體裂縫原因是多方面的,但主要是溫度裂縫居多。基礎不均勻沉降,施工方法不正確等其他原因也會產生裂縫,但由于該種原因導致裂縫的情況較少。溫度裂縫一般為上重下輕,內墻重外墻輕,縱墻重橫墻輕,端部重中間輕,陽面重陰面輕,平面復雜重平面規則輕,平面長度大者重小者輕等特點。
(二)樓板裂縫種類及特點
一般板的裂縫為板角裂縫,板中底部裂縫等。
磚混結構的樓板裂縫,預制板的裂縫往往是板縫施工不當造成的。如果為順板方向裂縫,僅為施工時兩板塊間填縫收縮裂縫,數非結構裂縫,稍加修補即可處理,對結構安全無影響。若為垂直于板裂縫,該情況一般是樓板的結構裂縫,情況嚴重的可引起樓板坍塌,該情況一經出現,就應對樓板進行結構加固或更換。現澆板的裂縫主要是溫度、施工、設計等原因產生的。板四角負筋配置過少或施工時將負筋踩下,形成板上皮45°角裂縫。板中預埋PVC管直徑太大,造成板幾乎被掏空,從而沿管方向出現裂縫。混凝土坍落度較大,產生溫度變形裂縫。這些裂縫絕大多數為斷裂狀裂縫,多數要經過一、二個寒暑期才出現。
二、裂縫的原因及措施
(一)墻體裂縫的原因及措施
砌體結構墻體的裂縫主要原因是溫差大導致。砌體結構主要由砌體和鋼筋混凝土兩大材料組成。兩種材料的線膨脹系數相差較大,鋼筋混凝土線膨脹系數是砌體線膨脹系數的兩倍,磚混結構設計中未采取措施或者措施不得當,是形成墻體裂縫的主要因素,施工過程中沒有采取合理的施工方法,也是產生墻體裂縫的重要因素。
針對以上墻體裂縫的原因,采取相應的措施是可以避免的。從設計方面增加屋面保溫層的厚度,或者設隔熱層,減少屋蓋與墻體間的溫差;增設伸縮縫,將較長的砌體結構分成若干段相對較短的獨力結構,減小墻體產生的收縮應力;增設圈梁、構造柱,改善砌體結構的延性,提高砌體的抗裂性能。特別要注意的是對女兒墻,構造柱間距不宜大于2米,且構造柱與屋頂圈梁、壓頂相連,圈梁、構造柱及壓頂梁內鋼筋搭接或錨固應滿足規范要求。頂層砂漿強度等級不宜太低,屋蓋防水層施工質量要嚴格保證,特別是靠近挑檐及女兒墻處更應加強處理。平面宜規則,對于平面無法保證規則的砌體結構,在不規則的部位,應對墻體采取加強措施。總之,墻體產生裂縫原因是多種的,每一工程裂縫往往都是多種因素綜合導致。設計時,針對結構特點、所處環境、施工能力、施工質量,綜合考慮各方面因素,有地放矢地采取措施,是預防墻體開裂的有效方法。
在施工方面合理安排屋面保溫層施工,盡量避開高溫季節施工屋面。當澆注鋼筋混凝土樓板、挑檐、鋼筋混凝土女兒墻時,每隔一定間距,設置后澆帶,使混凝土內收縮應力得以釋放。砌塊需要撒水濕潤透,保證灰縫飽滿,保證構造柱與墻體的咬合連接,提高墻體的施工質量是保證墻體不宜裂縫的較好手段。
(二)樓板裂縫的原因及措施
樓板裂縫原因是極其復雜、多變的,一般是設計構造上的不合理,措施不得當,選材不當,施工不妥,養護不好,施工荷載過大,模板支撐剛度不夠,預埋件過大,設計不合理,施工方法不妥當等多方面原因造成的。
由于板的裂縫大多都是非理論高處所至,因此在設計中主要從設計理念和構造措施上予以注意。建筑平面力求規則。對于跨度偏大或不規則的板適當提高配筋率,跨度過大的板宜采用HRB335級鋼,鋼筋間距不宜過大。為防止板上皮鋼筋施工時被踩下,板上皮鋼筋宜采用大直徑鋼筋,間距不宜太小,最好不小于150mm(人的鞋寬),對于較大的預埋管線應加設鋼絲網,一般直徑超過50mm管不允許埋入板內。與圈梁相連的板,不宜按簡支計算。如按簡支設計,應適當加大支座負筋配置。對于板跨過大的板,宜采用預應力鋼筋混凝土。總之,砌體結構設計中,構造措施得當是預防板裂縫的最有效措施。施工方面,澆注混凝土時,嚴格控制混凝土水灰比和坍落度,加強混凝土澆注后的養護。切忌偷工減料,提高施工人員素質。
磚混結構的墻體、樓板裂縫的因素較復雜,至今尚不能杜絕墻體、樓板的裂縫,只要針對裂縫產生原因,認真分析,合理地選擇和應用有效措施,就可以使磚混房屋的裂縫達到規范允許和可接受的范圍。預防裂縫方法簡單,施工方便,工程造價低,效果顯著。
(作者單位:吉林省城鄉規劃設計院)