劉春麗
摘要:建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多,形態各異,而且較普遍,輕微者影響建筑物美觀,造成滲漏水,嚴重者降低建筑結構的承載力、剛度、穩定和整體性、耐久性,甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。本文在簡要總結分析國內外砌體裂縫的性質和裂縫控制原則和措施的基礎上,結合我國當前國情,針對性地提出了砌體結構裂縫控制的具體構造措施建議。
關鍵詞:砌體裂縫原因控制
0引言
根據工程實踐和統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生的裂縫。
1產生裂縫的原因
1.1溫差變形引發的磚砌體裂縫這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是那些縱向較長的)項層兩端內外縱墻上的斜裂縫,其形態呈“八”字或“×”型,且顯對稱性,但有時僅一端有,輕微者僅在兩端1~2個開間內出現,嚴重者會發展至房屋兩端1/3縱長范圍內,并由頂層向下幾層發展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫、隔熱層的房屋,更易發生。產生的直接原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結果。
同理,溫差裂縫尚有屋面結構與其下相應砌體之間的水平縫,包角水平縫,沿窗上下角水平縫,女兒墻根部水平縫以及出現在靠近外縱墻的橫墻上的內高外低斜裂縫等等。對于出現這類斜裂縫一般為:上幾層多于下幾層,輕微者僅在靠外墻端約0.5~1.0m位置上,有1~2條縫而已,嚴重者可達橫墻1/3跨度及各層都有,尤其是那種層層設混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設混凝土柱(如構造柱)的房屋。
1.2基礎不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部,由下往上發展,呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,且首先在窗對角突破;反之,當兩端沉降過大,則形成的兩端由下往上的倒“八”宇縫,也首先在窗對角突破,還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當某一端下沉過大時,則在某端形成沉降端高的斜裂縫:當縱橫墻交點處沉降過大,則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫,有時還有沿窗臺下角的水平縫;當外縱墻凹凸設計時,由于一側的不均勻沉降,還可導致在此處產生水平推力而組成力偶,從而導致此交接處的豎縫。
1.3特殊砌體材料產生的裂縫如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構造要求未能跟上。后者一般由于其本身對溫差敏感、表面光滑等特殊性,雖然外觀、尺寸指標均較好,但在實際使用中對嚴格的灰砂磚砌體施工規程不熟悉,缺少使用經驗,導致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。其機理可以認為:①剛出廠的砌塊穩定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成,蒸壓養護后,一般不到一周即已出廠,但根據生產經驗,灰砂磚在出廠的一月內其釋放的熱量較大,存在著反復的化學反應過程,而且實際上一時難以完全反應,因此,體積極不穩定。②對含水率有苛刻的要求,據有關試驗資料和使用經驗表明,含水率控制在7%~10%之間砌體可獲得較好的粘結力和抗剪強度,否則影響明顯。③磚體表面太光滑,粘結性能差,特別是當含水率不當致使砌體砂漿強度低劣粘結不良后,直接地導致了在縫間抗拉剪強度低下。
1.4其它裂縫這些裂縫包括:混凝土構件變形導致的砌體裂縫,如當挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大,其上砌體產生內低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現的豎縫;砌體構造要求不良如施工洞留置和拉結筋放置不當造成的洞邊縫:施工質量差造成的縫,如砌體通縫,其原因是灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當,腳手眼設置不當,組砌不當等。這些裂縫形態各異,必須對癥防治。
2砌體裂縫的控制措施
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量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展,人們對居住環境和建筑質量的要求不斷提高,對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質量低劣,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住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準。因此加強砌體結構,特別是新材料砌體結構的抗裂措施,已成為設計單位、施工單位、國家行政主管部門,以及房屋開發商共同關注的課題。因為這涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。
2.2裂縫寬度的標準問題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準(限值),是一個宏觀的標準,即肉眼明顯可見的裂縫,砌體結構尚無這種標準。但對鋼筋砼結構其最大裂縫寬度限值主要是考慮結構的耐久性,如裂縫寬度對鋼筋腐蝕,以及外部構件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現在為止對外部構件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調查和評定,但根據德國資料,當裂縫寬度≤0.2mm時,對外部構件(墻體)的耐久性是不危險的。
3防止墻體開裂的具體構造措施建議
3.1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:①屋蓋上設置保溫層或隔熱層;②在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m;③當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;
3.2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;
3.2.1設置控制縫①對有規則洞口外墻不大于6mm;②對無洞墻體不大干8m及墻高的3倍;③在轉角部位,控制縫至墻轉角的距離不大于4.5m;
3.2.2設置灰縫鋼筋:在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸八洞口每側長度不應小于600mm;在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂的部位: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小于600mm等等。
3.2.3在建筑物墻體中設置配筋帶-這些位置主要是:在樓蓋處和屋蓋處;墻體的頂部;窗臺的下部;配筋帶的間距不應大于2400mm,也不宜小于800mm;配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應小于2φ12,對250~300mm厚墻不應小于2φ16,當配筋帶作為過梁時,其配筋應按計算確定;配筋帶鋼筋宜通長設置,當不能通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于45d和600mm:
3.3也可根據建筑物的具體情況,如場地土及地震設防裂度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。
總之,砌體裂縫因溫差和材質因素產生的較普遍,而以沉降、超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論。在具體處理時務須正確區分,對癥防治,且以防為主。治理的原則是凡已涉及結構安全且變化劇烈的,應當機立斷,迅速采取相應對策,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩定、僅與外觀和評定有關、修復后不影響使用,則重點放在表面處理上??傊灰獔猿謱こ藤|量負責的態度,認真、切實查明原因,磚砌體裂縫問題也是不難處理的。