溫少勇
摘要:目前,在一般民用建筑中,磚混結構房屋因其造價相對較低,且具有較好的隔熱、隔音性能,仍被廣泛采用,但由于某些原因引起墻體裂縫的出現,影響了房屋正常使用及房屋的裝飾美觀。根據本人近幾年的工作實際證明,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計、施工措施來克服的。本文對引發裂縫的原因進行歸納,并提出相應的預防措施。
關鍵詞:砌體結構;裂縫;原因;措施
1 因溫度變化和砌體干縮變形引起的墻體裂縫
1.1 裂縫形態。
水平裂縫。多發生在女兒墻根部、屋面板底部、梁底部附近, 以及比較空曠高大房間的頂層外墻門窗口上下水平部位處。
八字裂縫。多分布在房屋頂層墻體的兩端,且多出現在門窗洞口上下,呈八字形。以上兩類裂縫產生的原因是:氣溫升高后屋蓋頂板伸長比墻體大, 墻體阻止其伸長, 在墻體內產生向外推力,氣溫降低時產生相反作用, 將墻體拉、剪開裂。
直貫通裂縫。房屋在正常使用條件下, 當墻體很長時,由于溫差和砌體干縮, 會在墻體中出現垂直貫通裂縫, 而且可能使樓 ( 屋 ) 蓋裂通。
局部垂直裂縫。出現在房屋樓蓋有錯層的交界,圈梁沒有交圈的端部, 外露現澆雨篷梁的端部。
2 主要防止措施。
上述兩種裂縫一般不會危及建筑物的安全, 但能會影響美觀,給人以不安全感 ,還會發生滲漏等影使用功能,所以應加以防范。具體措施是:
屋面應設置保溫、隔熱層。 屋面保溫 ( 隔熱 ) 層或屋面剛性面層及砂漿找平應設分隔縫, 分隔縫間距不宜大于 6mm,并與女兒墻隔開,其縫寬不小于 30mm,縫內用彈性材料填實。采用裝配式有攘體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋頂。在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸處設置平滑動層, 滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片, 對于長縱墻,可只在其兩端的2-3個開間內設;對于橫墻可只在其兩端各 L/4 范圍內設置 (L 為橫墻長度)。頂層屋面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁。并沿外墻拉通,房屋兩端圈梁下的墻體內宜適當設置水平筋。頂層挑梁末端下墻體灰縫內設置3道焊接鋼筋片(縱向鋼筋不宜少于 2φ4,橫筋間距不宜大于200mm)或2φ6 鋼筋,鋼筋網片或鋼筋應自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于1m 。頂層墻體有門窗等洞口時,在過梁上的水平灰縫內設置2-3道焊接鋼筋網片或2φ6鋼筋,并應伸入兩端墻內不小于600mm。頂層及女兒墻砂漿強度等級不低于M5。女兒墻應設置構造柱, 構造柱間距不宜大于4m,構造柱應伸至女兒墻頂并與現澆鋼筋混凝土壓頂澆在一起。
3 因地基發生過大不均勻沉降而產生的裂縫
3.1 地基方面
3.1.1 裂縫形態。
正八字形裂縫。多發生在地基土質較松軟,房屋長度大,高度小,房屋整體剛度較差的建筑中。倒八字形裂縫。多發生在地基土質中間較硬, 而兩端較松軟的建筑物中。斜向裂縫。通常發生在房屋高差較大,荷載嚴重不均的建筑物中。底層窗臺下墻體中的垂直裂縫。
3.1.2 多發生在底層門窗洞口較大,基礎埋深較淺的建筑中。
主要防止措施。
防止墻體因地基不均勻沉降而出現裂縫的最有效措施是在下列部位設置沉降縫, 將房屋分成若干剛度較好的獨立單元。使每個獨立單元都能自由沉降: 建筑平面有轉折的部位;建筑物高度差異或荷載差異較大的分界處;房屋長度超過規定的溫度縫的問距時, 在房屋中部的適當部位; 地基土的壓縮性有顯著差異處; 在不同建筑結構型式或不同基礎類型分界處;在分期施工建筑房屋的交界處。
相鄰建筑物因沉降不同而產生傾斜可能會引起相互碰撞, 故沉降縫應有足夠的寬度。根據經驗, 對于一般軟弱地基上的房屋沉降縫應符合規定, 沉降縫必須自基礎起將兩側房屋在結構構造上完全分開。
沉降方面
沉降縫處的基礎構造方案通常有以下幾種:雙墻偏心基礎方案。沉降縫兩側承重墻下的基礎均為偏心基礎, 因縫兩側墻體受彎而受力不利,一般只適用于層數較少、荷載較輕的房屋。雙墻穿插基礎方案。沉降縫兩側墻體有各自的基礎, 基礎互有穿插, 且各自基礎上設基礎梁, 此類基礎構造、施工較復雜。懸挑梁方案。沉降縫一側墻體下的基礎按正常做法,另一側墻體通過鋼筋混凝土梁傳給與該梁垂直的墻中的挑梁, 一般在該挑梁一側的第一開間處設連接內外縱墻的承重橫墻, 以加強該處的整體剛度。 簡支板方案。結合建筑要求, 將須沉降縫的兩相鄰單元, 適當拉開一定距離, 以使兩側基礎均能正常放置為宜,拉開距離的樓 ( 屋 ) 蓋結構方案是將簡支板支承在兩側墻體挑出的邊梁上。適用于兩側房屋結構形式相同、荷載相近、地基變形不當的房屋。
沉降縫的方案確定, 應結合建筑物本身的特點及地質情況, 在設計初期加以認真考慮確定。
總之,沉降縫的出現是因在墻體中產生由沉陣不均而引起的附加應力超過了墻體的抗拉、剪、彎、強度而致, 除設沉降縫外, 其他能增強房屋整體剛度和墻體局部強度的措施, 只有設置得當,都會減少沉降裂縫的出現。
針對上述 裂縫的形態應采取的措施。增大基礎圈梁的剛度; 在底層的窗臺下墻體灰縫內設置3道焊接鋼筋網片或2φ6鋼筋, 并伸入兩邊窗間墻內不小于600mm;采用鋼筋混凝土窗臺板, 窗臺板嵌入窗間墻內不小于600mm 。
4 其他原因引起的墻體裂縫
4.1 防止墻體開裂的其他措施
加強措施。墻體轉角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔 400mm~500mm 設拉結鋼筋,其數
為沒 120mm 墻厚不少于1φ6 或焊接鋼筋網片, 埋入長度從墻的轉角或交接處算起, 每邊不小于 600mm 。干縮變形較大的砌體 ( 采用灰砂磚、粉煤灰磚、 混凝土砌塊或其他非燒結磚 ) 宜采取以下措施:
①在各層門、窗過梁上方的水平灰縫內及窗臺下第一和第二道水平灰縫內設置焊接鋼筋網片或2φ6 鋼筋。焊接鋼筋網片或鋼筋應伸入兩邊窗間墻內不小于600nm。
②實體墻長大于5m 時, 宜在每層墻高度中部設置 2-3 道焊接鋼筋網片或3φ6 的通長水平鋼筋, 豎向間距宜為 500mm。
為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層第一、第二開間門窗洞處的裂縫,可采取下列措施:
①在門窗洞口兩側不少于一個孔洞中設置不小于1φ12 鋼筋, 鋼筋應在樓層圈梁或基礎錨固, 并采用不低于C20 灌孔混凝土灌實。
②在門窗洞口兩邊的墻體的水平灰縫中, 設置長度不小于900mm、豎向間距為 400mm 的 2φ4 焊接鋼筋網片。
③在頂層或底層設置通長鋼筋混凝土窗臺梁, 窗臺梁的高度宜為塊高的模數, 縱筋不少于 4φ10 、箍筋φ 6@200 、C20 混凝土。
4.2 設控制縫。
控制縫:根據砌體材料的干縮特性, 把較長的砌體房屋的墻體劃分成若干個較小的區段, 使砌體因溫度、干縮變形引起的應力或裂縫較小,而達到可以控制的地步。
控制縫的設置:為單墻設豎向縫。當房屋剛度較大時, 可在窗臺下或窗臺角處墻體內設置; 在墻體高度或厚度突然變化處設置。合理確定縫的構造和嵌縫材料,保證該縫沿墻長方向能自己伸縮,滿足墻體平面外傳力和防護的要求。注意設縫后房屋的整體剛度和墻體的穩定性, 合理確定控制縫的位置和間距。對粘土磚砌體的控制縫間距為 10m-15m,砌塊砌體應減小。
參考文獻
[1]砌體結構設計規范 [S]GB50003-2001 北京 : 中國建筑.工業出版社 2002.
[2]混凝土結構設計規范 [S]GB50010 一 2002 北京 : 中國建 筑工業出版社 2002.
[3]現澆栓磚混結構樓面墻體裂縫的控制 OJ 姚道峰山東 科技大學學報 ( 自然科學版 )82-84 VoL19 2000.06.
[4]建筑施工中的結構問題 [M] 羅國強羅剛中國建筑工 業出版社 1997.