王憲華
(黑龍江省桃山林業局基建科,黑龍江 鐵力 152514)
造成建筑裂縫的原因錯綜復雜。從大的方面來講,墻體裂縫可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類:在各種荷載直接作用下墻體產生的相應形式的裂縫稱為受力裂縫;因溫濕度變化、材料干縮、地基不均勻沉降等引起的裂縫是非受力裂縫,又稱變形裂縫;還有使用劣質材料產生的裂縫,有施工不規范造成的裂縫,更為嚴重的是因偷工減料造成的裂縫。
建筑產生裂縫或坍塌主要是結構受力出現了不均衡狀態。有時在裂縫出現之后達到新的平衡,一有時裂縫出現之后又繼續發展導致坍塌。
1.1 沿拱頂底面的連續裂縫
1.2 沿1/4 拱跨處底面通長的裂縫
1.3 端靖在1/3~1/2 墻高處沿水平位置裂縫
1.4 沿端墻拱座梁處水平裂縫
1.5 外墻在拱腳處的斜裂縫
1.6 縱墻門窗過梁上的裂縫
1.7 拱挑檐中央裂縫
1.8 由大梁支承的磚拱,在拱跨的1/4 處出現裂縫
2.1 過大的地基不均勻沉降引起的裂縫
當地基很不均勻,建筑體型復雜,結構布置不當時,建筑物容易產生過大的不均勻沉降而引起裂縫。地基發生不均勻沉降后,建筑物發生相應的整體變形,墻體中附加產生彎曲應力和剪應力,當墻體內的主拉應力超過砌體的強度時,墻體中便出現斜裂縫。地基不均勻沉降引起的斜裂縫大多發生在房屋縱墻的兩端,裂縫一般由主拉應力引起,發生于墻體較薄弱的截面,所以多數裂縫通過窗口的兩個對角,向沉降較大的方向傾斜。裂縫多發生在墻體下部,向上逐漸減少,裂縫的寬度下大上小。裂縫的數量及寬度隨時間而逐漸發展。
一般說來,當地基沉降曲線為凹形時,墻體裂縫呈正八字形;當地基沉降曲線為凸形時,墻體裂縫呈倒八字形。減少地基不均勻沉降的主要措施是合理設置沉降縫,正確布置墻體、設置圈梁。
2.2 因承載力不足產生的裂縫
由于磚砌體是脆性材料,其抗拉強度較低,因承載力不足而產生的裂縫,很可能是結構破壞的特征。因此,正確認識這類裂縫的形態特征是十分重要的,這類裂縫主要產牛原因有;柱、窗間墻高厚比較人的中心受壓和小偏心受壓;承載大梁的墻局部受壓;軸心受拉或偏心受拉;磚挑檐的豎向剪力:墻柱的大偏心受壓;磚平拱的豎向彎矩;磚過梁的彎矩和剪力共同作用。
2.3 溫度變化引起的墻體裂縫
由于溫度變化不均勻使砌體產生不均勻伸縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,引起砌體開裂。溫度變化引起的墻體裂縫的形式主要有八字形裂縫和水平裂縫。八字形裂縫一般出現在頂層縱墻的兩端1~2個開間的范圍內,嚴重時可發展至房屋1/3 長度范圍內,有時在橫墻上也可能發生。裂縫多沿窗口對角線方向產生。八字形裂縫一般發生在平屋頂房屋頂層縱墻面的兩端。這是由于磚砌體的線脹系數與混凝土的線脹系數差異較大引起的。在較大溫差情況下,墻體與屋蓋形成較大的變形差異而在墻兩端產生八字形斜裂縫。
水平裂縫一般發生在平屋頂屋檐下或頂屋圈梁下2~3 皮磚的灰縫位置,裂縫一般沿外墻頂部斷斷續續地分布,裂縫深度有時會貫通墻厚,兩端較中間嚴重。在轉角處,因縱、橫墻水平裂縫相交而形成包角裂縫。當房屋有錯層時,錯層處的墻體容易發生局部垂直裂縫。其主要原因是由于收縮和降溫,使鋼筋混凝土樓蓋產生約二倍于磚墻的變形,致使墻體上產生較大的拉應力使砌體開裂,錯層處的墻體發生局部豎向裂縫。當房屋圈梁布置不當時,也會引起墻體開裂。此外,由于房屋溫度區段過長,因溫度及墻體干縮的原因也會引起墻體豎向裂縫。
防止頂層墻體因溫差及收縮變形而開裂的主要措施如下:
2.3.1 采用混凝土屋蓋時,應在屋蓋結構層上設置保溫層或隔熱層,并合理安排屋面保溫層施工。現澆的屋面挑檐可采取留置伸縮縫的辦法。此外,屋面施工應盡量避開高溫季節。
2.3.2 加強頂層墻體的抗拉能力。例如,在墻體四角檐口下一定高度范圍的砌體內配置適量的轉角水平鋼筋;在屋蓋下設置沿外墻閉合的鋼筋混凝土圈梁。
2.3.3 避免樓蓋的錯層布置,否則宜在錯層處設伸縮縫,或在錯層處墻體內局部配筋予以加固。
2.3.4 在結構構件的構造上保持結構的連續性,避免形成薄弱環節。如鋼筋混凝土圈梁沿外墻應形成閉合,不得在外墻中部作內轉處理。
2.4 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,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。
3.1 按照規范的設計要求和構造規定進行設計,是保證墻體質量的重要前提。工程技術人員的設計意圖直接影響到房屋墻體的布置,所賦予墻體的結構、構造以及截面尺寸、高厚比與材料等級等因素,對墻體的穩定性、受力狀態和墻體的質量都會產生重要的影響。設計人員應建立正確的設計概念,按規范的要求進行設計,從結構與構造的設計方面采取確保墻體質量的措施。
3.2 主要的墻體應選用外形平整、質量好、強度高的磚材,對于不規則的、黑心大的磚堅決不用。
3.3 正確選擇不同種類的砂漿應用于不同場合,并注意在改善砂漿和易性的同時控制其強度等級。
砂漿的和易性是保證砌體砌筑質量的重要條件,在砂漿中摻入塑化材料(如石灰膏、電石膏及粉煤灰等)有利于改善砂漿和易性,提高砌筑質量,在一定程度上也能提高墻體的強度指標,但塑化材料的摻量對砂漿強度十分敏感,摻量如超過規定用量一倍,砂漿強度約下降40%。因此,在滿足砂漿和易性的條件下,要注意控制砂漿的強度等級。摻入塑化材料后,如砂漿強度低于設計要求,應適當調整配合比。
此外,正確的砂漿攪拌加料順序和均勻充分的攪拌也是提高砂漿勻質性與和易性的有效措施,但不得用增加微沫劑摻量的方法來改善砂漿的和易性。
3.4 瓦工的砌筑質量是墻體質量的重要保證。因此,必須要做到灰縫均勻飽滿,厚度適中;要滿足《砌體工程施工及驗收規范》對砌體水平灰縫的砂漿飽滿程度(貼灰面)的要求,以及對墻、柱表面垂直度和平整度的偏差規定,避免出現傾斜、鼓肚等現象,保證墻體良好的穩定性;要遵循正確的砌筑方法,才能保證砌筑質量。應使操作人員理解磚墻組砌形式不單純是為了清水墻美觀,同時也為了滿足傳遞荷載的需要。因此不論清、混水墻,均應滿足錯縫的要求。
防止或減輕墻體開裂的主要措施在基本原理上有基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”三種。“防”,即適當的屋面構造處理,減少屋蓋與墻體的溫差,減少屋蓋與墻體的變形;“放”即采用適當措施,允許屋面或墻體在一定程度上自由伸縮;“抗”即通過構造措施,提高砌體強度.加強墻體的整體性和抗裂能力.以減少墻體變形、減少裂縫。
[1] 張建勛.砌體結構[M].武漢理工大學出版社.2009.
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