【摘 要】 近年來,在民用建筑領域里,磚混結構房屋溫度裂縫問題已成為一個相當普遍的質量問題。目前,人們對住宅的安全性,使用壽命和使用的適用性,包括觀感質量有更高的要求。裂縫的出現給人們的心理造成不良影響,涉及到房屋裂縫的投訴也越來越多,因此裂縫問題必須引起重視。本文對多層砌體房屋墻體溫度裂縫產生的原因進行了分析,并提出了幾種防治措施,以供同行參考。
【關鍵詞】 多層砌體房屋;墻體溫度裂縫;防治措施
隨著城市化建設的不斷擴大,基礎建設的比重也隨之增大,尤其是房建工程。由于砌體結構造價相對較低,在民用建筑領域得到了廣泛的應用。為了保證砌體結構在使用上安全可靠,絕大多數的工程技術人員在設計施工時都嚴格遵循規范要求,但依然存在很多問題,尤其是磚墻裂縫。這一問題越來越引起有關單位的高度重視,必須采取有效防止措施,以確保房屋的安全可靠性。
1 多層砌體房屋墻體溫度裂縫產生的原因
在民用建筑領域里,有一個非常普遍的質量問題就是多層磚混結構房屋的溫度裂縫問題,特別是隨著現澆樓板的廣泛使用,加強了樓板與墻體的整體連結,裂縫問題越來越突出,裂縫的出現不僅影響到結構的安全性,而且還影響到結構的耐久性和適用性,會給人們的心理造成不良影響。造成這種裂縫的原因到底是什么呢?在磚混結構中各種材料的溫度線膨脹系數是不相同的,鋼筋混凝土樓板和砌體溫度線膨脹系數的差異是磚混結構產生溫度裂縫的重要原因。根據有關資料可以得知,在磚混結構中,磚砌體與混凝土的彈性模量相差較大,受熱脹冷縮的影響差異非常大。由于屋蓋混凝土板與磚砌墻體溫度線膨脹系數差異較大,當外界溫度變化時,屋蓋混凝土板與砌體相互制約,其溫度變形不協調一致而產生溫度應力,在屋蓋與墻體的接觸界面上產生相對位移而受到限制,則產生剪應力。當此剪應力大于界面抵抗剪應力或由剪應力產生的墻體內斜向主拉應力大于砌體的斜向(45°)抵抗拉應力就產生裂縫。
2 幾種常見的防止墻體溫度裂縫的方法
目前隨著我國住宅制改革的日益深入,住宅的商品化和私有化已成為現實,人們對住宅的安全性,使用壽命,使用功能要求,使用的適用性,包括觀感質量提出了越來越高的要求,涉及到住宅工程裂縫的投訴也越來越多,因此裂縫問題不可以掉以輕心。以下介紹幾種常見的防止墻體溫度裂縫的有效方法:
2.1 頂層墻體水平縫設筋,組成配筋砌體
通常情況下,在頂層端部2~3間范圍內的內處墻和橫墻中增設墻壓筋,每8皮磚水平縫內設置Ф6鋼筋或Ф4鋼筋網片,在配置此筋時可以結合構造柱拉結筋,目的在于提高墻體的抗裂能力。為充分保證灰縫的正常厚度,最好使縱橫墻水平縫鋼筋保持一皮磚的距離。從施工的角度來說,這種做法不僅不會增加過多的成本,而且對頂層端部砌體裂縫的產生能起到有效的抑制作用。
2.2 頂層單元分隔處屋蓋設溫度縫
從設計的角度來說,在裝配式屋蓋中,比如常見的空心板屋蓋,可以在每一住宅單元分隔處設置溫度縫,一般多采用水泥蛭石填縫。屋蓋連續現澆板宜在單元分隔處設置溫度縫,也可每隔15~20m設溫度縫將板斷開,并在寬20mm的縫中嵌入麻絲瀝青;在外墻圈梁與里側的多跨連續現澆板的縱向中間部位,或適當位置選擇受力相對較小的地方預留不小于500mm寬的后澆帶,當兩側混凝土達到一定強度后,此時現澆混凝土的施工溫度已基本釋放完畢,再進行混凝土澆筑,使之成為一個整體。從施工方面來說,應嚴格按設計預留的后澆帶進行施工,但實際上常常由于工期或施工不便而取消了后澆帶,或在齡期還沒有達到要求的情況下,就完成后澆帶的混凝土澆筑,為裂縫的產生埋下了安全隱患。
2.3現澆外挑檐設溫度縫
屋頂挑檐宜采用預制,若是現澆則最好每隔一單元沿縱墻方向在挑檐板上設置寬溫度縫,當然也可以每隔15~20m設溫度縫,并要求在20mm寬溫度縫中嵌入麻絲瀝青。在設置外挑檐溫度縫時應與屋蓋溫度縫相配合,并確保兩者位于同一軸線上。為了有效控制女兒墻裂縫,要求在屋蓋設溫度縫處的女兒墻也斷開設縫,或是加間距小于3m構造柱和厚度大于120mm的鋼筋混凝土壓頂,其目的是防止女兒墻產生裂縫。
2.4增加保溫層厚度或增設架空隔熱層
屋面保溫層厚度如果達不到設計要求,很容易引起墻體裂縫。這是因為當外界氣溫高于或低于其形成時的溫度時,鋼筋混凝土屋面板就會產生膨脹或收縮變形。由于鋼筋混凝土與砌體的膨脹系數相差較大,鋼筋混凝土屋蓋其膨脹受到砌體的約束,于是在屋面板上產生壓應力,在墻體上產生拉應力、剪應力。磚砌體受到剪切作用而錯位開裂。鋼筋混凝土屋蓋吸收的熱量難以擴散,因此墻體實際溫度要高于外界氣溫。但墻面經過抹灰粉刷后,與屋蓋材料相比,具有較好的隔熱性能。因屋蓋與墻體之間存在一定的溫差,致使兩者的變形差與溫度應力更大。當墻體端部的主拉應力或剪應力大于大于砌體的承受能力時,一般就會引起正八字型斜裂縫或水平裂縫。
由此可見,屋面保溫層的好壞與屋面板溫度應力的產生有直接關系。因此,在設計確定保溫層厚度時必須嚴格按照相關規范要求。施工中保溫層厚度應均勻,通常取為180mm。找坡層多采用石灰焦渣或結構找坡,不宜用保溫材料進行建筑找坡。條件允許的話,可增設架空隔熱層。架空隔熱層一般有兩種做法,即防水層在上或防水層在下。前者要確保有通氣孔,以便使空氣能夠流暢,通常在女兒墻上開孔,目的在于固定防水層;后者雖空氣流通,但防水層容易被支撐混凝土板的磚壓壞,而導致屋面漏雨。另外,需要注意的是施工中應最大程度縮短屋蓋混凝土的外露時間,一旦達到規定的要求就應及時進行保溫層施工。
2.5適當加密構造柱、圈梁或增設抗裂柱
在施工中,需要重點加強的是頂層端單元靠山墻的2~3間,在內外縱墻與內橫墻交叉處以及轉角處設置構造柱,其中轉角處的構造柱斷面可適當加大。在構造柱加密區內,要求在每道墻都設圈梁,在設置圈梁時應與構造柱配合設置,這樣以來可以大大增強整體性,達到控制裂縫的目的。此外,也可以在局部增設抗裂柱。一般情況下,只在頂層設置抗裂柱,基上下端錨固于上下圈梁內。
2.6提高頂層砌體強度
一般來說,砂漿及磚的強度等級越往頂層越低。為了有效防止頂層墻體溫度裂縫的產生,應適當提高頂層砌體強度。在設計中應嚴格按有關標準確定磚、砂漿的強度等級。施工過程中必須嚴格控制砂漿配比,并保證砂漿強度等級要達到設計要求。
2.7強外縱墻與橫墻的拉結
針對頂層外縱墻與內橫墻交叉處沒有設構造柱的情況,宜設置拉結鋼筋,鋼筋的直徑、長度、數量應與設設構造柱處的拉結筋相同。拉結筋通常為Ф6鋼筋,間距為500mm。一般在頂層端單元設拉結筋,也可在在整個頂層設置該拉墻筋。
2.8屋面找平層設分格縫
在屋面水泥砂漿找平層設分格縫時,應按規范要求縱橫向間距不大于6000mm設置一道分格縫,此外,還需沿女兒墻四周設一道分格縫,要求縫寬不小于30mm,一般選用柔性防水材料來填充分格縫,需要注意的是應為屋面找平層溫度變形預留足夠空間,以防水泥砂漿找平層熱膨脹而造成女兒墻頂開裂。
2.9其他防治方法介紹
(1)為防止墻體溫度裂縫的產生,除上述方法外,還可在建筑平面布置過程中,盡量確保內縱墻貫通,以符合結構整體剛度要求。同時還應把握好外墻門窗口的寬度,若門窗洞口過寬,則窗間墻相對就會較窄,這樣以來,應力將集中在門窗上部過梁區,很容易引起此區墻體裂縫。如果洞口較大,則宜在裂縫多發區的洞口增設鋼筋混凝土窗套,并要求窗套邊柱直接伸入下層圈梁內?!稑藴省分袑Υ擞忻鞔_規定。
(2)在設計中,屋頂挑檐板、圈梁以及女兒墻處圈梁一般都外露,加上在圈梁內側的現澆板組成剛度較大的L形或T形結構,在陽光的照射下,產生的縱向溫度應力較大,很容易引起墻體溫度裂縫。為此,宜在挑檐板上做保溫層,條件允許的情況下可將外圈梁做成暗圈梁。
(3)根據《標準》規定,除了在砌體工程的頂層和低層設通長現澆鋼筋混凝土窗臺梁外,其他層在窗臺標高處應設現通長澆鋼筋混凝土板帶。設窗臺梁的目的是為了防止不均勻沉降引發的豎向和斜向裂縫。
3 墻體溫度裂縫的綜合預防措施
多層磚混結構建筑,尤其是住宅樓頂層墻體裂縫已成為相當普遍的一個問題。本文基于“抗”、“放”、“調”的指導思想來預防溫度裂縫的產生。
一是“抗”的原則:即提高頂層砌體的強度、剛度和抗裂變形能力,以達到提高砌體的抗剪強度及抗拉強度及變形。可采用加筋砌體、抗裂構造柱等做法。
二是“放”的原則:最大限度的減少混凝土屋面板與砌體間的相互制約作用,減弱屋面板的整體性,提高屋面板的自由變形能力。具體做法:在端單元和中單元分界處在屋面空心板板頭的空隙處不進行灌縫,而是使用松散材料進行填充;現澆屋面板在端單元和中單元分界處在屋面承重橫墻位置預留2-4cm范圍的變形縫;屋面板壓外墻在擱置端預留2-4cm范圍的滑動間隙。
三是“調”的原則:一方面,盡量降低溫差幅度;另一方面,最大限度減小墻體材料與混凝土的熱線膨脹系數差異。主要做法是:采用新的墻體材料,如采用粉煤蒸壓磚、小型混凝土砌塊,以達到減小墻體材料與屋面板的熱膨脹系數差異的目的;對圈梁和構造柱進行圍護處理;外墻盡量設置外保溫措施;屋面保溫層的厚度應達到設計的要求。
4 結語
近年來,建筑市場得到了快速發展,房建工程是其中重要的一部分。目前,人們對住宅安全性提出了更高的要求,房屋質量已成為重中之重。這些年來,盡管房屋質量有了較大的提高,但仍然存在很多問題,多層砌體房屋墻體溫度裂縫已成為質量通病,必須采取有效措施加以解決。以上是防治房屋墻體溫度裂縫的幾種常見方法,在施工中,應結合具體要求,從工程的實際狀況出發,選擇其中的一種或幾種方法實施。
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