文/楊超 江蘇天澤建設工程有限公司 江蘇揚州 225600
建筑工程墻體裂縫的原因分析及防治措施
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本文介紹了建筑工程墻體裂縫產生的原因,并提出了相應的防治措施。供于業內人士參考。
墻體;裂縫;原因;防治措施
不論是磚混結構還是新型砌塊作填充墻的墻體,其開裂都是建筑質量的通病,而裂縫的產生受到許多因素的影響,這些裂縫的存在直接造成建筑的安全性能降低,抗震性能、整體性和耐久性都受到一定的影響。所以這一問題也得到了廣泛施工企業高度的重視。
1、溫差變形導致的墻體裂縫
屋頂和墻體之間是存在溫度差的,由于砌體的線膨脹系數要小于鋼筋混凝土的線膨脹系數,因此熱脹冷縮會產生剪應力,而最大剪應力與溫度是呈正比的,實踐表明,溫度每降低5℃,剪應力就下降12.5%~16.6%。這種溫差裂縫一般會引起房屋頂層兩端外縱墻上的斜裂縫,呈“八”字形或“x”形,并且具有對稱性,輕微者僅在兩端兩個開間內出現,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。
由于混凝土的線膨脹系數大于砌體的線膨脹系數,在平屋頂房屋的屋面板底部或是頂層圈梁附近可能會出現沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫。有時女兒墻根部會受到屋面伸長或縮短造成向內、向外的推拉力,再加上屋面承重板膨脹,使得女兒墻出現外傾,根部砌體開裂,造成水平裂縫,另外如果處于偏心受壓狀態,會造成豎向開裂。
2、地基不均勻下沉導致的墻體裂縫
由于地基承受著房屋的全部荷載,深度越深,應力越大;擴散越大,應力越小。在同一深度中,應力表現為中間最大,兩端逐漸減小,因此房屋的地基應力分布并不均勻,導致地基的沉降也不均勻,表現為房屋中間沉降多,兩端沉降少。
造成地基不均勻沉降的原因主要有以下幾個方面:一是工程基礎坑(槽)釬探工作做不到位;二是伸縮縫設計不合理,建筑物基礎深淺差別較大;三是房屋結構剛度不大,尤其是上部,在施工時未做拉結筋和留斜槎等處理;四是房屋地基土層不均勻,土質差別較大,尤其是在同一土層厚薄不同的地方或是不同土層的交接處易出現明顯的不均勻沉降。
如果地質比較好又均勻,并且房屋的長高比不大,房屋地基不均勻沉降的差值就比較小,一般不影響使用,但如果地質條件不好,或是房屋的長高比較大,地基不均勻沉降的差值就比較大,如果不進行加固處理,墻體就可能出現嚴重的裂縫。
3、其他裂縫原因
如混凝土構件變形導致墻體裂縫,砌體承載力較差導致出現裂縫,砌體構造要求不良導致的裂縫等。另外施工不當、施工質量差也是墻體開裂的主要原因之一,如果出現砌筑砂漿的強度沒有達到設計要求、灰縫砂漿不飽滿、干磚上墻等之類的施工問題,就會造成墻體出現裂縫。
1、溫度差裂縫的防治措施
首先為了限制溫度差裂縫,可以沿房屋一定長度設置溫度伸縮縫,無保溫隔熱屋面規范限值為30m,有保溫隔熱屋面50m,但實際上即使建筑物長度遠小于規范限值,仍然還會產生溫差裂縫。因此應當考慮減少頂板與墻體間的約束作用,比如在頂板與墻體間設置滑動層,這樣可以有效減少裂縫,但是應當注意的是這樣的方法會降低建筑物的空間剛度和抗震能力,應結合實際合理使用。
其次應當提高砂漿和磚的強度等級,注重施工質量,保證砂漿飽滿,提高墻體抗裂能力。同時加強頂層的抗裂能力,增強頂層砌體的抗剪、抗拉強度,并在頂層設置圈梁,與頂板相接,根據裂縫的多發部位和常發生在頂層兩端部的特點,可以在頂層端開間內、外縱墻的窗洞口,在其上下設置水平鋼筋,并在頂層兩端砌體內也配置水平鋼筋,有效防止溫差裂縫的出現。另外如果房屋較長,應當考慮多設置構造柱和圈梁,提高砌體抗裂能力。
由于屋面混凝土板會在高溫的作用下膨脹并擠推到女兒墻,使得女兒墻外傾、彎曲的同時產生多種裂縫。為了避免發生這樣的情況,女兒墻必須與屋面板、防水層和隔熱層之間設置一條柔性縫,這個柔性縫要做到能伸縮調節,其中需填塞防水油膏。同時在女兒墻方向應沿著其隔開間設置一個構造柱,在其頂部混凝土壓頂,這樣可有效減少溫差裂縫。
最后屋頂應當設置保溫隔熱層,使用小板隔熱時要將小板與女兒墻之間留一定距離,一是避免小板熱脹推擠女兒墻,二是可以迅速導出熱空氣。另外在進行屋面施工時應當避開高溫季節,否則熱脹導致屋面變形會使得墻體受到影響。如果溫度裂縫已經出現,可以在裂縫穩定后用砂漿堵抹或抽磚重砌,也可增設構造柱和鋼筋網。
2、地基不均勻下沉裂縫防治措施
首先要對施工場地進行勘察,掌握地質的性能以及承載力等各方面的因素。由于地基情況同荷載有著直接的關系,所以合理減輕建筑自重是一個非常有效的措施,具體的做法就是設置地下室,選擇結構輕的墻體材料。另外還可以采用縱橫混合承重的形式來防治裂縫的出現,要控制好施工的順序,保證施工的有效性。
3、其他裂縫的防治措施
(1)設計方面
嚴格按照《砌體結構設計規范》進行伸縮縫設計,應設置在應力集中、砌體產生裂縫常見的地方。在設置保溫層和隔熱層時應保持一定的厚度,并設置配套隔氣層、保護層和透氣孔。保溫層與剛性面層和砂漿找平層應設置分隔縫,并與女兒墻隔開。屋蓋應采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋。同時對地基土質如膨脹土、深陷性黃土等進行特殊處理。
另外應當計算相鄰建筑物基礎應力疊加時產生的沉降量,讓相鄰建筑物基礎間留有一定的間隙,使之沉降量與整體建筑沉降量相同。
(2)監理方面
加強監管力度,對施工質量進行嚴格監督,如對材料進行現場抽樣、拆除不符合要求的砌體、規范施工過程等。
(3)施工方面
杜絕偷工減料,嚴把質量關,規范施工,遵守《砌體工程施工質量驗收規范》等相關規定。
綜上所述,工程墻體產生裂縫的原因多樣化,因此必須根據實際工程情況,采取相對的措施,做到以預防為主,避免裂縫的產生,保障整個建筑工程的質量。
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