摘 要:砌體結構建筑在建設過程和使用過程中不可避免地出現裂縫,砌體結構住宅出現裂縫,輕者影響美觀,重者影響使用,文章分析了砌體結構住宅結構裂縫的危害,對砌體結構住宅裂縫產生的原因進行了分析,針對砌體開裂提出了一些預防加固措施,可為今后類似問題的處理與解決提供參考與借鑒。
關鍵詞:住宅;砌體結構;裂縫;加固
砌體結構是我國村鎮地區民居建筑采用的最主要的一種結構型式,然而砌體結構住宅建筑物在建設過程和使用過程中會出現不同程度、不同形式的裂縫,這是個相當普遍的現象,是常期困擾著建筑工程技術人員的技術難題。工程實踐中發現大量砌體結構出現裂縫,輕者影響美觀,重者影響使用。因此對砌體結構裂縫原因進行分析,對已開裂的砌體結構如何進行加固與處理顯得非常迫切。
1 砌體結構裂縫的危害
由磚、石或各種砌塊等塊體通過砂漿鋪縫砌筑而成的結構稱為砌體結構。由于砌體結構的材料來源廣泛,施工設備和施工工藝較簡單等特點,在建筑行業得到了廣泛的應用,但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差,并且由于設計、施工以及建筑材料等多方面原因引發的砌體結構的質量事故也較多,其中砌體出現裂縫是非常普遍的質量事故之一。砌體屬于脆性材料,砌體中出現的裂縫不僅影響建筑物的美觀,降低了墻體的質量,而且還造成房屋滲漏,甚至會影響到建筑物的結構強度、剛度、穩定性和耐久性,嚴重的裂縫可能影響砌體的承載力,甚至引起倒塌,給房屋使用者造成較大的心理壓力和負擔。特別是隨著我國住房商品化的進展,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。在很多情況下,裂縫的發生與發展還是大事故的先兆,對此必須認真分析,妥善處理。
2 砌體結構裂縫產生的原因分析及控制措施
砌體結構裂縫產生的原因可劃分為兩類:由荷載變化引起的裂縫與變形變化引起的裂縫,對于由荷載變化引起的裂縫,由于承載力結構設計規范相對較為完善,所以此類裂縫大多是由于不合理使用、設計失誤、施工偷工減料等原因造成的。
2.1 干縮裂縫
對于硅酸鹽制品的材料如混凝土砌塊、灰砂磚等,隨著水分的流失會產生干變形,如普通混凝土砌塊的收縮率為0.2~0.6mm/m,而輕質骨料的混凝土制品收縮變形則更大。如果不對這類材料的收縮變形加以控制,就可能會引起墻體開裂??赏ㄟ^設置伸縮縫或干縮縫來控制因墻體材料的收縮變形及溫度變形所引起的裂縫,對混凝土砌塊標準收縮縫的間距為6~7.5m,粘土磚為12m左右。
2.2 地基不均勻移湃引起的裂縫
地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產生裂縫,這種裂縫往往與地面成45°左右夾角,上寬下窄,斜縫朝向凹陷處(沉陷大的部位)。對于地基不均勻沉降引起的裂縫,可合理設置沉降縫。在房屋體型復雜,特別是高度相差大時,應設沉降縫,沉降縫應從基礎開始分開,且有足夠的寬度,施工中應保持縫內清潔,防止碎磚、砂漿等物體落人縫內。
2.3 溫度變化引起的裂縫
熱脹冷縮是絕大多數物體的基本物理性能,砌體也不例外。溫度變化會引起材料的熱脹冷縮,當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產生溫度裂縫。由于溫度變化不均勻使砌體產生不均勻收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,溫度應力超過砌體強度,而引起砌體開裂。常見的是砌體長度過長,砌體伸縮在上層大而在基礎處小而引起開裂。此外,由于混凝土屋蓋,混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數不同在溫度變化時會使墻體產生裂縫。為預防溫度變化引起的裂縫,應按照國家頒布的有關規定,根據建筑物的實際情況設置伸縮縫。
3 砌體結構裂縫加固補強措施
3.1 灌漿加固
當裂縫較細、縫數量較少、裂縫已基本穩定時,可采用灌漿加固方法。在砌體修補中,多用純水泥漿,因純水泥漿的可灌性較好,可順利地貫通外露的孔隙,對于寬度為3.0mm左右的裂縫可以灌實。實際裂縫寬度大于5.0mm時,可采用水泥砂漿。裂縫細小時,可采用壓力灌漿,灌漿壓力為0.2~0.25MPa;對于水平的通長裂縫,可沿裂縫鉆孔,做成銷鍵,以加強兩邊砌體的共同作用。
3.2 嵌補法
裂縫較寬但數量不多時,可在裂縫相交在灰縫中,用高標號砂漿和細鋼筋填縫,也可用塊體嵌補法,即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒據加固。
3.3 外部加固法
當裂縫較多時,可用局部鋼筋網外抹水泥砂漿予以加固。鋼筋網可用中6@100~300(雙向)或中4@100~200。用混凝土楔子或膨脹螺栓固定于墻體上,楔子或螺栓間距500mm左右,呈梅花形布置。施工前墻體粉刷層應去除干凈,抹水泥砂漿前應將砌體淋濕,抹水泥砂漿后應養護至少7天。
3.4 增設圈梁法
墻體開裂比較嚴重,為了增加房屋的整體剛性,可以在房屋墻體一側或兩側增設鋼筋混凝土圈梁。圈梁的混凝土強度等級為C15~C20,截面至少120×180mm,配筋可采用4φ10~4φ14,箍筋φ6@200~250,每隔1.5~2.5m應有牛腿(或螺栓,錨固件等)伸進墻內與墻拉結好,并承受圈粱自重,澆筑圈梁時應將墻面鑿毛、淋水,以加強粘結。
4 結語
對開裂建筑進行加固處理必須經過認真分析引起裂縫的原因,根據各種加固方法對應不同種類建筑物分別采取措施進行預防,減少裂縫發生機率,保證工程安全性。對于已經開裂砌體建筑進行加固處理時必須經過認真分析引起裂縫的原因,根據各種加固方法對應不同建筑物進行加固處理。
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作者簡介:后安寧(1994- ),男,湖北隨州人,湖北工程學院土木工程專業,本科。