申衛民
摘要:砌體結構是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。特點是整體性較差,抗拉和抗剪強度較低,比較容易產生裂縫。但砌體結構裂縫有一定原因和客觀規律。通過對砌體結構裂縫和變形的分析,可以提出有針對性的預防和處理措施。下面就以本人現場施工過程中發現砌體結構墻體裂縫多,提出裂縫產生的原因及防治措施。
關鍵詞:砌體結構;裂縫控制措施;磚砌體;裂縫;預防措施
一、裂縫的類型及其產生的原因分析
(一)從砌體結構裂縫表現形式上來看,大致可分成以下三種:
1.斜裂縫 在窗口轉角處、窗間墻、窗臺墻、外墻及內墻上都可能產生此種裂縫。大多數情況下,縱墻兩端部出現斜裂縫的概率較大.斜裂縫往往還出現在窗口的兩對角處,窗口處裂縫寬度較大,向兩邊逐漸縮小,在靠近平屋頂下的外墻上或者內部的橫隔墻和山墻上的斜裂縫呈八字形。有些裂縫在建筑物的外墻下部呈正八字形,其形狀是下部裂縫寬,向上逐漸延伸并且寬度縮小。
2.水平裂縫 由于墻體上部抗拉強度與抗剪強度的非均勻性,外墻上的斜裂縫往往與水平裂縫相互組合出現,形成一段斜裂縫和一段水平裂縫相結合的混合裂縫。水平裂縫一般沿灰縫錯開,而斜裂縫既可能沿灰縫錯開也可能橫穿砌體或磚塊。
3.豎向裂縫 這裂縫常出現在窗口的兩個下角處,有的出現在墻的頂部.多數窗臺縫出現在底層,二層上很少發現.有些建筑物在承重墻的中部出現豎向裂縫,上寬下窄,混合結構的門窗孔常設鋼筋混凝土圈粱、過粱等構件在梁端部的墻面上常出現局部豎向或稍傾斜的裂縫。裂縫中部寬、上下端小,有的還通至窗口下角附近。當過梁為暗梁時裂縫細微而不易被發現,過粱外露時裂縫很明顯,過梁愈大,裂縫亦較寬。
(二)裂縫的性質
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設計上的疏忽、施工質量、材料不合格及缺乏經驗等。根據工程實踐和統計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫大致分為溫度收縮裂縫、干燥收縮裂縫,簡稱干縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫以及由溫度和干縮共同產生的裂縫等幾種類型。
1.溫度裂縫
溫度的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。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定,不再繼續發展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
2.干縮裂縫
燒結粘土磚,其干縮變形很小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應力。但對這類砌體在潮濕情況下會產生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。干縮變形的特征是早期發展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數量多、裂縫的程度也比較嚴重。
3.地基沉降差異裂縫
地基沉降差異是引起砌體結構建筑物裂縫的一個主要的因素。由于地基沉降差異引起的裂縫多為斜裂縫,此類裂縫一般情況下裂而不鼓,往往貫通到基礎。尤其對于軟土地基和濕陷性黃土地基,當地基處理不當時,很容易在底層墻體產生斜向裂縫和窗下墻豎向裂縫。在房屋縱橫墻地基不均勻沉降的情況下,將使墻體承受較大的剪切力,當結構剛度稍差、施工質量和材料強度不能滿足要求時,會導致墻體開裂。
4.受力裂縫
受力裂縫多出現在抗震設防區的建筑物上,雖然有圈梁構造柱、鋼筋混凝土現澆板等整體連接,但這也不能完全保證不出現裂縫。比如發生在房屋底層窗臺處的豎向裂縫,多數是由于縱墻開窗較大,地基受荷載后變形不均勻,窗臺墻起到反梁的作用而引起的。
二、砌體結構裂縫的防治措施
長期以來人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法,并根據裂縫的性質及影響因素有針對性的提出一些預防和控制裂縫的措施。在施工中,應根據砌體裂縫產生的原因,采取行之有效的控制措施。
(一)防止地基不均勻沉降的措施
防止地基不均勻沉降的措施,主要是在設計上合理地設置沉降縫,正確布置墻體,設置圈梁等。沉降縫把墻和基礎全部隔斷開,分成若干個整體剛度較好的獨立單元,使其各單元等獨立沉降,避免墻體開裂。通常可在建筑物的下列部位設置沉降縫:(1)建筑平面的轉折部位;(2)建筑物高度或荷載有較大差異處;(3)過長的砌體承重結構的適當部位;(4)地基土的壓縮性由顯著差異處;(5)建筑物上部結構或基礎類型不同處;(6)分期建造房屋的交接處。
(二)防治溫度裂縫的措施
屋面設置保溫層或隔熱層,以降低屋面頂層與墻體的溫差;屋面施工盡量做好保溫層;
1.屋面、挑檐可采取分塊預制,或留置伸縮縫,或在屋面與磚墻間設置滑動面,以減少屋面伸縮對墻體的影響;
2.設置伸縮縫。對房屋較長、平面形狀較復雜、構造和剛度不同的房屋,可每隔一定的距離將屋面、樓面、墻體或其它有關構件斷開,形成若干較小的單元,每個單元因溫度變形和收縮產生的拉力大大減小,從而防止裂縫的出現;
3.提高砂漿強度,保證砌筑質量;
4.在鋼筋混凝土屋面下的外墻幾皮磚內設置水平鋼筋,以約束墻體的階梯狀剪切裂縫的形成和發展。
(三)防止砌體干縮變形引起的墻體開裂的措施
在屋面的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m;
當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;
建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》的規定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不應大于30m。
結束語
總之,對于砌體結構裂縫的控制,是一綜和性問題,必須堅持設計和施工合作,做到設計階段的事前控制,施工過程中的事中控制,盡量杜絕事后加固的被動局面。必須引起設計和施工人員的充分重視,設計應緊密結合現場情況和實際施工條件,施工應盡力保證設計要求的實現。只有這樣,才能有效地控制和預防溫度裂縫的產生,將溫度裂縫造成的損失降低到最低限度。
參考文獻:
[1]GBJ3- 88.砌體結構設計規范.
[2]李小軍.建筑工程砌體結構裂縫產生的原因及防治[J].四川建材2012年第五期endprint