广东清远
摘要:砌体结构的裂缝是建筑行业一个常见的质量问题,究其产生的原因各不相同,与运输材料、施工工艺等多个专业有着密切的联系,使墙体和楼面出现不同程度的裂缝,不但影响建筑的美观,还制约着建筑结构的整体性能,以致于工程重新返修,给施工企业造成一定的经济损失。为此,应该从产生裂缝原因出发,研究其相应的有效措施,才能从根本上予以防治。
关键词:砌体结构;墙体裂缝;原因分析;控制措施
前言
在建筑工程施工中,如何对砌体结构产生的裂缝进行有效预防和控制已成为一个重要的问题。引起裂缝的因素是非常复杂的,有建筑设计的缺陷,或者材料的质量问题,或者施工的技术失误等都会造成影响。以下先从裂缝产生的根本原因进行详细分析,并有针对性地提出了相应措施,从而提高工程质量的可靠性。
1 裂缝形成的原因分析
1.1 温度裂缝
温度裂缝多是由于建筑物热胀冷缩造成的,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝,主要出现在横墙与纵墙两端部。由于房屋长时间受阳光照射,屋面板的温度比墙体的温度高出许多,在夏季甚至高出两倍左右。即使在温度相同的条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数也远大于砖砌体的线膨胀系数,因此屋盖的膨胀变形远大于墙体,两者变形不协调,结果屋面板的变形对墙体产生很大的水平推力,从而使墙体与屋面的接触面受剪。水平剪力和屋盖、女儿墙等的垂直压力构成墙体的双向应力,当主拉应力大于墙体强度时,墙体就产生裂缝(包括水平、垂直及斜裂缝)。对于平面为矩形的建筑物来说,房屋两端第一、二开间墙体承受的温度应力最大,墙体裂缝也较严重,因此墙体温度裂缝的开裂程度一般为两端重、中间轻、向阳重、背阳轻。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
1.2 干缩裂缝
施工过程中,将不同出厂日期干密度不同的砌块或不同强度等级的砌块混砌于同一道墙上,造成含水率较高的块体收缩变形较大;反之收缩变形较小,这种不均匀变形会使墙中部产生不规则裂缝。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外墙用不同材料或温度、湿度变化引起的砌体裂缝,这种情况一般外墙裂缝较内墙严重。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。
1.3 地基不均匀沉降及冻胀裂缝
工程施工中,没有进行地基处理,或地基处理不当,人为地造成地基变形,引起基础的不均匀沉降,形成砌体裂缝。由于地基承载力结构刚度上存在差异,使得建筑物沉降不均匀,当差异沉降积累到一定的数值时,基础及上部结构失去了支承,其重量只能由砖砌体承担,使得砖砌体上产生了附加的拉力和剪力。当这种附加的拉力和剪力超过了砖砌体的承载能力后,砖砌体上便出现了裂缝。地基不均匀沉降引起的砌体裂缝主要有斜裂缝,窗间墙裂缝,房屋底层窗下墙竖直裂缝等。其中,斜裂缝和窗下墙竖直裂缝较为常见,主要是由于地基不均匀沉降使砌体受到很大的剪力所致,由于砌体的抗剪能力较差,当结构刚度较差,体型复杂,砌体抗剪强度不满足要求时,砌体就产生了裂缝。房屋底层窗下砌体竖直裂缝是由于窗下墙受基底反力后反向变形过大所造成的。
1.4 因承载力不足产生的裂缝
砌体因承载力不足,即超载作用引发裂缝的原因,有因材料的材质不良或砌筑质量差而降低了砌体强度;因任意改变使用条件或随意拆墙凿洞,削弱了砌体的截面面积;因结构构件有缺陷而造成的裂缝。一般此类裂缝均直接影响砌体结构的安全性,因此随着裂缝的出现和增加,砌体承载力逐渐下降,最终将可能达到破坏。
2 砌体结构裂缝的对应控制策略
2.1 预防措施
(1)首先要作好地基处理,严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。
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(2)严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝,尽量减小地基的不均匀沉降差,在抗震区适当设置基础梁,合理设置伸缩缝,最大间距不超过50米。
(3)外墙转角处构造柱的截面积不应大于240mm×240mm;与楼板同时浇筑的外墙圈梁,其截面积高度应不大于300mm。
(4)砌体工程的顶层和底层应设置通长现浇钢筋混凝土窗台梁,高度120mm,纵筋4φ10,箍筋6φ@200;其它层在窗台标高处,应设置通长现浇钢筋混凝土板带,板带的厚度不小于60mm,混凝土强度等级不应小于C20,纵向配筋不宜少于3φ8。
(5)严禁在墙体上交叉埋设和开凿水平槽;竖向槽须在砂浆强度达到设计要求后,用机械开凿,且在粉刷前,加贴钢丝网片等抗裂材料。
(6)顶层及女儿墙砌筑砂浆的强度等级不应小于M7.5。粉刷砂浆中宜掺入抗裂纤维或采用预拌混凝土砂浆。
(7)蒸压加气混凝土砌块等轻质墙体,当墙长大于5m时,应增设间距不大于3m的构造柱;每层墙高的中部应增设高度为120mm,与墙体同宽的混凝土腰梁,砌体无约束的端部必须增设构造柱,预留的门窗洞口应采取钢筋混凝土框加强。
(8)宽度大于300mm的预留洞口应设钢筋混凝土过梁,并且伸入每边墙体的长度应不小于250mm。
(9)屋面女儿墙不应采用轻质墙体材料砌筑。当采用砌体结构时,应设置间距不大于3 m的构造柱和厚度不少于120mm的钢筋混凝土压顶。
(10)洞口宽度大于2m时,两边应设置构造柱。
2.2 出现裂缝后的处理措施
(1)嵌缝填补法。将裂缝两侧抹灰凿掉,并清理干净,采用M10聚合水泥砂浆(掺入901胶),用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将砂浆填入缝内,然后重新抹灰,经过一段时间后,填严的裂缝还会开裂,但一般要比原来小许多,可用白胶泥填补,最终可以从外观上消除裂缝。此法对微型小裂缝最适宜。
(2)在墙体单侧或两侧加钢筋网加固法。先将墙体的抹灰铲去,刷洗干净,用U形钢筋按一定的间距钉入砖缝,以固定钢筋网,再用M10水泥砂浆分层抹平。这种方法通常用于对裂缝大于1mm的贯通裂缝的处理。
(3)剔缝埋入钢筋法。在裂缝处每隔5皮砖剔开一道砖缝,每边长50cm,深5cm,各埋入1Φ6钢筋,钢筋端部加直钩,钩子深入砖墙裂缝中,用M10水泥砂浆灌缝。采用此法应注意不要在墙体的两侧剔同一条缝,且必须在加固好一面、砂浆达到一定强度后再处理另一面,防止因扰动而降低砂浆强度,另应注意浇水养护。
(4)钢筋混凝土联结法。在裂缝处,每隔8~10皮砖,抽砖嵌入预制钢筋混凝土块,四周要清扫干净,润水以M10水泥砂浆砌筑,保证四周密实且按原砖墙砌法及裂缝走向而定,混凝土标号C15,内配Φ4钢筋,其他部位以M10水泥砂浆填补密实。
(5)加设拉条法。沿裂缝每隔5皮砖钻孔4个,分别埋入Φ10螺栓和Φ6 S形钢筋拉杆将裂缝两侧螺栓焊接,然后以M10水泥砂浆将砖洞及裂缝补抹。
(6)拆砖重砌法。裂缝处拆除50~100cm长砖墙,用比原设计标号高一级且不低于M5的砂浆重新按原砌体走向进行砌筑,新老砌体结合密实。处理时要注意拆除一处修补一处并注意安全。
3 总结
总之,砌体结构的裂缝问题,应该从工程的实际状况出发,使设计与施工相互配合,并从各个环节进行有效的控制,以及采取有针对性的防裂措施,以提高建筑物的结构强度和整体性能。
参考文献
[1]GB 50003-2011.砌体结构设计规范[S].中国建筑工业出版社,2011.
[2]GB 50203-2011.砌体结构工程施工质量验收规范[S].中国建筑工业出版社,2011.
[3]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
论文作者:王秋芬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签:裂缝论文; 砌体论文; 墙体论文; 砂浆论文; 地基论文; 结构论文; 钢筋混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;