王憲華
(黑龍江省桃山林業(yè)局基建科,黑龍江 鐵力 152514)
造成建筑裂縫的原因錯(cuò)綜復(fù)雜。從大的方面來講,墻體裂縫可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類:在各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱為受力裂縫;因溫濕度變化、材料干縮、地基不均勻沉降等引起的裂縫是非受力裂縫,又稱變形裂縫;還有使用劣質(zhì)材料產(chǎn)生的裂縫,有施工不規(guī)范造成的裂縫,更為嚴(yán)重的是因偷工減料造成的裂縫。
建筑產(chǎn)生裂縫或坍塌主要是結(jié)構(gòu)受力出現(xiàn)了不均衡狀態(tài)。有時(shí)在裂縫出現(xiàn)之后達(dá)到新的平衡,一有時(shí)裂縫出現(xiàn)之后又繼續(xù)發(fā)展導(dǎo)致坍塌。
1.1 沿拱頂?shù)酌娴倪B續(xù)裂縫
1.2 沿1/4 拱跨處底面通長的裂縫
1.3 端靖在1/3~1/2 墻高處沿水平位置裂縫
1.4 沿端墻拱座梁處水平裂縫
1.5 外墻在拱腳處的斜裂縫
1.6 縱墻門窗過梁上的裂縫
1.7 拱挑檐中央裂縫
1.8 由大梁支承的磚拱,在拱跨的1/4 處出現(xiàn)裂縫
2.1 過大的地基不均勻沉降引起的裂縫
當(dāng)?shù)鼗懿痪鶆?,建筑體型復(fù)雜,結(jié)構(gòu)布置不當(dāng)時(shí),建筑物容易產(chǎn)生過大的不均勻沉降而引起裂縫。地基發(fā)生不均勻沉降后,建筑物發(fā)生相應(yīng)的整體變形,墻體中附加產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力,當(dāng)墻體內(nèi)的主拉應(yīng)力超過砌體的強(qiáng)度時(shí),墻體中便出現(xiàn)斜裂縫。地基不均勻沉降引起的斜裂縫大多發(fā)生在房屋縱墻的兩端,裂縫一般由主拉應(yīng)力引起,發(fā)生于墻體較薄弱的截面,所以多數(shù)裂縫通過窗口的兩個(gè)對(duì)角,向沉降較大的方向傾斜。裂縫多發(fā)生在墻體下部,向上逐漸減少,裂縫的寬度下大上小。裂縫的數(shù)量及寬度隨時(shí)間而逐漸發(fā)展。
一般說來,當(dāng)?shù)鼗两登€為凹形時(shí),墻體裂縫呈正八字形;當(dāng)?shù)鼗两登€為凸形時(shí),墻體裂縫呈倒八字形。減少地基不均勻沉降的主要措施是合理設(shè)置沉降縫,正確布置墻體、設(shè)置圈梁。
2.2 因承載力不足產(chǎn)生的裂縫
由于磚砌體是脆性材料,其抗拉強(qiáng)度較低,因承載力不足而產(chǎn)生的裂縫,很可能是結(jié)構(gòu)破壞的特征。因此,正確認(rèn)識(shí)這類裂縫的形態(tài)特征是十分重要的,這類裂縫主要產(chǎn)牛原因有;柱、窗間墻高厚比較人的中心受壓和小偏心受壓;承載大梁的墻局部受壓;軸心受拉或偏心受拉;磚挑檐的豎向剪力:墻柱的大偏心受壓;磚平拱的豎向彎矩;磚過梁的彎矩和剪力共同作用。
2.3 溫度變化引起的墻體裂縫
由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻伸縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,引起砌體開裂。溫度變化引起的墻體裂縫的形式主要有八字形裂縫和水平裂縫。八字形裂縫一般出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端1~2個(gè)開間的范圍內(nèi),嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展至房屋1/3 長度范圍內(nèi),有時(shí)在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫多沿窗口對(duì)角線方向產(chǎn)生。八字形裂縫一般發(fā)生在平屋頂房屋頂層縱墻面的兩端。這是由于磚砌體的線脹系數(shù)與混凝土的線脹系數(shù)差異較大引起的。在較大溫差情況下,墻體與屋蓋形成較大的變形差異而在墻兩端產(chǎn)生八字形斜裂縫。
水平裂縫一般發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂屋圈梁下2~3 皮磚的灰縫位置,裂縫一般沿外墻頂部斷斷續(xù)續(xù)地分布,裂縫深度有時(shí)會(huì)貫通墻厚,兩端較中間嚴(yán)重。在轉(zhuǎn)角處,因縱、橫墻水平裂縫相交而形成包角裂縫。當(dāng)房屋有錯(cuò)層時(shí),錯(cuò)層處的墻體容易發(fā)生局部垂直裂縫。其主要原因是由于收縮和降溫,使鋼筋混凝土樓蓋產(chǎn)生約二倍于磚墻的變形,致使墻體上產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力使砌體開裂,錯(cuò)層處的墻體發(fā)生局部豎向裂縫。當(dāng)房屋圈梁布置不當(dāng)時(shí),也會(huì)引起墻體開裂。此外,由于房屋溫度區(qū)段過長,因溫度及墻體干縮的原因也會(huì)引起墻體豎向裂縫。
防止頂層墻體因溫差及收縮變形而開裂的主要措施如下:
2.3.1 采用混凝土屋蓋時(shí),應(yīng)在屋蓋結(jié)構(gòu)層上設(shè)置保溫層或隔熱層,并合理安排屋面保溫層施工?,F(xiàn)澆的屋面挑檐可采取留置伸縮縫的辦法。此外,屋面施工應(yīng)盡量避開高溫季節(jié)。
2.3.2 加強(qiáng)頂層墻體的抗拉能力。例如,在墻體四角檐口下一定高度范圍的砌體內(nèi)配置適量的轉(zhuǎn)角水平鋼筋;在屋蓋下設(shè)置沿外墻閉合的鋼筋混凝土圈梁。
2.3.3 避免樓蓋的錯(cuò)層布置,否則宜在錯(cuò)層處設(shè)伸縮縫,或在錯(cuò)層處墻體內(nèi)局部配筋予以加固。
2.3.4 在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造上保持結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,避免形成薄弱環(huán)節(jié)。如鋼筋混凝土圈梁沿外墻應(yīng)形成閉合,不得在外墻中部作內(nèi)轉(zhuǎn)處理。
2.4 其它裂縫
這些裂縫包括:混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫,如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大,其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時(shí)在下部1/3 高度處出現(xiàn)的豎縫;砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫;施工質(zhì)量差造成的縫,如砌體通縫,灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當(dāng),腳手眼設(shè)置不當(dāng),組砌不當(dāng)?shù)?。這些裂縫形態(tài)各異,必須對(duì)癥防治。
3.1 按照規(guī)范的設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),是保證墻體質(zhì)量的重要前提。工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)意圖直接影響到房屋墻體的布置,所賦予墻體的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及截面尺寸、高厚比與材料等級(jí)等因素,對(duì)墻體的穩(wěn)定性、受力狀態(tài)和墻體的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。設(shè)計(jì)人員應(yīng)建立正確的設(shè)計(jì)概念,按規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),從結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的設(shè)計(jì)方面采取確保墻體質(zhì)量的措施。
3.2 主要的墻體應(yīng)選用外形平整、質(zhì)量好、強(qiáng)度高的磚材,對(duì)于不規(guī)則的、黑心大的磚堅(jiān)決不用。
3.3 正確選擇不同種類的砂漿應(yīng)用于不同場合,并注意在改善砂漿和易性的同時(shí)控制其強(qiáng)度等級(jí)。
砂漿的和易性是保證砌體砌筑質(zhì)量的重要條件,在砂漿中摻入塑化材料(如石灰膏、電石膏及粉煤灰等)有利于改善砂漿和易性,提高砌筑質(zhì)量,在一定程度上也能提高墻體的強(qiáng)度指標(biāo),但塑化材料的摻量對(duì)砂漿強(qiáng)度十分敏感,摻量如超過規(guī)定用量一倍,砂漿強(qiáng)度約下降40%。因此,在滿足砂漿和易性的條件下,要注意控制砂漿的強(qiáng)度等級(jí)。摻入塑化材料后,如砂漿強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)要求,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比。
此外,正確的砂漿攪拌加料順序和均勻充分的攪拌也是提高砂漿勻質(zhì)性與和易性的有效措施,但不得用增加微沫劑摻量的方法來改善砂漿的和易性。
3.4 瓦工的砌筑質(zhì)量是墻體質(zhì)量的重要保證。因此,必須要做到灰縫均勻飽滿,厚度適中;要滿足《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)砌體水平灰縫的砂漿飽滿程度(貼灰面)的要求,以及對(duì)墻、柱表面垂直度和平整度的偏差規(guī)定,避免出現(xiàn)傾斜、鼓肚等現(xiàn)象,保證墻體良好的穩(wěn)定性;要遵循正確的砌筑方法,才能保證砌筑質(zhì)量。應(yīng)使操作人員理解磚墻組砌形式不單純是為了清水墻美觀,同時(shí)也為了滿足傳遞荷載的需要。因此不論清、混水墻,均應(yīng)滿足錯(cuò)縫的要求。
防止或減輕墻體開裂的主要措施在基本原理上有基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”三種。“防”,即適當(dāng)?shù)奈菝鏄?gòu)造處理,減少屋蓋與墻體的溫差,減少屋蓋與墻體的變形;“放”即采用適當(dāng)措施,允許屋面或墻體在一定程度上自由伸縮;“抗”即通過構(gòu)造措施,提高砌體強(qiáng)度.加強(qiáng)墻體的整體性和抗裂能力.以減少墻體變形、減少裂縫。
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