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      建筑砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生與預(yù)防

      2014-10-21 19:57:28吳一豪
      基層建設(shè) 2014年25期
      關(guān)鍵詞:灰縫砌體墻體

      吳一豪

      摘要:砌體結(jié)構(gòu)是由磚、石材、砌塊等塊材通過(guò)砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。由于其造價(jià)低廉,易于就地取材,有良好的耐火性、較好的化學(xué)及大氣穩(wěn)定性,并有較好的保溫隔熱性能,施工時(shí)不需要用大型機(jī)械設(shè)備,施工操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn);目前,在全國(guó)各地廣泛應(yīng)用。然而,近年來(lái)由于種種原因,砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故比較頻繁。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆,對(duì)此必須認(rèn)真分析,妥善處理。文章從地基不均勻沉降、溫差變形、特殊砌體材料等方面,對(duì)其裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,結(jié)合多年工程施工實(shí)踐,提出了防治磚砌體裂縫的措施。

      關(guān)鍵詞:磚砌體裂縫;地基沉降;溫差變形;砌體材料;原因;防治

      一、前言

      近年來(lái),我國(guó)的基本建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展,其規(guī)模之大、速度之快前所未有,但是當(dāng)今的商品經(jīng)濟(jì)社會(huì)潮流中,我國(guó)巨大的建筑市場(chǎng)的確又存在著令人無(wú)比擔(dān)憂的諸多問(wèn)題。建筑磚砌體裂縫不僅種類(lèi)繁多,形態(tài)各異,而且較普遍。磚砌體輕微細(xì)小裂縫影響外觀和使用功能,嚴(yán)重的裂縫可能影響磚砌體的承載力,甚至引起倒塌。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆,對(duì)此必須認(rèn)真分析,妥善處理。磚砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有地基不均勻沉降、溫差變形、特殊砌體材料等方面。

      二、引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的主要原因

      (一)地基不均勻沉降引起的裂縫

      建筑物不均勻下沉,造成建筑物開(kāi)裂破壞。產(chǎn)生這種破壞的原因很多,其中主要有:上部結(jié)構(gòu)的荷載差異大、建筑物的體形復(fù)雜、土層均勻性差等,都會(huì)導(dǎo)致不均勻下沉。地基發(fā)生了不均勻沉降后,下沉較大部位與下沉較小部位之間,出現(xiàn)了相對(duì)位移。即基礎(chǔ)底的地基表面出現(xiàn)了局部凹陷。在局部凹陷處,基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)失去了支承,其重量只能由磚砌體承擔(dān),使得磚砌體上產(chǎn)生了附加拉力和剪力。當(dāng)這種附加拉力和剪力超過(guò)了磚砌體的承載能力后,磚砌體上便出現(xiàn)裂縫。這類(lèi)裂縫一般都與地面成45°左右的角,上寬下窄,斜縫朝向凹陷處。

      (二)溫度變化引起的裂縫

      最常見(jiàn)的溫度裂縫出現(xiàn)在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。如在門(mén)窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、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)等。

      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(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規(guī)律性:兩端重中間輕,頂層重往下輕,陽(yáng)面重陰面輕。

      熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能,磚砌體也不例外。由于溫度變化不均勻使磚砌體產(chǎn)生不均勻收縮,或者磚砌體的伸縮受到不均勻的約束,溫度應(yīng)力超過(guò)磚砌體強(qiáng)度,而引起磚砌體開(kāi)裂。

      常見(jiàn)的是磚砌體長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),磚砌體伸縮在上層大而在基礎(chǔ)處小而引起開(kāi)裂。故應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。

      此外,由于混凝土屋蓋,混凝土圈梁與磚砌體的溫度膨脹系數(shù)不同在溫度變化時(shí)會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。

      (三)干縮裂縫

      干縮裂縫燒結(jié)粘土磚包括其它材料的燒結(jié)制品。其干縮變形很小且變形完成比較快。只要不使用剛出窯的磚。一般砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力忽略不計(jì)。但這類(lèi)砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹。而且這種濕脹是不可逆的變形。

      對(duì)于砌塊、石渣磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m相當(dāng)于25~40℃的溫度變形,輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。

      干縮變形的特征是早期發(fā)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。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹。脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形。但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。

      三、磚砌體裂縫的預(yù)防措施

      (一)預(yù)防地基不均勻沉降引起裂縫的措施

      1、合理設(shè)置沉降縫。在房屋體型復(fù)雜,特別是高度相差大時(shí),應(yīng)設(shè)沉降縫。沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)開(kāi)始分開(kāi),且有足夠的寬度,施工中應(yīng)保持縫內(nèi)清潔,防止碎磚、砂漿等東雜物體落入縫內(nèi)。

      2、加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度,提高墻體的抗剪能力,使磚砌體可適應(yīng)甚至調(diào)整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門(mén)窗洞口,增大端部洞口到墻端的墻體寬度,加強(qiáng)圈梁布置,都可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。

      3、加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作,發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時(shí)妥善處理,然后才可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

      4、不宜將建筑物設(shè)置在不同剛度的地基上,如同一區(qū)段建筑,一部分用天然地基,一部分用樁基等。必須采用不同地基時(shí),要妥善處理,進(jìn)行必要的計(jì)算分析。

      (二)預(yù)防溫度變化引起裂縫的措施

      1、按照國(guó)家頒布的有關(guān)規(guī)定,根據(jù)建筑物的實(shí)際情況(如是否采暖,所處地點(diǎn)溫度變化等)設(shè)置伸縮縫。

      2、是減緩增強(qiáng)相關(guān)砌體抗力,如提高砂漿強(qiáng)度,提高飽滿度,空斗改實(shí)體,加筋砌體,加設(shè)構(gòu)造柱。

      3、屋面如為整澆混凝土、或雖為裝配式屋面板,但其上有整澆混凝土面層,則要留好施工帶,待一段時(shí)間再澆帶中間混凝土,這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數(shù)不同而引起的協(xié)調(diào)變形,從而避免裂縫。

      4、在屋面保溫層施工的期間如遇高溫季節(jié),很容易因溫度變化急劇而導(dǎo)致屋面開(kāi)裂。故屋面施工最好避開(kāi)高溫季節(jié)。

      5、遇有長(zhǎng)的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐,可分段施工,預(yù)留伸縮縫,以避免混凝土伸縮對(duì)墻體的不良影響。

      6、在施工中要保證伸縮縫的合理作法,使之能起作用。

      7、是提高抹灰的抗裂能力。

      (三)預(yù)防主要由墻體材料的干縮引起裂縫的措施

      1、設(shè)置控制縫。在墻高度突然變化處、墻厚度突然變化處及當(dāng)房屋剛度較大時(shí)窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處設(shè)置豎向控制縫??刂瓶p的間距:對(duì)有規(guī)則洞口外墻不大于6m、對(duì)無(wú)洞墻體不大于8m及墻高的3倍、在轉(zhuǎn)角部位、控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m??刂瓶p做成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅樹(shù)脂等填縫。

      2、設(shè)置灰縫鋼筋。在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm;灰縫筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁的距離不小于600mm;灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片,網(wǎng)片的橫筋間距不宜大于200mm,對(duì)均勻配筋時(shí)含鋼率不少于0.05%;灰縫鋼筋宜通長(zhǎng)設(shè)置,當(dāng)不便通長(zhǎng)設(shè)置時(shí),允許搭接,搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中,錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護(hù)層,上下不小于3mm,外側(cè)小于15mm,灰縫鋼筋宜進(jìn)行防腐處理。

      四、結(jié)語(yǔ)

      綜上分析,砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,而以地基沉降、溫度致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時(shí)務(wù)必正確區(qū)分,對(duì)癥防治,且以防為主。治理的原則:凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的,應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷,迅速采取相應(yīng)對(duì)策,排除動(dòng)力源,加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用,則重點(diǎn)放在表面處理上。總之,只要堅(jiān)持對(duì)國(guó)家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度,認(rèn)真、切實(shí)查明原因,磚砌體裂縫問(wèn)題也是不難處理的。

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