砖混结构墙体裂缝的原因及预防措施

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  目前,砖混结构的住宅楼出现各种形式的裂缝很多,其裂缝程度轻重不一,差别很大。轻则影响房屋的正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生质量事故。
  1墙体裂缝产生的原因
  1)设计原因。①基础刚度和强度设计不足,甚至基础纵横墙未能贯通封闭,形成整体,从而造成结构整体刚度较差,导致弯曲变形过大;②门窗洞口设计过宽,房屋整体刚度和强度下降,洞口处应力集中,变形加大;③建筑物设计过长,内纵墙过少,伸缩缝设置不当,在垂直荷载作用下,整体弯曲变形过大,产生墙体裂缝;④电线管和其他管线暗埋在墙体中,过分集中,处理不当,造成局部墙体强度减弱,产生裂缝。
  2)材料原因。①砌体用砖是脆性材料,其极限应变很小,他的抗拉强度很低,且一般墙体多为无筋砌体,抗裂性能极差,由于砌体内部应力分布不均匀,因此,在应力集中区域易产生裂缝;②砖块与砌筑砂浆的离散性较大,使砌体强度均匀性差;③砖块在干燥的自然条件下,其收缩变形较大,导致墙体开裂。
  3)施工原因。①施工速度过快,砌体强度尚未达到设计强度,且地基快速变形,土应力调整滞后,使地基土过早产生不均匀沉降,导致砌体内部产生过大的应力和应变,形成潜在的裂缝基因;②砌筑砂浆强度不符合要求,如砂子含泥量较大,级配不均匀,施工配合比不准,计量不严格等造成砂浆强度不高,形成潜在的裂缝基因;③砂浆搅拌不均,和易性差,灰缝不饱满,水平灰缝厚度不均匀,造成砌体强度下降;④施工工艺不当,砌体施工缝处留直槎,甚至阴槎;浇筑构造柱混凝土时,未对墙体有效保护,由于混凝土流动产生的侧压力,使墙体倾斜,形成水平裂缝。
  4)地基不均匀沉降原因。①房屋长高比较大,中间沉降较多,使建筑物产生整体弯曲,在前后墙檐部产生八字形裂缝,有时,两端沉降较大,产生倒八字形裂缝;②建筑地基范围内,土层分布不均,或局部有软土、深坑、墓穴、旧房基础、古河道等,如处理不当,将会产生局部下沉,造成墙体裂缝;③建筑立面有错层或立面布置复杂,上部荷载分布不均,也易造成不均匀沉降;④地基反力对簿弱墙段产生不利影响,特别是首层窗下墙体,由于目前窗口留置过大,造成窗間墙刚度降低,弯曲变形增大,引起墙体出现垂直裂缝。
  5)环境温度原因。砖混结构,砖砌体的线性膨胀系数是混凝土的一半。当外界温度升高时,混凝土屋顶变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体与混凝土屋盖之间产生约束应力,使屋盖受压,墙体受拉、受剪,当温度变形产生的约束应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。温度裂缝有明显的规律性:两端重中间轻、顶层重往下轻、阳面重阴面轻。
  2墙体裂缝的预防措施
  2.1提高重视,从设计过程对墙体裂缝进行预防控制
  1)合理设置沉降缝,将房屋划分为若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
  2)合理布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,既起到分割空间的作用,又加强了房屋的空间刚度,起到调整纵向不均匀沉降的作用。
  3)加强上部结构的刚度和整体稳定性,减少建筑物端部的门、窗洞口数量,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度,提高墙体的整体性。在建筑物每层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;无论女儿墙高低,均要设置钢筋混凝土圈梁压顶,并与构造柱连成整体,以抵抗裂缝的产生。
  4)为有效控制墙体裂缝的产生,在建筑物的平面设计中,建筑的平面形状应力求规则对称,如平面形状不规则,应尽量采用伸缩缝将其分割成若干独立的规则单元,以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置,设计规范的规定一般较灵活,设计方法由设计人员自行处理。根据多年实践经验,只要按规范每隔一定距离留设一条伸缩缝,在一般情况下即可得到基本控制。在建筑物竖向设计时,应力求按竖向规则规范设计,尽可能不出现错层,以避免由于温度变化产生水平裂缝。
  5)严格按规范要求设置构造柱,在所有纵横墙交叉处必须设置构造柱,内外墙构造柱间距不大于5m,以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的发展。
  6)提高屋面板的整体性,屋面板最好采用现浇板,或在预制屋面板内增加现浇层,即在预制屋面板与纵横墙间、板与板间设置现浇板带,使屋面板形成整体装配。
  7)在房屋顶层范围内,所有墙体采用配筋砌体,在墙内设置通长双向水平钢筋网片Φ4@60,竖向间距500mm;顶层用砖不低于MU7.5,砂浆强度不低于M10,以提高墙体抗裂能力。
  8)重视屋面保温隔热层设计,选择屋面保温层时,必须按建筑节能标准进行热工计算,选用保温隔热性能良好的材料,防止顶层墙体裂缝产生。
  2.2由于材料、施工工艺引起裂缝的预防措施
  1)提高施工质量,严格按照施工工艺标准进行施工,施工时,组砌方式正确,砖缝砂浆饱满度大于80%,砂浆强度满足设计要求,粘结力良好,砌体留槎、接槎正确。
  2)保证施工所采用的材料符合要求,经检验合格后使用。
  3)严格履行工程报验制度,加强工序自检、互检、交接检力度。
  4)加强工程现场监理力度,严格履行检查程序。
  2.3地基不均匀沉降引起裂缝的预防措施
  1)重视工程勘探质量,提供详实的勘探报告,作为建筑基础设计的依据。地基处理时,最好采用同一类型土处理,尽量达到处理部分与未处理部分的物理指标接近,以保证地基承载力符合设计要求。
  2)选择合理的地基处理方法,加强对地基的检测,保证上部结构的整体性和刚度,严格按规范在外墙设置合理的变形缝,从而减少建筑物的差异沉降,提高建筑物的整体抗变形能力。
  2.4防治环境温度变化引起裂缝的预防措施
  1)提高砌体的强度、刚度及抗裂变形能力,用以抵抗由温度变化引起的裂缝。
  2)采用新型墙体材料,减少屋面板与墙体的热膨胀系数差异,以避免屋面板混凝土收缩对墙体的不良影响。
  3)严格屋面保温隔热层的施工质量,采用符合要求的保温隔热材料。施工时,保温隔热层或砂浆找平层及刚性面层应设分隔缝,分隔缝间距不宜大于6m,并与女儿墙分开,其缝宽不小于30mm。
  4)建筑物温度伸缩缝的间距应满足设计要求,按规定留置伸缩缝,缝内清理干净。合理安排屋面保温隔热层施工,尽可能避开高温、严寒季节,同时应尽量缩短间隔时间,以减少温度变形对墙体的影响。
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