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摘要:随着国家经济的发展,建筑行业得到了长足的进步,暴露出来的问题也越来越多。其中,民用建筑砖砌体裂缝问题就是不可回避的问题之一。本文结合笔者的工作经验,对建筑砖砌体结构中较为常见的裂缝从设计和施工的角度分析了其产生的原因,并提出了一系列的防治措施,以期能为所需者提供借鉴。
关键词:民用建筑;砖砌体裂缝;成因;防治
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
建筑砖砌体的裂缝问题可以说是较为常见的一种现象,名目繁多,形态不同。从结构上来分,其大致可以分为两类:框架结构填充墙砌体裂缝和砖混结构砌体裂缝。虽然填充墙砌体的裂缝危及不到建筑的结构安全,但会影响到建筑物的美观,严重了还会出现渗漏水问题。同样,虽然砖混结构中一般裂缝也不耽误建筑的使用,但裂缝长时间不稳定,会大大的降低结构的承载力、整体性、刚度、抗震能力和耐久性,地震时容易出现墙体破坏甚至倒塌。所以,我们需要正确分析其产生的原因,加强防治工作。
一、地基不均匀沉降造成墙体裂缝
有些工程由于地基的土层分布不是很均匀,施工中又不能很好的做好基槽钎探、地基处理,加之房屋在设计时就设计的荷载差太大、附加应力过分集中等,造成了基础不均匀沉降,让墙体承受较大剪力,此时,如果墙体抗剪力差、体型复杂、结构刚度差,墙体就会出现裂缝。通常裂缝会在建筑物下面,由下往上,倒“八”字、里“八”字、水平及竖缝。如果条形建筑物中部沉降大,那么房屋两端会从下往上出现正“八”字缝,首先突破窗对角;相反,如果两端有过大沉降,那么会出现两端从下往上倒“八”字缝,也首先突破窗对角,也有可能在底层的中部窗台位置突破,出现从上而下的竖缝;对于一些多层的建筑,如果是底层窗台过宽,那么其荷载会通过窗间墙集中传递,导致窗台会在地基反作用力的作用下向反方向弯曲,造成窗台中部出现竖向的裂缝;如果纵横交点位置沉降过大,那么会在窗台的下角出现上宽下窄的竖立缝,有的还是沿窗台下角水平缝;如果外纵墙凹凸设计中一侧出现不均匀沉降,就有可能造成此处有水平推力而组成力偶,导致交接处有竖缝。
不均匀沉降裂缝我們需要以预防为主,设计方需严格遵守条文规定,无地质勘察决不设计施工图;设计中,特别是对地基基础设计,除充分了解场地地质外,还须注意建筑与周边建筑间距。如果间距太近,那么在进行设计时就要适当的采取措施,因为新建筑沉降远远大于旧建筑,如果设计时不考虑,会让旧建筑有更大的裂缝;为了有效地防止地基不均匀沉降造成的墙体开裂问题,我们设计时,在开大窗洞的底层窗台下设构造圈梁,让其与地梁构成刚度较大的复合墙梁,对其他外墙窗台下部分,增加钢筋混凝土窗台盘,高120 mm左右,两端伸入洞侧在240 mm左右,这样可以有效地防止上述裂缝;施工中,认真钎探基槽地质,按设计和施工认真处理填土、冲沟、软土、暗渠及古河道等不均匀地基处理;按图施工,严禁擅自更改。
如果墙体已经出现裂缝,需本着:观测裂缝发展速度、程度、部位,决定是进行表面还是上部加固或基础加固。
二、温差变形引发的砖砌体裂缝
周围环境温度上升,墙沿长度方向进行伸长,屋盖伸长要比墙体大,其对墙体有附加水平力,导致墙体受屋盖推力出现剪应力,和拉应力一起又造成主拉应力。主拉应力过大,墙上有“八”字或“×”型裂缝。此多发在墙两端,以纵墙居多,对称性。特征有:两端重、中间轻;向阳面重、背阳阴面轻;上重、下轻等;轻微的只在两端1-2个开间有,严重的发展到房屋两端1/3纵长,从上向下发展。其更易发生在刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层房屋。直接原因是混凝土结构屋面伸缩变形,牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度。
机理是:炎热夏季,屋面板温度达50℃-60℃,其下砖砌体仅30℃-35℃,如此大温差,外加混凝土膨胀系数比砖砌体大一倍,钢筋混凝土屋面板较大膨胀变形,房屋纵向两端屋面板底附近墙、顶层圈梁附近墙和顶层窗台,因膨胀出现大位移,墙身外推及纵墙端受拉开裂。房屋两端“自由端”,水平约束力小,上砌体垂直压力小,屋面向两端热胀,下部砌体现正“八”字缝。冷缩时出现倒“八”字缝,一胀一缩现“×”字缝。
防治方法:1、增设架空隔热板、适增加建筑物顶部保温层厚、蓄水或种植屋面等;2、提高饱满度,提高砂浆强度,空斗改实砌,加筋砌体,墙设构造柱,加强薄弱环节,提高抗拉强度;在屋面板和女儿墙根部留空隙,自由伸缩;3、提高抹灰抗裂力,端部屋顶及墙上采取重点措施,设置钢筋网,增加抗拉强度。4、合理安排屋面保温层施工,避开高温季节;5、合理设置伸缩缝,避免楼面错层和伸缩缝错位,适当加密环形圈梁,增加环形圈梁高度;6、较长建筑物,除长超规定限值设伸缩缝外,还增设屋面伸缩缝但要应尽量短,减少屋面板端部膨胀积累值。在现浇屋盖部分及现浇挑檐,隔15 m-18 m左右设一道后浇带,宽200mm-300mm,缝内钢筋不断,混凝土断开,待主体完成保温层前,再灌注后浇带,提高混凝土强度一级。
相同,屋面缩短或伸长产生向内或者向外的推拉力,从而造成钢筋混凝土砌体与梁之间出现水平缝、沿窗的上下角水平缝、纵墙和外墙所具有的水平裂缝连接起来出现包角水平缝等。对于这些水平裂缝,我们除了采取以上所述的消除热胀冷缩动力源的方法之外,还可以适当的从施工工艺的角度考虑措施:为有效地避免砌体干燥和温度收缩现象,如果梁底出现了水平裂缝,我们可以在砌筑时严格控制每次砌筑高度,大约是每天控制在1.2m左右即可,隔天再砌,分段流水作业;而对于框架填充墙砌体来说,当砌到距离梁底约20cm的时候,可以暂缓砌筑,等到墙壁体干缩到一定程度(通常是7d),再用之前切好斜度的斜砖实砌顶实到梁的底部,在其中可以使用微膨胀1:2水泥砂浆砌筑勾缝。抹灰时,混凝土砌体与梁底及其他部位的混凝土与砌体交界处,钉装大约为250mm宽的钢丝网片,避免砌体与混凝土结构粉刷收缩开裂。
三、其他裂缝
这其中的裂缝都是有:由于混凝土的构件产生的变形所导致的砌体裂缝问题,如因为挑梁上的梁、填充墙同时施工所造成的挠度过大,它的上砌体会出现内低外高的斜裂和与外纵墙间竖缝等;砌体自身所具有的承载力不足(如砖柱承载不足)时,在下部的1/3高的地方会出现竖缝;砌体的构造形态要求不良的施工洞的留置和拉结筋的放置不当所造成的洞边缝;因为施工质量较差所造成的缝,如砌体通缝、灰缝的砂浆饱满度不够,含水率掌握不好,脚手眼的设置也不准确,组砌不当等,这些裂缝的形态各不相同,须做到对症防治。
四、结论
在框架结构和混合结构中,能够造成砌体出现裂缝的原因多种多样,有不均匀的地基沉降、地震力、温度应力、冻胀力、膨胀力、荷载和施工质量等,这其中由于施工质量和温差造成的最为普遍,而沉降致裂产生的危害性较大,根据具体工程情况采取相应的应对策略,以防为主。我们在治理时需要做到:只要涉及结构的安全并且变化较为剧烈的,要果断,迅速采取对策,排除动力源,拆除返工或加固补强;相反,如果变化较为稳定、趋缓、仅与评定和外观有关、不影响修复后使用的,则可以把重点放在表面处理上。一句话,只要设计和施工配合密切,完全可以控制建筑物的裂缝问题。认真查明原因,砖砌体裂缝也不难解决。
参考文献:
[1] 张勤.浅议环卫工程冬季冻害事故处理方法与预防[J].科技与企业.2012(20).
[2] 张颖侠,马平.房屋建筑地下室裂缝成因及防治措施[J].科技与企业.2012(20).
[3] 诸宏博,郑曙光,徐建勋.某校舍建筑抗震鉴定及加固设计[J].低温建筑技术.2012(10).
关键词:民用建筑;砖砌体裂缝;成因;防治
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
建筑砖砌体的裂缝问题可以说是较为常见的一种现象,名目繁多,形态不同。从结构上来分,其大致可以分为两类:框架结构填充墙砌体裂缝和砖混结构砌体裂缝。虽然填充墙砌体的裂缝危及不到建筑的结构安全,但会影响到建筑物的美观,严重了还会出现渗漏水问题。同样,虽然砖混结构中一般裂缝也不耽误建筑的使用,但裂缝长时间不稳定,会大大的降低结构的承载力、整体性、刚度、抗震能力和耐久性,地震时容易出现墙体破坏甚至倒塌。所以,我们需要正确分析其产生的原因,加强防治工作。
一、地基不均匀沉降造成墙体裂缝
有些工程由于地基的土层分布不是很均匀,施工中又不能很好的做好基槽钎探、地基处理,加之房屋在设计时就设计的荷载差太大、附加应力过分集中等,造成了基础不均匀沉降,让墙体承受较大剪力,此时,如果墙体抗剪力差、体型复杂、结构刚度差,墙体就会出现裂缝。通常裂缝会在建筑物下面,由下往上,倒“八”字、里“八”字、水平及竖缝。如果条形建筑物中部沉降大,那么房屋两端会从下往上出现正“八”字缝,首先突破窗对角;相反,如果两端有过大沉降,那么会出现两端从下往上倒“八”字缝,也首先突破窗对角,也有可能在底层的中部窗台位置突破,出现从上而下的竖缝;对于一些多层的建筑,如果是底层窗台过宽,那么其荷载会通过窗间墙集中传递,导致窗台会在地基反作用力的作用下向反方向弯曲,造成窗台中部出现竖向的裂缝;如果纵横交点位置沉降过大,那么会在窗台的下角出现上宽下窄的竖立缝,有的还是沿窗台下角水平缝;如果外纵墙凹凸设计中一侧出现不均匀沉降,就有可能造成此处有水平推力而组成力偶,导致交接处有竖缝。
不均匀沉降裂缝我們需要以预防为主,设计方需严格遵守条文规定,无地质勘察决不设计施工图;设计中,特别是对地基基础设计,除充分了解场地地质外,还须注意建筑与周边建筑间距。如果间距太近,那么在进行设计时就要适当的采取措施,因为新建筑沉降远远大于旧建筑,如果设计时不考虑,会让旧建筑有更大的裂缝;为了有效地防止地基不均匀沉降造成的墙体开裂问题,我们设计时,在开大窗洞的底层窗台下设构造圈梁,让其与地梁构成刚度较大的复合墙梁,对其他外墙窗台下部分,增加钢筋混凝土窗台盘,高120 mm左右,两端伸入洞侧在240 mm左右,这样可以有效地防止上述裂缝;施工中,认真钎探基槽地质,按设计和施工认真处理填土、冲沟、软土、暗渠及古河道等不均匀地基处理;按图施工,严禁擅自更改。
如果墙体已经出现裂缝,需本着:观测裂缝发展速度、程度、部位,决定是进行表面还是上部加固或基础加固。
二、温差变形引发的砖砌体裂缝
周围环境温度上升,墙沿长度方向进行伸长,屋盖伸长要比墙体大,其对墙体有附加水平力,导致墙体受屋盖推力出现剪应力,和拉应力一起又造成主拉应力。主拉应力过大,墙上有“八”字或“×”型裂缝。此多发在墙两端,以纵墙居多,对称性。特征有:两端重、中间轻;向阳面重、背阳阴面轻;上重、下轻等;轻微的只在两端1-2个开间有,严重的发展到房屋两端1/3纵长,从上向下发展。其更易发生在刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层房屋。直接原因是混凝土结构屋面伸缩变形,牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度。
机理是:炎热夏季,屋面板温度达50℃-60℃,其下砖砌体仅30℃-35℃,如此大温差,外加混凝土膨胀系数比砖砌体大一倍,钢筋混凝土屋面板较大膨胀变形,房屋纵向两端屋面板底附近墙、顶层圈梁附近墙和顶层窗台,因膨胀出现大位移,墙身外推及纵墙端受拉开裂。房屋两端“自由端”,水平约束力小,上砌体垂直压力小,屋面向两端热胀,下部砌体现正“八”字缝。冷缩时出现倒“八”字缝,一胀一缩现“×”字缝。
防治方法:1、增设架空隔热板、适增加建筑物顶部保温层厚、蓄水或种植屋面等;2、提高饱满度,提高砂浆强度,空斗改实砌,加筋砌体,墙设构造柱,加强薄弱环节,提高抗拉强度;在屋面板和女儿墙根部留空隙,自由伸缩;3、提高抹灰抗裂力,端部屋顶及墙上采取重点措施,设置钢筋网,增加抗拉强度。4、合理安排屋面保温层施工,避开高温季节;5、合理设置伸缩缝,避免楼面错层和伸缩缝错位,适当加密环形圈梁,增加环形圈梁高度;6、较长建筑物,除长超规定限值设伸缩缝外,还增设屋面伸缩缝但要应尽量短,减少屋面板端部膨胀积累值。在现浇屋盖部分及现浇挑檐,隔15 m-18 m左右设一道后浇带,宽200mm-300mm,缝内钢筋不断,混凝土断开,待主体完成保温层前,再灌注后浇带,提高混凝土强度一级。
相同,屋面缩短或伸长产生向内或者向外的推拉力,从而造成钢筋混凝土砌体与梁之间出现水平缝、沿窗的上下角水平缝、纵墙和外墙所具有的水平裂缝连接起来出现包角水平缝等。对于这些水平裂缝,我们除了采取以上所述的消除热胀冷缩动力源的方法之外,还可以适当的从施工工艺的角度考虑措施:为有效地避免砌体干燥和温度收缩现象,如果梁底出现了水平裂缝,我们可以在砌筑时严格控制每次砌筑高度,大约是每天控制在1.2m左右即可,隔天再砌,分段流水作业;而对于框架填充墙砌体来说,当砌到距离梁底约20cm的时候,可以暂缓砌筑,等到墙壁体干缩到一定程度(通常是7d),再用之前切好斜度的斜砖实砌顶实到梁的底部,在其中可以使用微膨胀1:2水泥砂浆砌筑勾缝。抹灰时,混凝土砌体与梁底及其他部位的混凝土与砌体交界处,钉装大约为250mm宽的钢丝网片,避免砌体与混凝土结构粉刷收缩开裂。
三、其他裂缝
这其中的裂缝都是有:由于混凝土的构件产生的变形所导致的砌体裂缝问题,如因为挑梁上的梁、填充墙同时施工所造成的挠度过大,它的上砌体会出现内低外高的斜裂和与外纵墙间竖缝等;砌体自身所具有的承载力不足(如砖柱承载不足)时,在下部的1/3高的地方会出现竖缝;砌体的构造形态要求不良的施工洞的留置和拉结筋的放置不当所造成的洞边缝;因为施工质量较差所造成的缝,如砌体通缝、灰缝的砂浆饱满度不够,含水率掌握不好,脚手眼的设置也不准确,组砌不当等,这些裂缝的形态各不相同,须做到对症防治。
四、结论
在框架结构和混合结构中,能够造成砌体出现裂缝的原因多种多样,有不均匀的地基沉降、地震力、温度应力、冻胀力、膨胀力、荷载和施工质量等,这其中由于施工质量和温差造成的最为普遍,而沉降致裂产生的危害性较大,根据具体工程情况采取相应的应对策略,以防为主。我们在治理时需要做到:只要涉及结构的安全并且变化较为剧烈的,要果断,迅速采取对策,排除动力源,拆除返工或加固补强;相反,如果变化较为稳定、趋缓、仅与评定和外观有关、不影响修复后使用的,则可以把重点放在表面处理上。一句话,只要设计和施工配合密切,完全可以控制建筑物的裂缝问题。认真查明原因,砖砌体裂缝也不难解决。
参考文献:
[1] 张勤.浅议环卫工程冬季冻害事故处理方法与预防[J].科技与企业.2012(20).
[2] 张颖侠,马平.房屋建筑地下室裂缝成因及防治措施[J].科技与企业.2012(20).
[3] 诸宏博,郑曙光,徐建勋.某校舍建筑抗震鉴定及加固设计[J].低温建筑技术.2012(10).