作者:曾昭腘
單位:廣西天柱工程建設監(jiān)理有限公司
摘要:本文根據(jù)對磚混結構的建筑一般出現(xiàn)的裂縫成因提出了防止的有效措施,盡量控制裂縫的擴張趨勢。
關鍵詞:磚混結構建筑;墻體裂縫;產(chǎn)生原因;防治措施
1前言
磚混結構的裂縫一般存在于兩處:(1)磚砌體的裂縫;(2)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫。磚混結構裂縫主要有溫差裂縫、干縮裂縫、地基不均勻沉降及承載力不足產(chǎn)生的裂縫。磚混結構中磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產(chǎn)生裂縫,出現(xiàn)的裂縫不僅影響建筑的美觀,而且還造成房屋滲漏,甚至會影響到建筑物的安全性和耐久性。所以在進行工程設計、施工時應采取相應措施,防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
2墻體裂縫的分析與防治
2.1地基不均勻沉降引起的墻體裂縫
2.1.1墻體裂縫產(chǎn)生的主要原因
墻體裂縫包括窗間墻在兩對角處成雙出現(xiàn)的裂縫,底層窗下墻豎向裂縫、斜裂縫,建筑下部縱墻八字形裂縫。其產(chǎn)生原因如下:
①地基土質軟弱或地基局部土質不均勻;
②地基處理不當,基礎設計不合理;
③地基含水量變化不正常:長期浸泡,土質軟化甚至沖刷掏空,導致不均勻沉降;
④建筑物使用不當:隨意改變房屋用途,增大荷載,導致建筑物不均勻沉降。
2.1.2防治控制措施
①在進行建筑基礎設計前,應對工程地質進行詳細勘察,查明地基土質、分布情況、承載力大小、地下水位等水文地質條件,對周邊環(huán)境進行地質差異考察,全面分析,并正確選用基礎形式。
②在土質變化、荷載變化大的部分合理設置沉降縫。
③選擇合理的建筑布局和結構類型。
④增強建筑物的整體剛變,控制建筑物的長高比,增設鋼筋混泥土圈梁。
⑤施工時重視軟弱地基。特別是濕陷性黃土地基等特殊地基的處理,根據(jù)建筑物類別、等級、重要程度、沉降限制、土的濕陷類型和等級規(guī)定,采取強夯法、灰土擠密樁、重錘表層夯實法、預浸水法、土或灰土墊層等方法,部分或全部消除建筑物地基的濕陷性。
2.2磚砌體強度不足、施工不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
2.2.1砌體裂縫產(chǎn)生的主要原因
梁端底部墻體常會出現(xiàn)豎向或傾斜裂縫,其產(chǎn)生原因如下:
①砌體施工時由于灰縫厚度、砂漿密實性不均勻,使得砌體受壓不均勻,砌體干縮變形后引起局部的墻體開裂。
②埋設各種管線穿過墻體破壞了砌體整體性,減少了砌體截面面積,削弱了砌體承載力。
③砌體施工質量低劣。由于砌筑用磚和砂漿強度等級低,水平灰縫砂漿不飽滿,組砌不符合要求,降低了砌體承載能力。
④使用不當。由于改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動力。
2.2.2防治控制措施
①在砌體結構設計時,應對梁下砌體及磚柱砌體局部承壓力進行計算。當墻體局部達不到承載能力時可設置梁墊。
②施工前應先對磚砌塊進行澆水濕潤,施工時嚴格按照規(guī)范要求操作。
③選用符合設計要求的砌體材料。
2.3溫度、干縮、冷縮裂縫
由于溫度變化引起的墻體裂縫,溫差大時裂縫就嚴重,溫差小時裂縫就輕,屋面保溫隔熱效果好的裂縫輕,保溫隔熱差的裂縫較重。較常見的有頂層縱墻的兩端部位,常會產(chǎn)生正八字形裂縫,嚴重時可發(fā)展到房屋1/3長度內,有時在橫墻上也可能發(fā)生,裂縫寬度一般中間大、兩端小。當外縱墻有窗時裂縫沿窗口對角方向裂開,常會在窗洞口兩邊產(chǎn)生八字型斜裂縫。女兒墻根部位置的水平裂縫,裂縫一般沿外墻頂端斷續(xù)分布,兩端比中間嚴重,在轉角處,縱橫水平裂縫相交而形成包角裂縫。
2.3.1溫度、干縮、冷縮裂縫產(chǎn)生的主要原因
混凝土線膨脹系數(shù)為1×10-5/℃,磚砌體線膨脹系數(shù)為5×10-6/℃,在環(huán)境溫差影響下,混凝土屋蓋產(chǎn)生熱脹冷縮變形比較大,而磚砌體變形則小得多,兩者之間因性能差異產(chǎn)生相對位移。在夏季烈日的照射下,屋面及頂層混凝土形成巨大的膨脹力擠壓砌體,當夜晚氣溫下降后混凝土又產(chǎn)生巨大的收縮應力,致使房屋端部磚墻內產(chǎn)生拉力和剪力,使截面突變,薄弱環(huán)節(jié)(部位)應力集中時墻體產(chǎn)生裂縫。
2.3.2防治控制措施
①保溫層的厚度宜適當增厚,有效控制屋頂?shù)臏囟茸兓?,設遮陽通風板;適當?shù)卦黾游菝姘迮浣钜钥刂谱冃?;嚴格按?guī)范要求設置溫度伸縮縫,縫的間距不>30m。選用導熱系數(shù)小、保溫性能優(yōu)良的材料,并增設空氣隔熱層,有效控制屋面板的溫升,以防止頂層墻體產(chǎn)生裂縫。
②當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度>12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應<20mm,縫內用彈性油膏嵌縫。
③對于女兒墻根部產(chǎn)生的水平裂縫,可將構造柱上升至女兒墻頂,使其同壓頂澆筑在一起,從而保證女兒墻不致墜落。
④加強磚砌體的抗拉強度,增加頂層砌體砂漿標號,控制屋面板與磚墻的變形差異,可采用加筋磚砌體。
⑤減少屋面伸縮縫間距,縮短混凝土構件直線段的長度;將屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形狀,縮短挑檐直線長度。為防止挑檐本身產(chǎn)生裂縫,可適當增加其縱向配筋。
⑥控制水灰比和坍落度,減少用水量;實行兩次分段澆筑,采用后澆帶及加強養(yǎng)護,從而防止或減少收縮裂縫的出現(xiàn)。
⑦屋面現(xiàn)澆混凝土的施工應盡量避開嚴寒和高溫季節(jié),并應嚴格按照施工規(guī)范進行,防止磚混結構圈梁和構造柱混凝土強度等級普遍偏低的通病。
⑧在建筑物頂層圈梁與砌體交界面之間設置滑動層(例如兩層油氈夾滑石粉),創(chuàng)造一個較為自由的變形條件,減少結構變形產(chǎn)生的應力,并提高頂部砂漿的標號,嚴格控制集中碎磚填充,提高砌體抗裂性能。
3混凝土現(xiàn)澆板裂縫的分析與防治
3.1現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的主要原因
混凝土現(xiàn)澆板裂縫常產(chǎn)生在較薄弱的板角處,其產(chǎn)生原因如下:
① 混凝土收縮。混凝土在硬化過程中水分蒸發(fā),體積縮小而收縮,板的四周由于受到支座的約束,引起現(xiàn)澆板的開裂。
②溫度控制。因水泥具有快硬、水化熱大的特點,如主體施工在夏季,混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,又未及時得到水分的補充,因而在硬化過程中,現(xiàn)澆板受到支座的約束,勢必產(chǎn)生溫度應力而出現(xiàn)裂縫。
③支座處負筋下沉產(chǎn)生裂縫。在施工過程中由于施工工藝不當,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。
3.2防治控制措施
①嚴格控制配合比、水泥用量和坍落度,使混凝土內部缺陷減少到最低限度。嚴格控制砂的粒徑及含泥量,采用中粗砂。
②在板角四周增設輻射筋,使產(chǎn)生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。
③平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設置必要的伸縮縫。平面轉角過多,薄弱部位就多。
④嚴格控制板面負筋保護層厚度。采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護層,避免支座處負筋下沉。
⑤施工現(xiàn)場加強過程質量管理:模板支撐必須有足夠的剛度,方木與模板的接觸面不得有任何間隙,使每個接觸面都要有可靠的支撐點,做到模板平整,允許偏差不得>3mm;在澆搗過程中派專人看模,防止扣件松脫下沉。拆模一定要達到設計允許值,平臺進料口等薄弱部位、模板和支撐必須到達到100%設計強度后才能拆除,有效地防止因拆模過早導致結構受損而產(chǎn)生裂縫。加密負筋支撐馬凳的間距,使之不>lm,確保板面負筋的保護層厚度,避免支座處因負筋下沉、保護層厚度變大而產(chǎn)生的裂縫。澆搗過程中,不斷用移動標志來控制混凝土板的厚度,確保達到設計要求;澆搗完畢后根據(jù)厚度控制點用4m鋁合金刮杠進行找平,在混凝土終凝前采用3次抹壓成活的施工工藝,減少混凝土表面的塑性收縮裂縫?;炷琉B(yǎng)護是整個工程中必不可少的重要環(huán)節(jié),尤其在高溫下應增加澆水次數(shù)并使表面長期處于濕潤狀態(tài),并用塑料布覆蓋,保持塑料布內有凝水,這樣既可減少由于溫差產(chǎn)生的裂縫,又可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生約束應力,有效地控制裂縫的產(chǎn)生。對澆筑好的現(xiàn)澆板面,必須在混凝土強度達到1.2MPa后方可上人。如確因工期較緊,急需進行上一層砌體施工,應采取預防現(xiàn)澆板受集中荷載過早而產(chǎn)生裂縫的措施,如磚塊邊吊邊用,堆放不得超過3層,砂漿不能用小車直接放置在現(xiàn)澆樓板上,用鐵鍬放在灰槽里等有效措施。
4結束語
通過對建筑物常見裂縫的分析研究和實踐證實,磚混結構的墻體裂縫雖然不可避免,但只要設計合理,確保施工質量,選用材料得當,建筑物的裂縫是可以從根本上得到控制的。
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