作者:曾昭腘
单位:广西天柱工程建设监理有限公司
摘要:本文根据对砖混结构的建筑一般出现的裂缝成因提出了防止的有效措施,尽量控制裂缝的扩张趋势。
关键词:砖混结构建筑;墙体裂缝;产生原因;防治措施
1前言
砖混结构的裂缝一般存在于两处:(1)砖砌体的裂缝;(2)钢筋混凝土现浇板的裂缝。砖混结构裂缝主要有温差裂缝、干缩裂缝、地基不均匀沉降及承载力不足产生的裂缝。砖混结构中砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,出现的裂缝不仅影响建筑的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的安全性和耐久性。所以在进行工程设计、施工时应采取相应措施,防止裂缝的产生和发展。
2墙体裂缝的分析与防治
2.1地基不均匀沉降引起的墙体裂缝
2.1.1墙体裂缝产生的主要原因
墙体裂缝包括窗间墙在两对角处成双出现的裂缝,底层窗下墙竖向裂缝、斜裂缝,建筑下部纵墙八字形裂缝。其产生原因如下:
①地基土质软弱或地基局部土质不均匀;
②地基处理不当,基础设计不合理;
③地基含水量变化不正常:长期浸泡,土质软化甚至冲刷掏空,导致不均匀沉降;
④建筑物使用不当:随意改变房屋用途,增大荷载,导致建筑物不均匀沉降。
2.1.2防治控制措施
①在进行建筑基础设计前,应对工程地质进行详细勘察,查明地基土质、分布情况、承载力大小、地下水位等水文地质条件,对周边环境进行地质差异考察,全面分析,并正确选用基础形式。
②在土质变化、荷载变化大的部分合理设置沉降缝。
③选择合理的建筑布局和结构类型。
④增强建筑物的整体刚变,控制建筑物的长高比,增设钢筋混泥土圈梁。
⑤施工时重视软弱地基。特别是湿陷性黄土地基等特殊地基的处理,根据建筑物类别、等级、重要程度、沉降限制、土的湿陷类型和等级规定,采取强夯法、灰土挤密桩、重锤表层夯实法、预浸水法、土或灰土垫层等方法,部分或全部消除建筑物地基的湿陷性。
2.2砖砌体强度不足、施工不规范产生的裂缝
2.2.1砌体裂缝产生的主要原因
梁端底部墙体常会出现竖向或倾斜裂缝,其产生原因如下:
①砌体施工时由于灰缝厚度、砂浆密实性不均匀,使得砌体受压不均匀,砌体干缩变形后引起局部的墙体开裂。
②埋设各种管线穿过墙体破坏了砌体整体性,减少了砌体截面面积,削弱了砌体承载力。
③砌体施工质量低劣。由于砌筑用砖和砂浆强度等级低,水平灰缝砂浆不饱满,组砌不符合要求,降低了砌体承载能力。
④使用不当。由于改变房屋用途,加大使用荷载或增加振动力。
2.2.2防治控制措施
①在砌体结构设计时,应对梁下砌体及砖柱砌体局部承压力进行计算。当墙体局部达不到承载能力时可设置梁垫。
②施工前应先对砖砌块进行浇水湿润,施工时严格按照规范要求操作。
③选用符合设计要求的砌体材料。
2.3温度、干缩、冷缩裂缝
由于温度变化引起的墙体裂缝,温差大时裂缝就严重,温差小时裂缝就轻,屋面保温隔热效果好的裂缝轻,保温隔热差的裂缝较重。较常见的有顶层纵墙的两端部位,常会产生正八字形裂缝,严重时可发展到房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生,裂缝宽度一般中间大、两端小。当外纵墙有窗时裂缝沿窗口对角方向裂开,常会在窗洞口两边产生八字型斜裂缝。女儿墙根部位置的水平裂缝,裂缝一般沿外墙顶端断续分布,两端比中间严重,在转角处,纵横水平裂缝相交而形成包角裂缝。
2.3.1温度、干缩、冷缩裂缝产生的主要原因
混凝土线膨胀系数为1×10-5/℃,砖砌体线膨胀系数为5×10-6/℃,在环境温差影响下,混凝土屋盖产生热胀冷缩变形比较大,而砖砌体变形则小得多,两者之间因性能差异产生相对位移。在夏季烈日的照射下,屋面及顶层混凝土形成巨大的膨胀力挤压砌体,当夜晚气温下降后混凝土又产生巨大的收缩应力,致使房屋端部砖墙内产生拉力和剪力,使截面突变,薄弱环节(部位)应力集中时墙体产生裂缝。
2.3.2防治控制措施
①保温层的厚度宜适当增厚,有效控制屋顶的温度变化,设遮阳通风板;适当地增加屋面板配筋以控制变形;严格按规范要求设置温度伸缩缝,缝的间距不>30m。选用导热系数小、保温性能优良的材料,并增设空气隔热层,有效控制屋面板的温升,以防止顶层墙体产生裂缝。
②当采用现浇混凝土挑檐的长度>12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应<20mm,缝内用弹性油膏嵌缝。
③对于女儿墙根部产生的水平裂缝,可将构造柱上升至女儿墙顶,使其同压顶浇筑在一起,从而保证女儿墙不致坠落。
④加强砖砌体的抗拉强度,增加顶层砌体砂浆标号,控制屋面板与砖墙的变形差异,可采用加筋砖砌体。
⑤减少屋面伸缩缝间距,缩短混凝土构件直线段的长度;将屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形状,缩短挑檐直线长度。为防止挑檐本身产生裂缝,可适当增加其纵向配筋。
⑥控制水灰比和坍落度,减少用水量;实行两次分段浇筑,采用后浇带及加强养护,从而防止或减少收缩裂缝的出现。
⑦屋面现浇混凝土的施工应尽量避开严寒和高温季节,并应严格按照施工规范进行,防止砖混结构圈梁和构造柱混凝土强度等级普遍偏低的通病。
⑧在建筑物顶层圈梁与砌体交界面之间设置滑动层(例如两层油毡夹滑石粉),创造一个较为自由的变形条件,减少结构变形产生的应力,并提高顶部砂浆的标号,严格控制集中碎砖填充,提高砌体抗裂性能。
3混凝土现浇板裂缝的分析与防治
3.1现浇板裂缝产生的主要原因
混凝土现浇板裂缝常产生在较薄弱的板角处,其产生原因如下:
① 混凝土收缩。混凝土在硬化过程中水分蒸发,体积缩小而收缩,板的四周由于受到支座的约束,引起现浇板的开裂。
②温度控制。因水泥具有快硬、水化热大的特点,如主体施工在夏季,混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝。
③支座处负筋下沉产生裂缝。在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝。
3.2防治控制措施
①严格控制配合比、水泥用量和坍落度,使混凝土内部缺陷减少到最低限度。严格控制砂的粒径及含泥量,采用中粗砂。
②在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝。
③平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多,薄弱部位就多。
④严格控制板面负筋保护层厚度。采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处负筋下沉。
⑤施工现场加强过程质量管理:模板支撑必须有足够的刚度,方木与模板的接触面不得有任何间隙,使每个接触面都要有可靠的支撑点,做到模板平整,允许偏差不得>3mm;在浇捣过程中派专人看模,防止扣件松脱下沉。拆模一定要达到设计允许值,平台进料口等薄弱部位、模板和支撑必须到达到100%设计强度后才能拆除,有效地防止因拆模过早导致结构受损而产生裂缝。加密负筋支撑马凳的间距,使之不>lm,确保板面负筋的保护层厚度,避免支座处因负筋下沉、保护层厚度变大而产生的裂缝。浇捣过程中,不断用移动标志来控制混凝土板的厚度,确保达到设计要求;浇捣完毕后根据厚度控制点用4m铝合金刮杠进行找平,在混凝土终凝前采用3次抹压成活的施工工艺,减少混凝土表面的塑性收缩裂缝。混凝土养护是整个工程中必不可少的重要环节,尤其在高温下应增加浇水次数并使表面长期处于湿润状态,并用塑料布覆盖,保持塑料布内有凝水,这样既可减少由于温差产生的裂缝,又可降低由于混凝土的收缩而产生约束应力,有效地控制裂缝的产生。对浇筑好的现浇板面,必须在混凝土强度达到1.2MPa后方可上人。如确因工期较紧,急需进行上一层砌体施工,应采取预防现浇板受集中荷载过早而产生裂缝的措施,如砖块边吊边用,堆放不得超过3层,砂浆不能用小车直接放置在现浇楼板上,用铁锹放在灰槽里等有效措施。
4结束语
通过对建筑物常见裂缝的分析研究和实践证实,砖混结构的墙体裂缝虽然不可避免,但只要设计合理,确保施工质量,选用材料得当,建筑物的裂缝是可以从根本上得到控制的。
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