張富林
(周口市水利建筑工程有限公司,河南 周口 466000)
近年來(lái),類(lèi)似砌體裂縫、砌體倒塌等主要原因引起的建筑案件或糾紛屢屢發(fā)生,所以砌體裂縫病害是目前亟待解決的問(wèn)題。下面就砌體結(jié)構(gòu)裂縫原因與治理措施談一些看法。
地基沉降差大,造成砌體下部出現(xiàn)斜向裂縫;地基局部塌陷,使墻體出現(xiàn)水平或斜向裂縫;地基凍脹造成基礎(chǔ)埋深不足;填土地基浸水產(chǎn)生不均勻沉降;地下水位較高的軟土地基,因人工降低地下水位,引起附加沉降。
溫差影響不同材質(zhì)或同一材質(zhì)不同部位線膨脹差異;北方寒冷地區(qū),砌體脹縮受到地基約束。
設(shè)計(jì)安全度不足,受到砌體強(qiáng)度安全系數(shù)小于設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定;任意改變砌筑砂漿的品種和強(qiáng)度等級(jí);任意改變建筑物的用途或構(gòu)造,例如把橫向承重的小開(kāi)間改用為大開(kāi)間,把非承重是縱墻當(dāng)成承重墻,如在設(shè)計(jì)時(shí),在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理時(shí)省去梁墊;建筑盲目加層,加大了承重墻的荷載;任意改變擋土墻的填土料,或排水、泄水構(gòu)造不良,致使擋土墻抗剪強(qiáng)度不足,引起砌體水平裂縫;變形縫設(shè)置位置不當(dāng)或縫寬過(guò)小,應(yīng)力致使墻體開(kāi)裂;建筑物整體剛性較差,混凝土圈梁不閉合交圈;不同結(jié)構(gòu)混合使用或新舊建筑連接不當(dāng)。前者如在鋼筋混凝土梁上砌磚墻,因梁撓度引起開(kāi)裂;后者新舊建筑的基礎(chǔ)分離,新舊磚墻結(jié)合處產(chǎn)生裂縫。
砌體承載力不足,主要原因是砌體的強(qiáng)度不夠和砌體的穩(wěn)定性差,存在這兩個(gè)原因就容易砌體裂縫。
造成磚砌體抗壓強(qiáng)度不夠的施工因素:磚和砂漿的標(biāo)號(hào)是確定砌體強(qiáng)度的兩個(gè)主要因素。在施工中如降低了標(biāo)號(hào),勢(shì)必降低砌體的強(qiáng)度;磚的形狀和灰縫厚度不一,會(huì)影響砌體的強(qiáng)度。如果磚表面不平整或厚簿不均勻,就會(huì)造成砂漿層厚度不一,引起較大的附加彎曲應(yīng)力,使磚破裂;砂漿和易性差、灰縫不飽滿(mǎn)也會(huì)增加單磚內(nèi)受到的彎曲和剪切應(yīng)力增加,降低了砌體的強(qiáng)度,據(jù)有關(guān)科研單位試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)豎縫砂漿很不飽滿(mǎn)或完全無(wú)砂漿時(shí),砌體的抗剪強(qiáng)度會(huì)降低40%~50%。
影響砌體穩(wěn)定性的主要原因:墻、柱的高厚比超過(guò)了規(guī)范允許的高度比,使其剛度變小,穩(wěn)定性差;砌體受溫差收縮變形影響,當(dāng)收縮引起的應(yīng)力超過(guò)砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí),容易在縱墻中部沿砌體高度方向產(chǎn)生上下貫通的豎向裂縫,降低砌體的穩(wěn)定性。
磚砌組合不當(dāng)。磚通過(guò)一定的排列,依靠砂漿的粘結(jié)形成一個(gè)整體(砌體)。如砌體是在受壓狀態(tài)承受壓力,為了使所有磚均能平均承受外力和自重,必須使將受到的壓力沿45°線向下傳遞,使整個(gè)砌體由交錯(cuò)45°。應(yīng)力線聯(lián)為整體。如果在砌筑磚砌塊時(shí),排序不合理,就會(huì)降低砌體抗壓強(qiáng)度和穩(wěn)定性,引起裂縫。
在砌筑石料時(shí),因料石自重大,表面又不規(guī)則,沒(méi)有使石料的重心盡量放低,又忽視設(shè)置拉結(jié)石,或設(shè)置了拉結(jié)石沒(méi)有相互錯(cuò)開(kāi),或每0.7m2墻面拉結(jié)石少于1塊,會(huì)造成砌體不穩(wěn)定。此外,造成砌體裂縫,還關(guān)系到使用方面的原因。
砌體常見(jiàn)裂縫的產(chǎn)生原因大致歸納為以下幾方面:
溫度變形造成的裂縫:裂縫的位置。多出現(xiàn)在房屋頂部附近,以?xún)啥俗顬槌R?jiàn)。
裂縫的形態(tài)。常見(jiàn)的為斜裂縫,裂縫呈一頭寬一頭細(xì)或兩頭細(xì)中間寬,其次是水平裂縫,形態(tài)為中間寬兩頭細(xì),呈斷續(xù)狀;再其次是豎向裂縫,縫寬不均勻。
裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。多數(shù)出現(xiàn)在冬夏兩季以后。
裂縫的變化。裂縫會(huì)隨溫度變化產(chǎn)生裂縫寬度和長(zhǎng)度的變化,但不會(huì)無(wú)限制增寬和增長(zhǎng)。
地基不均勻沉降造成的裂縫:裂縫的位置。多數(shù)出現(xiàn)在房屋下部;對(duì)等高的一字形房屋,裂縫一般出現(xiàn)在房屋兩端;其它形狀的房屋,裂縫多數(shù)出現(xiàn)在沉降最為劇烈處;一般裂縫都發(fā)生在縱墻體。
裂縫的形態(tài)。常見(jiàn)為斜向裂縫,位于門(mén)窗洞口處較寬;貫穿房屋全高的裂縫呈上寬下細(xì)。地基局部塌陷呈水平裂縫,縫寬比較大。
裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。一般發(fā)生房屋建成后不久出現(xiàn),施工期間出現(xiàn)裂縫不多見(jiàn)。
裂縫的變化。隨地基的不均勻沉降裂縫增多增寬增長(zhǎng),地基變形穩(wěn)定后,裂縫不再變化。
砌體承載能力不足造成的裂縫:裂縫的位置。多數(shù)出現(xiàn)在砌體應(yīng)力較大部位。軸心受壓柱裂縫常發(fā)生在柱下部l/3處,如梁或梁墊下的因局部承壓強(qiáng)度不足出現(xiàn)裂縫。
裂縫的形態(tài)。裂縫方向與應(yīng)力一致,裂縫兩頭細(xì)中間寬,受拉裂縫與應(yīng)力垂直,受彎裂縫在受拉區(qū)外邊緣較寬,受剪裂縫與剪力作用方向一致。
裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。大多數(shù)裂縫發(fā)生在荷載突然增加時(shí)。
裂縫的變化。隨荷載和作用時(shí)間的增加,裂縫寬度增大。
加強(qiáng)地基的挖槽驗(yàn)槽工作。對(duì)于較復(fù)雜的地基,在基槽開(kāi)挖后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽,如果地基不符合設(shè)計(jì)要求,應(yīng)有設(shè)計(jì)人員變更方案,將軟弱部位進(jìn)行加固處理后,方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
合理設(shè)置沉降縫。凡承受不同荷載(如房屋存在高差),長(zhǎng)度過(guò)大,平面形狀復(fù)雜,同一建筑物處理方法不同,有部分地下室的房屋,應(yīng)設(shè)置沉降縫,使其兩邊各自沉降。
加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度,提高抗剪強(qiáng)度。在基礎(chǔ)頂面處及各層窗口上部設(shè)置圈梁,減少建筑物端部門(mén)窗數(shù)量,由于上部結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng),可以適當(dāng)調(diào)整地基的不均勻下沉。
適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度。如采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),在磚基礎(chǔ)配置鋼筋,在磚基礎(chǔ)上部設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁等。
根據(jù)季節(jié)變化,適時(shí)安排屋面保溫層施工。屋面施工應(yīng)盡量避開(kāi)高溫季節(jié),提高屋面的保溫隔熱性能,設(shè)置保溫隔熱層。
及時(shí)改善屋頂圈梁或頂層屋面板與墻體的變形約束條件。
按照砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,在適當(dāng)距離 內(nèi)應(yīng)設(shè)置伸縮縫。
整體加固。當(dāng)裂縫較寬且墻身變形明顯或內(nèi)外墻拉接不良時(shí),應(yīng)加設(shè)鋼拉桿或鋼腰箍。
設(shè)計(jì)時(shí)要采用裝配式屋蓋,忌用現(xiàn)澆整體式屋蓋。
當(dāng)承載力不足導(dǎo)致砌體裂縫時(shí),應(yīng)變化結(jié)構(gòu)類(lèi)型。最常見(jiàn)的是柱3-2001改為加砌一道墻變?yōu)閴Τ兄?,或采用鋼筋混凝土代替砌體。
以上筆者根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素并針對(duì)性地提出了一些預(yù)防和控制裂縫的措施。期望今后在磚混建筑結(jié)構(gòu)施工中,對(duì)保證和提高砌體的施工質(zhì)量起到一定的促進(jìn)作用。
[1]吳興國(guó)主編.《質(zhì)量事故分析》,北京中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.1998
[2]彭圣浩主編.《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》,北京;中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2000
[3]楊南方主編.《建筑工程技術(shù)措施》,北京;中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2001