黃福元
【摘 要】所謂砌體結(jié)構(gòu)也就是磚材與石材結(jié)構(gòu)的總稱,與木結(jié)構(gòu)相比,砌體結(jié)構(gòu)具有強度高、耐久性能好等優(yōu)點,這種結(jié)構(gòu)通常運用在住宅、辦公樓等建筑工程中。但是由于磚材、石材等各種材料與砂漿的粘結(jié)性能不高,這就會使得砌體結(jié)構(gòu)的抗剪強度減弱,從而出現(xiàn)裂縫。本文就砌體結(jié)構(gòu)中的常見裂縫進行分析,并提出了相應(yīng)措施來對其進行防治。
【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);裂縫防治;砌體結(jié)構(gòu)裂縫
0.前言
砌體結(jié)構(gòu)主要是利用磚材、石材等各種材料通過砂漿將其堆砌而成的結(jié)構(gòu)。在施工過程中,由于砌體結(jié)構(gòu)的取材方便、施工簡便、成本造價低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用在土木建設(shè)當(dāng)中,例如石橋、有些住宅等。但是,由于磚材、石材等材料通過砂漿粘結(jié)而不能達到理想的效果,以致于砌體結(jié)構(gòu)的抗剪性能較弱,使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,而這種情況在極大程度上影響到了整個建筑物的造型與形象,也造成了建筑物滲透的現(xiàn)象,并且使建筑物的使用質(zhì)量、使用壽命得不到保證,給人們帶來更大的威脅。事實上,建筑物出現(xiàn)裂縫就會帶來更大的安全隱患,所以在施工過程中,施工人員必須要對其進行認(rèn)真分析,避免出現(xiàn)裂縫的情況。
1.砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施
在砌體結(jié)構(gòu)施工過程中,引起裂縫的原因有很多,其中主要包括:1)建筑物的地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻的沉降;2)由于外界溫差的變化,使得建筑物熱脹冷縮,從而引起裂縫;3)在設(shè)計過程中,設(shè)計師沒有與房屋的整體構(gòu)造進行主要分析;4)施工現(xiàn)場的質(zhì)量沒有得到有效的控制;5)在施工過程中,建筑材料的質(zhì)量不符合規(guī)定要求;等等。
1.1地基不均勻沉降引起的裂縫
在建筑物的使用過程中,當(dāng)?shù)鼗Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻的沉降、變形之后,沉降的部分就會分為兩個部分,而這兩個部分就會產(chǎn)生位移現(xiàn)象,這就極大的給砌體結(jié)構(gòu)增加了各種內(nèi)力。如果這種增加的內(nèi)力大于砌體結(jié)構(gòu)的強度,那么砌體結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。通過對裂縫的分析,我們可以看出砌體結(jié)構(gòu)的裂縫呈斜向,而且大多數(shù)出現(xiàn)在門窗之處。這種裂縫主要有以下幾點特點:1)由于裂縫呈斜向開裂,那么造成開裂的原因主要是由于砌體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力過大而引起的。2)由于裂縫通常出現(xiàn)在門窗部位,這就說明在門窗位置處,結(jié)構(gòu)的抗彎能力很??;3)裂縫比較局聚集的地方也就是建筑物的剛度被削弱的地方。
根據(jù)上述裂縫的形成原因以及特點,可以采取以下幾種措施來防止地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻下沉:
(1)將建筑物分成各個剛度合適的小單元,并科學(xué)合理的設(shè)置建筑物的沉降縫,或者是把建筑物不均勻沉降的兩個部分進行隔開,然后在其中設(shè)置懸挑結(jié)構(gòu)。
(2)在施工過程中,施工人員應(yīng)該對墻體結(jié)構(gòu)進行合理的布置,使其承載力達到一定的要求,并且盡量保持墻體結(jié)構(gòu)的抗彎能力。另外,為了能夠防止建筑物由于不均勻沉降而斷開,可以在一定的間距當(dāng)中來增設(shè)一道橫墻,使該橫墻將內(nèi)外的墻體結(jié)構(gòu)相互連接,這樣就會很大程度加強建筑物的空間剛度。
(3)采取一定的措施來提高建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與剛度。另外,為了減少建筑物門窗處的裂縫,可以在周圍設(shè)置鋼筋混凝土圈梁,從而增強建筑結(jié)構(gòu)的剛度。
(4)在施工過程中,施工人員應(yīng)該對地基結(jié)構(gòu)進行深入分析,能夠預(yù)見性的、及時的發(fā)展問題并解決問題,最后再對其進行基礎(chǔ)施工,以防止裂縫的發(fā)生。
(5)在建設(shè)建筑過程中,應(yīng)該盡量使建筑物的構(gòu)造簡單化。
(6)在地基工程的施工過程中,工程師等管理人員應(yīng)該根據(jù)實際情況安排施工的順序,采用“先重后輕”的原則進行建造。
1.2收縮和溫度變化引起的裂縫
無論是怎樣的建筑工程,都會受到外界溫差的影響,熱脹冷縮在建筑物當(dāng)中最能夠體現(xiàn),砌體結(jié)構(gòu)也是一樣。建筑物往往會受到外界溫度的影響而使得砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,并且由于外界溫度變化多樣,這就極有可能造成建筑物出現(xiàn)裂縫的缺陷。或者是在設(shè)置鋼筋混凝土圈梁過程中,其剛度沒有達到設(shè)計的要求,同樣也會產(chǎn)生裂縫。
(1)屋蓋系統(tǒng)溫度變化時使墻體產(chǎn)生的裂縫:
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是縱向較長的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫,其形態(tài)呈 “八”字或 “X”型,且顯對稱性,但有時僅一端有輕微者僅在兩端1~2個開間內(nèi)出現(xiàn),嚴(yán)重者會發(fā)展重房屋兩端1/3縱長范圍內(nèi),并由頂層向下幾層發(fā)展。此類裂縫對那種剛性屋面的平屋頂,未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋就更易發(fā)生。
(2)由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮產(chǎn)生的裂縫:
由于房屋過長,室內(nèi)外溫差過大,因鋼筋混凝土樓蓋和墻體溫度變形的差異,有可能使外縱墻在門窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發(fā)生向豎向貫通墻體全高的裂縫,這種裂縫有時會使樓蓋的相應(yīng)部位發(fā)生斷裂,形成內(nèi)外貫通的周圈裂縫。另外,當(dāng)房屋空間高大時,墻體因受彎在截面薄弱處(如窗間墻)會出現(xiàn)水平裂縫。
(3)由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同產(chǎn)生的裂縫:
當(dāng)材料隨時間發(fā)生收縮變形和自然界溫度發(fā)生變化時,由于鋼筋混凝土和墻砌體材料收縮系數(shù)和線膨脹系數(shù)的不同,會在房屋的墻體及樓蓋結(jié)構(gòu)中引起因約束變形而產(chǎn)生的附加應(yīng)力,當(dāng)這種附加應(yīng)力過大時會在墻體上產(chǎn)生局部豎向裂縫。
1.3設(shè)計上對房屋的設(shè)計和構(gòu)造處理不當(dāng)而引起的裂縫
有一些砌體結(jié)構(gòu)的房屋的設(shè)計是套用圖紙,應(yīng)用時未經(jīng)校核;有時參考了別的圖紙,但荷載增加了或截面減少了而未作計算;有的雖然作了計算,但因少算或漏算荷載,使實際設(shè)計的砌體承載力不足;有的雖然進行了墻體總的承載力計算,但忽視了墻體高厚比和局部承壓的計算。
預(yù)防措施:
(1)細(xì)心認(rèn)真地設(shè)計。對擬建砌體結(jié)構(gòu)的房屋,要做到力學(xué)模型準(zhǔn)確,傳力清楚;荷載統(tǒng)計無誤;大梁下砌體要設(shè)墊塊并進行驗算;加強對圈梁的布置和構(gòu)造柱的設(shè)置,以提高砌體結(jié)構(gòu)的整體安全性。
(2)裂縫一旦出現(xiàn),要注意觀測裂縫的寬度及長度的發(fā)展情況,并及時采取相應(yīng)的有效措施,如灌縫,封閉等,必要時要進行結(jié)構(gòu)加固。
1.4施工質(zhì)量不合格、使用材料不合格而引起的裂縫
當(dāng)施工質(zhì)量出現(xiàn)問題,砂漿稠度過大,吸水后干縮、砂漿不飽滿或砂漿稠度不夠時,會在平拱磚過梁處產(chǎn)生沿磚縫斜向的裂縫。磚的質(zhì)量不合格,砂漿強度不夠,這些都會造成整個砌體的強度不夠,而造成砂漿強度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不準(zhǔn)確,施工時不潤濕磚等。當(dāng)砌體質(zhì)量較差,砌體灰縫飽滿度不當(dāng)時也會影響到砌體的強度。而這些都可能在砌體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生裂縫。
預(yù)防措施:
提高施工質(zhì)量,保證結(jié)構(gòu)所使用的材料,嚴(yán)格按照施工工藝進行施工。
2.結(jié)束語
由于砌體的抗拉,抗剪強度較小,出現(xiàn)裂縫的原因很多,在很大的程度上只能預(yù)防。一旦出現(xiàn)裂縫則要注意觀察,必要時采取灌漿或加固措施以阻止裂縫的開展。
【參考文獻】
[1]李彥強.砌體結(jié)構(gòu)中常見裂縫的分析與防治措施[J].甘肅冶金,2009(01).
[2]胡小巖.砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因與防治措施[J].煤炭技術(shù),2007(05).