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        預(yù)防砌體結(jié)構(gòu)裂縫的幾點控制措施

        2013-12-31 00:00:00魏鵬金越
        山東工業(yè)技術(shù) 2013年13期

        【摘 要】本文在簡要總結(jié)分析國內(nèi)外砌體裂縫的性質(zhì)和裂縫控制原則和措施的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國當(dāng)前國情,針對性地提出了砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制的具體構(gòu)造措施建議。

        【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);裂縫控制措施;預(yù)防

        1 裂縫的性質(zhì)

        引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設(shè)計上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗等。根據(jù)工程實踐和統(tǒng)計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是干燥收縮裂縫,簡稱干縮裂縫,以及由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫。

        1.1 溫度裂縫

        溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大,中間漸小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。

        1.2 干縮裂縫

        1.3 溫度、干縮及其它裂縫

        對于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,面對非燒結(jié)類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤、灰磚等砌體,也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合,或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象,而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴重。另外設(shè)計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計施工規(guī)程、砌體強度達不到設(shè)計要求,以及缺乏經(jīng)驗也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料,沒有針對材料的特殊性,采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應(yīng)的構(gòu)造措施,仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應(yīng)的抗裂措施,必然造成墻體出現(xiàn)較嚴重的裂縫。

        2 砌體裂縫的控制

        2.1 裂縫的危害和防裂的迫切性

        砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展,人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質(zhì)量低劣,如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多,建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標準。因此加強砌體結(jié)構(gòu),特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已成為工程量、國家行政主管部門,以及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。因為這涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。

        2.2 裂縫寬度的標準問題

        實際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標準(限值),是一個宏觀的標準,即肉眼明顯可見的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標準。但對鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現(xiàn)在為止對外部構(gòu)件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調(diào)查和評定。但根據(jù)德國資料,當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時,對外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險的。

        對砌體結(jié)構(gòu)來說,墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個比較復(fù)雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學(xué)方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對鋼筋砼結(jié)構(gòu),裂縫寬度>0.3mm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的。這實際上是直觀判別裂縫寬度的安全標準。

        3 現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施

        長期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實用方法,并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想,這些構(gòu)想、措施有的已運用到工程實踐中,一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中,也收到了一定的效果,但總的來說,我國砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴重,糾其原因有以下幾種。

        3.1 設(shè)計者重視強度設(shè)計而忽略抗裂構(gòu)造措施

        人們對砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常,設(shè)計者一般認為多層砌體房屋比較簡單,在強度方面作必要的計算后,針對構(gòu)造措施,絕大部分引用國家標準或標準圖集,很少單獨提出有關(guān)防裂要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進行調(diào)查或總結(jié)。因為裂縫的危險僅為潛在的,尚無結(jié)構(gòu)安問題,不涉及到責(zé)任問題。

        3.2 我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性

        我認為這是最為重要的原因?!镀鲶w規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,一是第5.3.1條:對鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。二是第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。

        關(guān)于在砌體內(nèi)配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果,是普遍比較關(guān)注的問題。因為它涉及到用鋼量和造價的增幅問題。

        4 防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議

        本文在綜合了國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國當(dāng)前的具體情況,提出的更具體的抗裂構(gòu)造措施。它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。筆者認為這些措施可根據(jù)具體條件選擇或綜合應(yīng)用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構(gòu)造圖集》中。

        4.1 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施

        1)屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;

        2)在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m;

        3)當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;

        4)建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。

        4.2 防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一:

        4.2.1 設(shè)置控制縫

        1)控制縫的設(shè)置位置

        (1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;

        (2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;

        (3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;

        2)控制縫的間距

        (1)對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm;

        (2)對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;

        (3)在轉(zhuǎn)角部位,控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m;

        4.2.2 設(shè)置灰縫鋼筋

        1)在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm;

        2)在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课唬?/p>

        3)灰縫鋼筋的間距不大于600mm;

        4)灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;

        4.2.3 在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶

        1)在樓蓋處和屋蓋處;

        2)墻體的頂部;

        3)窗臺的下部;

        4.3 也可根據(jù)建筑物的具體情況,如場地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。

        【參考文獻】

        [1]肖亞明.砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問題研究綜述[C]//.第三屆全國工程學(xué)術(shù)會議論文集,1994.

        [2]苑振芳.砌體結(jié)構(gòu)的局部配筋對裂縫控制和伸縮縫間距影響的討論[J].工程建議標準化,1996(02).

        [3]配置灰縫鋼筋砌體的裂縫控制[C]//.第10屆國際砌體會議論文集,1994:719.

        [責(zé)任編輯:陳雙芹]

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