摘 要:隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,目前由于砌體結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便等優(yōu)勢,但由于磚混結(jié)構(gòu)具有自重大、整體結(jié)構(gòu)剛度不強、砌體強度較低、抗震性能較差,抗剪、抗拉、抗拉強度較低,抗側(cè)力性能較差等原因,導致磚混結(jié)構(gòu)墻體常常會出現(xiàn)各種裂縫,一直是影響建筑工程施工質(zhì)量通病。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性,提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟效益以及社會效益,筆者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗對磚混結(jié)構(gòu)墻體常見裂縫的種類以及形成原因進行深入分析,并在此基礎(chǔ)上提出針對性的預防及控制對策。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);墻體裂縫;原因分析;工程對策
引 言
砌體結(jié)構(gòu)在我國已經(jīng)有幾十年的歷史,自磚混結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以來,憑借其施工管理簡便、取材容易、造價便宜等優(yōu)勢迅速得到人們的青睞,目前已經(jīng)成為我國建筑工程中較為常見的墻體結(jié)構(gòu)形式,且適用范圍較廣,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國有80%左右房屋建筑均為磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)件。但由于溫度變化、地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降等原因?qū)е麓u混結(jié)構(gòu)建筑物普遍存在墻體裂縫問題,隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,建筑工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大,墻體裂縫問題也越來越突出。墻體裂縫問題輕則影響房屋建筑的美觀或者滲漏水,嚴重的話會降低整個建筑結(jié)構(gòu)的整體承載力、持久性與穩(wěn)定性,甚至導致坍塌等重大安全事故。因此加強磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫成因,積極采取有效的預防及控制措施對于減少或避免裂縫危害,提高建筑結(jié)構(gòu)使用性能及效益顯得尤為重要。
1 磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的主要特點以及形成原因分析
1.1 由于溫度變化所致裂縫
(1)裂縫特點。①頂層較嚴重,越往下層越輕。這類裂縫在長寬比較大的建筑物頂層女兒墻上或者兩端內(nèi)外縱墻上,一般外觀為水平形態(tài),“X”型、“八字型”,且大部分裂縫相互對稱。一般在再建建筑物的兩端會常見“X”型以及正“八”字裂縫,有的時候出現(xiàn)在一端,嚴重的話裂縫可能可能會發(fā)展延伸至房屋兩端1/3縱向長度范圍,逐漸向下層延伸、發(fā)展。這主要是由于頂層墻體對鋼筋混凝土構(gòu)件的控制約束較小所致,而下層的樓板在室內(nèi),一年四季的溫度并不會出現(xiàn)較為顯著的變化,且由于上部墻體的豎向荷載是鋼筋混凝土構(gòu)件的伸長變形摩擦力大大增加,因此下層出現(xiàn)溫度裂縫較少。②端單元重中間單元輕。建筑屋面由于溫度變化發(fā)生變形時,會以圈梁以及屋面板的中心點為基點逐漸向縱橫向伸展,縱向產(chǎn)生的變形累加到端單元才可以釋放,導致所承受的溫度應力最大的是端單元墻體結(jié)構(gòu)。
(2)裂縫成因。建筑材料在受到外界溫度影響時,由于自身熱脹冷縮的物理性質(zhì)會產(chǎn)生一定的溫度效應,由于不同的材料,溫度影響系數(shù)也會有一定差異,導致各種材料之間形成一種相互制約的溫度應力,一旦產(chǎn)生的溫度應力超過砌體結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪強度,便會導致裂縫產(chǎn)生。同時建筑材料、屋頂保溫隋況、施工質(zhì)量以及室內(nèi)外溫差等因素都決定著溫差裂縫形成的嚴重程度,比如如果砌體砂漿的標號過低,沒有達到設(shè)計要求,則會形成嚴重的溫差裂縫。
1.2 由于地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降所致墻體裂縫
(1)裂縫特點。這種裂縫主要分布于建筑物下部,并逐漸向上延伸發(fā)展,常常呈現(xiàn)水平裂縫、豎向裂縫、“八字型”或倒“八字型”。一般對于長寬較長的建筑物而言,兩端沉降過大,極易導致兩端下部開始逐漸向上延伸至上部時,會形成倒“八字型”字裂縫,當然也可以突破底層中部窗臺,形成由上至下延伸的豎向裂縫。一旦建筑物中部出現(xiàn)較大沉降,也會導致由下部沿著房屋兩端向上,形成正“八字型”裂縫,相反,若中間部位發(fā)生均勻沉降,但左右兩邊下沉過快,會導致整體出現(xiàn)沉降平衡失調(diào),形成豎向裂縫。若窗臺下角的縱橫墻交點處發(fā)生過大沉降,大多數(shù)情況下會形成上部較寬、下部較窄的豎縫,少數(shù)情況也會沿窗臺下角出現(xiàn)水平裂縫。
(2)裂縫成因。通常情況下,地基基礎(chǔ)由于上部結(jié)構(gòu)的承載荷載會發(fā)生一定沉降,出現(xiàn)變形,由于磚混結(jié)構(gòu)的整體剛度性能較低,地基基礎(chǔ)承載力相對不足,不能很好的調(diào)整這些地基沉降落差,會產(chǎn)生相應應拉力,尤其是在砌體結(jié)構(gòu)強度比較薄弱部位,產(chǎn)生的剪應力以及拉應力也會有所不同,一旦砌體整體結(jié)構(gòu)的抗剪強度以及抗拉強度小于變形應力時,即會導致墻體發(fā)生裂縫。經(jīng)過筆者的工作經(jīng)驗總結(jié),建筑物基礎(chǔ)深度、地基基礎(chǔ)的土質(zhì)條件差異較大、建筑物平面形狀恢復較為復雜、相連構(gòu)件的剛度存在較大差異、未設(shè)置必要的沉降縫或設(shè)計不合理以及地基基礎(chǔ)屬于軟基礎(chǔ)等等原因都是可能引起基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。
1.3 結(jié)構(gòu)性裂縫
裂縫成因。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,由于未合理設(shè)計構(gòu)造,遺漏了結(jié)構(gòu)荷載計算,荷載較大的構(gòu)件并未設(shè)計合理的構(gòu)件截面,導致砌體的承載能力大大降低。同時若砌體結(jié)構(gòu)施工存在質(zhì)量問題,比如組砌不符合要求,砂漿以及砌筑用磚的等級較低,砌體結(jié)構(gòu)整體有“通縫”,組砌砂漿以及砌筑不夠飽滿等原因都會降低砌體結(jié)構(gòu)的承載力。其次由于施工需要在砌體內(nèi)埋設(shè)各種管線,各種管線穿過墻體時對砌體結(jié)構(gòu)的整體性會有很大的破壞力,使砌體截面積大大減少,導致砌體存在“通縫”,并不符合相應的施工要求。
2 裂縫預防及控制措施
2.1 溫度裂縫控制措施
①屋面伸縮間距可適當減少。應預留存預制屋面板的墻體、板邊圈梁以及板端的伸縮縫;屋面圈梁的伸縮縫間距應<30m;應大約每隔6m設(shè)置現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土屋面板的柔性分格縫。②應選擇水化熱及收縮幅度較小的水泥材料,選擇級配良好的骨料,合理設(shè)置混凝土的水灰比及配合比。③墻頂與房屋兩端屋蓋的水平活動縫應用石灰砂漿材料;在房屋四角構(gòu)造柱以及頂層圈梁處應適當加大配筋,頂層砌體結(jié)構(gòu)的砂漿標號也應適當提高。④應適當提高女兒墻的壓頂構(gòu)造配筋,保證女兒墻的抗風構(gòu)造柱和樓層的構(gòu)造柱應緊密相連。⑤錯層房屋結(jié)構(gòu)應在錯層處縱橫墻相交點,設(shè)置雙道圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱相連,提高砌體的整體抗剪強度。
2.2 地基不均勻沉降的預防措施
首先在設(shè)計結(jié)構(gòu)前應做好地質(zhì)勘察工作,勘察報告應確保真實、詳細、全面,嚴格按照相應的設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計,綜合考慮施工的土質(zhì)條件,若土質(zhì)性質(zhì)差異較大,或者房屋相鄰部分的結(jié)構(gòu)剛度、高度、地基基礎(chǔ)處理方法等存在較大差異時,應在相應的差異部位設(shè)置必要的沉降縫,并細化為長度、剛度較具體的幾個小單元。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求,沉降縫應>5cm,最高可>12cm(屋面較高情況下)。應合理設(shè)計建筑體型,整個平面形狀應盡量整齊、簡單,而縱墻在拉通的過程中應注意不要出現(xiàn)凹凸復雜或轉(zhuǎn)折多變的現(xiàn)象,盡可能避免整個建筑的荷載出現(xiàn)較大差異。同時應適當增加門窗洞口外的剛度性能,盡可能連接門窗洞口的鋼筋混凝土過梁和內(nèi)墻鋼筋構(gòu)成連續(xù)過梁結(jié)構(gòu),提高整個房屋結(jié)構(gòu)的剛度。
2.3 結(jié)構(gòu)性裂縫預防措施
若荷載較大,但是構(gòu)件的截面尺寸有一定的限制,應該加強砌體的配筋,增強砌體的整體強度,同時也可以加強砂漿以及磚的強度等級,可以在屋架支座以及大梁等處加設(shè)鋼筋混凝土墊塊,通過對結(jié)構(gòu)進行正確的設(shè)計和計算,可最大限度的提高砌體的剛度。
綜上所述,磚混結(jié)構(gòu)是我國目前建筑工程施工中最為常見的建筑結(jié)構(gòu),但由于其自身的性質(zhì),極易產(chǎn)生各種裂縫,是導致建筑行業(yè)進一步發(fā)展的主要瓶頸,在很大程度上也影響人們的正常使用。砌體裂縫的預防和控制是一項繁雜的系統(tǒng)項目,涉及到方方面面,應積極引用各種新材料、新工藝、新技術(shù),最大限度的避免墻體發(fā)生裂縫。
參考文獻
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