單瑞杰
(四平市城市管理辦公室,吉林 四平 136000)
在我國經(jīng)濟大潮中,建筑大軍在城鄉(xiāng)建設(shè)和改造的進程中取得了長足的發(fā)展,但同時也存在著不足?!胺课萁ㄖこ掏鈮α芽p”就是建筑工程領(lǐng)域里的諸多問題之一。能夠正確分析房屋建筑工程外墻裂縫的各個因素是科學(xué)擬定對其預(yù)防與處理方案的依據(jù),可達到統(tǒng)一的科學(xué)認(rèn)識。
房屋建筑工程外墻裂縫是建筑施工中普遍存在的質(zhì)量問題,外墻裂縫的原因很多,如:地基不均勻沉降;溫度應(yīng)力;地震力;膨脹力;凍脹力;荷載。另外隨著混凝土小型空心砌塊的使用越來越廣泛,在我國大范圍的大量使用當(dāng)中也同樣產(chǎn)生房屋建筑工程外墻裂縫的問題,混凝土小型空心砌塊墻體裂縫的原因受上述影響墻體的因素外還有其自身因素。
南方地區(qū)主要由碎石或卵石為粗骨料,而北方則由工業(yè)爐渣為骨料制作混凝土小型空心砌塊。伸縮性是影響墻體裂縫的重要因素之一,混凝土小型空心砌塊,在制作期間通過四周的自然養(yǎng)護后其伸縮干燥只能達到60%~70%,剩下的30%~40%是在出廠后運輸、工地存放和砌到墻上后來完成的。由于后期混凝土小型空心砌塊的延伸干縮完成的比較緩慢,大多是在砌筑到墻上后完成的,所以墻體產(chǎn)生裂縫也是在所難免了。
在砌筑時使用不穩(wěn)定的砌筑砂漿和砌筑工人的技術(shù)水平的不同,完成砌筑后的墻體進入緩慢的休眠式定型縮干自然養(yǎng)護期,由于砌塊與砌筑砂漿的干縮比不同,加之砌筑砂漿的飽和度和砌塊自身回潮(砌筑時砌塊要澆水)和溫度的影響,就會使墻體產(chǎn)生裂縫。來自溫度的影響比較明顯,由于建筑物體要受到三維立體的影響。但影響的結(jié)果卻不一樣,這樣就會使建筑物產(chǎn)生不良后果,如屋面的溫度比墻體的溫度高,則屋面的變形也比墻體變形大,屋面變形受墻體的約束導(dǎo)致在屋面和墻體的結(jié)合處產(chǎn)生剪拉力,在剪拉力和屋面荷載的共同作用下,墻體自身的抗剪抗拉強度使墻體勢必產(chǎn)生多種形狀的裂縫;還有設(shè)計方面存在的因素,混凝土小型空心砌塊對地基不均勻沉降非常敏感,設(shè)計中如果對地基不均勻沉降估計不足易在墻體上產(chǎn)生階梯型裂縫及底層窗臺墻體的豎向裂縫。此外,目前大部分屋面在檐口處沒有隔熱措施,導(dǎo)致頂層橫墻產(chǎn)生階梯裂縫,屋面的保溫材料設(shè)計的過薄或材料質(zhì)量差,都會導(dǎo)致墻體裂縫的產(chǎn)生。在混凝土柱和混凝土小型空心砌塊的結(jié)合處缺乏相應(yīng)控制裂縫的設(shè)計,就會出現(xiàn)須型裂縫。
在施工中所用的砌筑砂漿強度底砌塊表面浮灰等污物未處理干凈,砌筑時鋪灰過厚就會產(chǎn)生砂漿與砌塊間粘結(jié)力差,導(dǎo)致墻體裂縫的產(chǎn)生;其次,砌塊排列不合理,上下二皮和豎縫搭砌小于砌塊高的三分之一或150 mm,不按規(guī)定在水平灰縫中加拉結(jié)筋或鋼筋網(wǎng)片都易導(dǎo)致墻體裂縫的產(chǎn)生。墻體圈梁樓板之間縱橫墻相交處無可靠連接和施工現(xiàn)場對混凝土小型空心砌塊的堆放場地未設(shè)遮雨設(shè)施也都會造成墻體裂縫的產(chǎn)生。
諸多因素關(guān)鍵與基礎(chǔ),建筑物的全部荷載都傳遞到基礎(chǔ),從而地基在荷載的作用下其應(yīng)力是隨深度而擴散,深度的擴散越大,應(yīng)力越小,在同一深處也總是由中間向兩端逐漸減小。也正是由于土壤和應(yīng)力的擴散作用,即使地基地層非常均勻,建筑物地基應(yīng)力分布也仍然是不均勻的,從而使地基產(chǎn)生不均勻沉降。即建筑物的中間沉降多,兩端沉降少,形成微向下凹的盆狀,四面的沉降分布在地質(zhì)較好、較均勻且建筑物的長高比不大的情況下,地基不均勻沉降的差值比較小,一般對房屋的安全使用不會產(chǎn)生多大影響。但當(dāng)房屋修建在淤泥土質(zhì)或較塑狀態(tài)的黏土上時,由于土質(zhì)的強度底,壓縮性大,房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量可能都比較大。如果房屋設(shè)計的長高比較大時建筑物的整體剛度差,而對地基又未進行加固處理,那么墻體就可能出現(xiàn)較嚴(yán)重的裂縫。
在房屋建筑當(dāng)中最常見到的墻體裂縫有:頂層縱橫交接處產(chǎn)生的階梯形裂縫;各層的窗臺兩角和頂層外墻窗口處產(chǎn)生的斜裂縫;在鋼筋混凝土柱和砌筑墻體相結(jié)處易產(chǎn)生豎向裂縫。建在地質(zhì)差,長高比大,整體剛度差的房屋建筑易出現(xiàn)縱墻兩端向較大的方向傾斜,沿著門窗口呈八字裂縫,且裂縫的上部不小,下部不大,這種裂縫是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。當(dāng)房屋地基土層分布不均勻、土質(zhì)差別較大時,則往往在不同土層的交接處或同一土層薄厚不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降造成墻體裂縫;其裂縫呈上大下小,向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。在房屋高較大或荷載差異較大時,當(dāng)未留設(shè)沉降縫時,也容易在高低或較重的交匯部位產(chǎn)生較大的、不均勻沉降裂縫,此時裂縫位于層數(shù)低的、荷載輕的部位,并向上朝著層數(shù)高的、荷載重的部位傾斜;當(dāng)房屋兩端土質(zhì)壓縮性大、中部小時,沉降分布線將成凸形,此時往往除了在縱墻兩端出現(xiàn)向外傾斜裂縫外,也常在重墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫;在多層房屋建筑物當(dāng)中,低層窗臺過寬時,也會出現(xiàn)荷載由窗間墻集中傳遞使地基不均勻沉降,窗臺在地基反力的作用下產(chǎn)生反向彎曲,引發(fā)窗臺中部的豎向裂縫;此外新建的房屋基礎(chǔ)若位于原來的基礎(chǔ)上時,則要求新舊基礎(chǔ)低面的高差值h與凈距l(xiāng)的比值應(yīng)小于 0.5~1,否則由于新建房屋的荷載作用使地基沉降而引起原有房屋的墻體出現(xiàn)裂縫。因此在施工相鄰的高層和低層房屋時,應(yīng)本著先高重、后低輕的原則組織施工,否則就會造成低房屋的墻體裂縫。
綜上所述,建筑物墻體裂縫與諸多因素有關(guān),裂縫的分布與墻體的長高比大,則縱墻抵抗變形能力差,故出現(xiàn)裂縫,因縱墻的長高比大于橫墻的長高比,所以大部分裂縫發(fā)生在縱墻上。裂縫的分布與地基沉降分布線密切相關(guān),當(dāng)沉降分布曲線為凹形時,裂縫較多發(fā)生在墻體下部,裂縫寬度下大上小;當(dāng)沉降分布線為凸形時,裂縫多發(fā)生在房屋的上部,裂縫的寬度上大下小。裂縫分布與墻體的受力特點密切相關(guān),在門窗洞口處,平面轉(zhuǎn)折處,層高變化處,由于應(yīng)力集中往往也容易出現(xiàn)裂縫。又因墻體是受剪切破壞其主拉應(yīng)力為45 °,所以裂縫也成45 °傾斜等分析來看,要達到從根本上治理房屋建筑物的墻體裂縫還有很長的路要走。
(1)為防止地基不均勻沉降引起墻體開裂,首先要處理好軟土地基和不均勻地基,但在擬定地基加固和處理方案時,應(yīng)將地基處理和結(jié)構(gòu)處理結(jié)合起來,使其能共同發(fā)揮作用。不能單純從處理地基出發(fā),否則不僅費用大、而且效果差。在上部結(jié)構(gòu)處理上應(yīng):改變建筑物外形簡化建筑物平面,合理設(shè)置沉降縫,加強建筑物整體剛度(如增加橫墻,增設(shè)固守,采用筏式基礎(chǔ),箱型基礎(chǔ)等),采用多形結(jié)構(gòu)。
(2)在預(yù)防與處理外墻裂縫時也應(yīng)注意一些細小的層面。如房屋建筑工程設(shè)計時,建議一般房屋工程不要把雨落管設(shè)在柱子或墻內(nèi),若確實需要的,應(yīng)用經(jīng)久耐用的材料埋設(shè),特別是接頭要嚴(yán)密,應(yīng)保持雨落管完好和暢通。減少外墻操作洞孔的留置,確保填塞密實。
(3)針對窗臺坡度較小,填充膠老化、脫落等原因,所采取的措施:將膠沿窗臺小圓弧的順直方向摸壓,部分膠透過窗下框與小圓環(huán)處預(yù)留的縫隙擠滿,以確保窗與洞口墻體的連接為彈性連接。在允許偏差范圍之內(nèi),使得成型后的窗框達到接縫嚴(yán)密、整體方正。做好下框出水口。把好施工關(guān),嚴(yán)格控制窗口預(yù)留洞口尺寸,內(nèi)外打膠到位,密實順直。把好驗收關(guān),采取淋水實驗的方法以檢查其抗?jié)B性能及框下流水暢通和積水情況。
(4)外墻面磚造成滲漏的預(yù)防與處理。對進入現(xiàn)場的外墻面磚嚴(yán)格按規(guī)范抽樣進行復(fù)試,復(fù)試不合格的面磚不得用在工程上,嚴(yán)格按照面磚鋪貼程序施工,按有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求對墻面進行檢查,符合要求后方可粘貼面磚。粘貼面磚,先將面磚在清水內(nèi)浸泡兩小時,然后取出晾干,使用時達到內(nèi)濕外干,待中層灰達到一定強度后,可粘貼面磚。粘貼面磚所用的粘貼材料要做好配合比,粘貼時要注意砂漿飽滿度,保證粘貼牢固。
(5)外墻粉飾龜裂引起滲漏的預(yù)防與處理。外墻分格條引起滲漏,在鑲嵌外墻分格條時,要帶漿均勻、飽滿,鑲嵌牢固、密實。
(6)抹灰外摻劑引起滲漏。由于微沫劑性能受摻兩、配置方法、環(huán)境溫度等因素的影響較大,建議在外墻粉刷砂漿中不使用微沫劑。對引起滲漏的各種裂縫及時補修,為防止裂縫進一步擴展,采取措施,細縫注 FISV360S結(jié)構(gòu)膠,較粗縫用水玻璃拌R42.5水泥擠密縫隙。