張偉杰
中鐵十五局集團(tuán)第二工程有限公司
砌體結(jié)構(gòu)裂縫的防治措施
張偉杰
中鐵十五局集團(tuán)第二工程有限公司
近年來,許多民用住宅建筑采用磚混結(jié)構(gòu),常常使得磚砌體產(chǎn)生各種形式裂縫,不僅影響了建筑物的觀感和使用,甚至危及建筑物的結(jié)構(gòu)安全。因此,結(jié)構(gòu)裂縫控制是建筑工程中不容忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。正確分析裂縫成因,采取有效措施加以防治,使用得當(dāng)?shù)募庸谭椒?,才是解決問題的根本所在。
建筑;砌體結(jié)構(gòu);墻體裂縫原因;防治措施
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,砌體結(jié)構(gòu)的形式越來越豐富,從普通住宅樓到花園洋房再到別墅,立面造型更加別致,表現(xiàn)手法更加新穎,對砌體結(jié)構(gòu)本身要求越來越高。砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)裂縫的控制尤為重要,設(shè)計(jì)中采取合理、必要的措施對保證結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性起到非常重要的作用。
引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多,既有溫度、干縮、地基的原因,也有可能是設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量不合格、材料質(zhì)量不過關(guān)的原因缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)等原因造成。根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料,這幾類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。最為常見的裂縫有:溫度裂縫、干燥收縮裂縫(簡稱干縮裂縫)、基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫,溫度和干縮共同作用下產(chǎn)生的裂縫[1]。
溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫:熱脹冷縮是各種物質(zhì)的一個(gè)物理物征,各種建筑材料及其所形成的構(gòu)件也不例外。在建筑中,各構(gòu)件相互連接成一空間整體,混凝土和砌體之間的變形差異導(dǎo)致構(gòu)件中產(chǎn)生溫度應(yīng)力混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對較小,導(dǎo)致砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。當(dāng)外界溫度升高時(shí),使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。當(dāng)作用于構(gòu)件的溫度應(yīng)力足夠大時(shí),超過砌體的抗拉或抗剪強(qiáng)度就產(chǎn)生了裂縫,這就是溫度裂縫產(chǎn)生的直接原因。
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(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展。這類裂縫常在建筑物(特別是那些縱向較長的)混凝土平屋蓋頂層兩端內(nèi)外縱墻上、門窗洞兩邊以及砌體女兒墻根部。溫度裂縫形態(tài)呈“八”字型或直線型,有對稱性,但有時(shí)又僅一端有。例如,混凝土平屋蓋頂層兩端內(nèi)外縱墻上的“八”字縫,由于房屋兩端為“自由端”,水平約束力較小,當(dāng)屋面向兩端熱脹時(shí)下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫,當(dāng)冷縮時(shí)就出現(xiàn)倒“八”字縫。在溫度上升的時(shí)候,混凝土的膨脹大于砌體的膨脹,樓板的膨脹受砌體的約束,從而在女兒墻根部形成向外的剪應(yīng)力。氣溫下降時(shí),女兒墻根部形成向內(nèi)的剪應(yīng)力,周而服始,墻體根部水平裂縫就產(chǎn)生了。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,所以溫度裂縫也有明顯的規(guī)律性,即兩端重中間輕、頂層重往下輕、陽面重陰面輕。
根據(jù)砌體材料的特征和砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),墻體裂縫是不可避免的,但是可以在材料、設(shè)計(jì)、施工等方面采取綜合措施,有效地加以控制。
溫度裂縫大多分布在頂層,一般樓層分布不多,出現(xiàn)的方式有墻體水平縫、墻體斜縫和窗角縫。
大多數(shù)工程在主體竣工時(shí)就已出現(xiàn)溫度裂縫,但由于未作粉刷與裝修,一般不易被發(fā)現(xiàn)。大多數(shù)裂縫在工程竣工2~6個(gè)月內(nèi)被發(fā)現(xiàn),但一個(gè)冬夏后又逐漸穩(wěn)定。
溫度裂縫對結(jié)構(gòu)的安全耐久性的影響。一般不影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,但裂縫引起的建筑物滲漏可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕,結(jié)構(gòu)承載能力下降,縮短結(jié)構(gòu)的合理使用年限,使其耐久性降低[2]。
1)對于混凝土屋蓋的溫度變化引起的墻體開裂,宜采取下列措施。
屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層。在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30 m。挑檐的長度大于12 m時(shí)。宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20 mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。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(jì)規(guī)范》BGJ 3-88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30 m。
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。
設(shè)置控制縫,設(shè)置灰縫鋼筋,在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶。
3)加強(qiáng)門窗洞口外的剛度,將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內(nèi)墻鋼筋連接起來,形成一個(gè)連續(xù)過梁,以增強(qiáng)房屋整體剛度。
4)設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁,必要時(shí)可增加圈梁道數(shù),以增加上部結(jié)構(gòu)的剛度。
[1]GB 50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]GB 50011-2001,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]DBJ41/070-2005,住宅工程質(zhì)量通病防治技術(shù)規(guī)程[S].
[4]蔣驍瑤.淺談砌體結(jié)構(gòu)變形裂縫的原因及控制[C].天工網(wǎng)結(jié)構(gòu)板塊論文.
[5]徐占龍,李銘銘.砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析[C].中國期刊網(wǎng)論文.