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砌体结构裂缝的成因与控制技术

2016-10-18姚平平

科技视界 2016年22期
关键词:砌体结构控制裂缝

姚平平

【摘 要】砌体结构是指由块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物的主要受力构件的结构。结构裂缝控制是建筑工程中确保工程质量非常重要的环节,砌体裂缝不仅影响建筑物外观形象,甚至影响建筑物的使用寿命和安全,从而严重影响到人们的正常工作和生活。结构的破坏往往从裂缝开始发展,裂缝的出现具有一定原因和规律性,通过对砌体结构裂缝产生的因素分析,可以做出相关有针对性的控制。

【关键词】砌体结构;裂缝;原因;控制

1 绪论

1.1 砌体结构的特点

砌体结构在建筑领域广泛的应用,主要有以下优点:

1)砌体结构便于就地取材。砌体结构需要的各种天然石材分布较广,易于开采和加工;还有各类普通砖及加砌块购买方便,尤其是普通实心砖烧制工艺简单,选材容易大部分村镇都开设生产小分厂,使用较多,且整体性、平整度、结合性较好,更不易出现裂缝。部分工业废料(煤灰、煤矸石,页岩等)也可以用来生产砌体,成本较低。

2)砌体砌筑施工设备简单,主要采用人力,可操作性强,可以连续施工或分段施工,若出现施工缝处里简单。

3)砌体结构耐火性和耐久性较好,且隔音效果好。

4)是人们封闭或隔断建筑物空间的首选施工工艺材料。

砌体结构的缺点:

1)砌体的抗震性能差。

2)与钢材和混凝土相比,强度较低、材料用量多、自重大。

3)砌体砌筑以人工生产为主,耗费人工劳动量大。

4)封闭或隔断建筑时占用空间体积较大。

1.2 裂缝对砌体结构建筑物的危害

砌体结构贯穿性裂缝的形成会造成结构的整体稳定性和抗震性能降低,使墙体开裂,影响到建筑物的外观质量,甚至影响到了人们的生活和工作环境,同时还在使用过程中存在一定的安全隐患。

2 裂缝形成的主要原因和形式

一是由砌体自身形变引起裂缝(有不均匀沉陷等),二是由外力荷载(包括静、动荷载)发生变化引起结构破坏裂缝,可具体有以下五种情况:

2.1 沿水平方向产生结构破坏裂缝

主要因为屋面隔热材料性能较差或施工质量缺陷,致使在气温较高时使屋面热胀变形较大在水平方向对墙体产生较大推力。

2.2 从不同方向开裂形成交叉形破坏裂缝

纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。当外界温度降低房屋收缩变形大于墙体时,使墙体开裂、形成多方向的裂缝,这种裂缝处理难度较大,如内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。此种现象也是在我们生活中最常见的一种破坏裂缝,也是需要必须处理的一种裂缝,当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力主要产生范围是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显,如果不及时采取措施不但影响美观而且影响使用,甚至存在一定的安全隐患。

2.3 结构物垂直方向形成的破坏裂缝

多出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。主要由于温度变化,或因冷缩变形,引起墙体垂直开裂,这种裂缝对建筑物的整体性和稳定性影响最大,处理难度最大,一般处理过后复发性较强。

3 结构物破坏裂缝的处理方法

分析结构产生裂缝的成因可以看出,主要是因为设计或施工中的缺陷引起砌体裂缝:

3.1 因建筑物地基不均匀沉降引起的裂缝,结构物基础沉降差引起破坏裂缝的防治办法

1)在结构物的合理位置设置沉降裂缝,同时,相邻沉降裂缝之间设置合理间距。

2)根据不同的基础地质条件来对结构物设置沉降裂缝,并对软弱基础进行有效处理。

3)合理的设计置承重墙体,采用将纵墙拉通或不转折或少转折的方法,以调整不均匀沉降,或加强房屋的承重墙体抗剪强度。

3.2 因温度变化和收缩引起的裂缝预防措施

1)屋面应设置保温隔热层,并与女儿墙隔开,屋面施工应避开高温季节。

2)房屋长度超过规定时,严格按照相关规范规定在适当位置设伸缩缝,根据房屋具体使用功能,合理采取施工工序,在施工时严格控制质量、杜绝楼盖错位等,同时,在房屋平立面变化处合理设伸缩缝,缝宽为30mm、缝中填沥青麻丝填塞饱满。

3)在设计时要严格考察建筑物所处环境的气温气候情况,根据气温变化及温差情况合理确定砌体材料砂浆标号。

4)构造柱之间,女儿墙顶部加钢筋混凝土卧梁压顶,使之与砌体混凝土浇筑连形成一个牢固的整体,使砌体处在在上下有梁、两侧有柱的稳定范围内。

5)构造柱除了按抗震要求设置外,在女儿墙上适当设置构造柱,间距≤2.0M(根据开间设置)。

6)沉降缝的设置严格考虑具体施工进度情况,对相连结构施工间隔时间较长时,可在保障结构物使用功能和满足规范要求的前提下对沉降缝进行增减、位置调整。

3.3 裂缝常用的处理方法

1)挂网修补法。如果墙体表面破坏裂缝较多,影响结构物外观质量,但对结构物稳定性不构成影响的情况下,可将裂缝墙体表面砂浆层凿除一部分,用钢钉挂上铁丝网或塑料网,再用砂浆将表面找平的方法处理。因我所隧道配电室均在山区高速公路旁,室内外温差加大,且大多在开挖回填地基上修建,墙体裂缝较多,用钢筋网修补法处理效果较佳。

2)喷浆填缝法。结构物因季节交替产生胀缩性破坏裂缝,如果裂缝不再发展,可采用在破坏裂缝内喷注环氧树脂或水泥浆的办法将裂缝填塞,然后再用水泥砂浆加107胶抹裂缝表面与原面层找平对墙体表面抹平的办法处理,在近几年来用此方法经常处理所辖各收费站职工宿舍楼墙面裂缝,取得了较好的效果。

3)加固补强法。当墙体处于不稳定状态时,将墙体砖柱相对的两个侧面表面砂浆凿除干净,把角钢锚固在砖柱相对两个侧面,使设置的角钢和墙体的砖柱构成一个稳定的整体。

4)在墙体单侧或两侧加钢筋网加固。对于裂缝较多且穿透墙体的情况,影响美观、造成不安全感时。先将墙体的抹灰铲去、刷洗干净,用Ф6@500或U形钢筋按合理间距均匀钉入砖缝,两侧网片用铁丝固定后,再用M10水泥砂浆分层抹平。此种方法较多用于大开间厂房或较厚的承重外墙裂缝处理。

4 总结

结构物破环裂缝的处置,重点要前期勘察设计和具体施工、养护等方面进行综合控制,并采用防治结合的方针。同时,设计、施工、质监、监理等部门和单位要通力合作与积极配合,除严格按图施工和规范操作外,设计人员还应根据建筑物的特点、当地的地质和水文条件以及气候特征等做好前期勘察工作,同时,根据建筑物所处自然环境的气候特点合理安排施工计划,针对不同地质情况采取合理的处理措施,对实际施工中发现与设计不符的情况及时反馈设计单位进行必要的调整等,其次,加强对新技术、新工艺、新材料的应用,对施工过程中一些好的经验的总结和推广,有效降低和防止砖混结构墙体开裂的现象发生。减少对人们的危害和心理恐慌,提高建筑物的稳定性和美观感。

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