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探讨砖混结构房屋墙体裂缝的产生、预防和处理

2020-07-21程发文

建筑与装饰 2020年16期
关键词:产生墙体裂缝预防

程发文

摘 要 随着国家经济的不断发展,我国建筑业的发展也在稳步上升阶段,相应的,人们对于建筑质量的要求更加严格。建筑工程中的一些砖混结构房屋总会因为某些原因,产生房屋墙体开裂的现象,不仅会影响建筑物的美观,而且还会响建筑物的耐久性和安全性,甚至会影响原设计的使用功能。为建筑使用者帶来严重的生命安全威胁。在此,本文对砖混结构墙体裂缝进行深入探讨。

关键词 砖混结构;墙体裂缝;产生;预防

砖混结构房屋墙体出现裂缝,原因是多方面的,不仅在建筑设计阶段和施工阶段、甚至在使用阶段,由于使用不当,也会导致墙体产生裂缝。墙体裂缝问题对于建筑工程的影响不容忽视,因此建筑工程的参建单位,特别是施工单位技术管理人员一定要清楚墙体裂缝产生主要原因,减少墙体裂缝的产生,确保建筑物的适用性和耐久性,保证人民的生命财产不受威胁。

1砖混结构房屋墙体裂缝产生的主要原因

1.1 基础不均匀沉降原因

如果房屋建筑选址是在高压缩性的地基上、分布不均匀的土质上、新旧建筑物毗邻过近或上部结构荷载相差过大的情况下,就会导致地基不均匀沉降。沉降较大的部分和较小的部分之间会产生相对位移,外在表现为基础底的地基表面产生局部凹陷,这部分局部凹陷会使基础和上部结构失去支撑作用,转而由房屋墙体承担大部分重量。这样就会在房屋墙体内部产生应力作用,房屋也会出现弯曲与剪切变形的现象。如果应力大于砌体强度,裂缝就会首先出现在墙体的最薄弱环节,随后蔓延到其他位置。主要原因是:首先没有科学合理的选址,其次没有对地基进行有效的处理。地基本身不均匀沉降、地下水位过度改变、地表水对地基局部冲刷,再加基础选材不当、埋置深度不满足规范要求,以及任意改变房屋使用功能等都是影响裂缝产生的因素。

沉降裂缝一般由下向上发展,主要有以下集中表现形式:①正反向弯曲变形纵墙裂缝。该裂缝通常出现在平面矩形,立面长高比例超过3∶1的砖混结构房屋墙体中。房屋在地基和荷载分布能保持均匀性,中间沉降量大,两端沉降量小,纵墙上会出现正八字斜向裂缝,反过来即为倒八字形状。②窗间墙水平裂缝,该裂缝通常出现于沉降单元窗间墙上部,受水平剪力影响。③大跨窗台下的垂直裂缝,该裂缝是由于窗台下基础沉降量低于窗间墙下基础沉降量而产生。④相邻高低房屋,主要是沉降量存在差异,并且较高房屋地基下应力相互叠加,对较低层房屋附近产生了影响,如果房屋结构刚度不高,就会产生墙体开裂的现象;如果刚度较强,就会产生房屋倾斜现象。⑤局部倾斜裂缝。如果房屋主立面连成一体并且高度存在一定差异,地基沉降就会使底层墙体向高层局部倾斜,产生墙体裂缝。⑥外山墙对称倒八字裂缝,该裂缝主要是由于墙体下角沉降量超过墙体中部,形成墙体裂缝上宽下窄的现象,裂缝下部墙体向外凸出。⑦外墙水平裂缝,通常是因为室内和室外沉降不均匀,墙体会朝室外倾斜由此产生[1]。

1.2 温度引起原因

砖混结构房屋是由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖石墙体组成,随着春夏秋冬四季气温的变化,特别是在夏天阳光直射,冬天气温凝冻,钢筋混凝土楼(屋)盖和砖石墙体两种材料的膨胀系数相差大,热胀冷缩差异明显。在屋面板的接触面上会有剪切应力出现,对砖砌体产生剪拉作用。砖砌体抗拉和抗剪强度都不高,如果抗拉强度不足以抵抗产生的应力,就会出现八字形裂缝或水平包角裂缝。反之温度下降,屋面板会处在受拉状态,如果混凝土抗拉强度小于拉应力时,屋面板和圈梁等部位同样会出现裂缝,这也是一旦气温骤降或寒暑季节变更时,房屋墙体就会产生大量裂缝的原因[2]。

因温度引起的墙体裂缝主要以下几种表现形式:①檐口下的水平裂缝及包角裂缝。②墙顶八字斜裂缝。③钢筋混凝土梁收缩引起梁端墙体的竖向裂缝。现浇混凝土结构一般会在房屋建成一年内进行干缩变形,通常干缩变形量为大约95%,约等于温度下降20℃~60℃,这种变形会使存在缺陷的砖砌体产生裂缝的概率大幅增加。④空旷砖房外纵墙水平裂缝。该裂缝在承重柱在中间的半框架房屋中特别容易出现,无论房屋结构是单层还是多层,水平裂缝都会在窗口上下处产生,壁柱有断裂的风险也会升高。该裂缝通常由墙身内面扩展到外墙面,温度原因使平屋面受到拉伸作用,使砌体受到弯曲拉应力进而产生破坏效应。⑤错层处墙面竖直方向裂缝。该裂缝通常出现在楼板和楼梯休息平台的连接部位墙面,主要受砌体和混凝土线膨胀系数存在差异的原因影响。

1.3 砌体强度不够原因

由于无法保证砌体砂浆100%饱满,规范要求不低于80%即可,在现实砌体中砌筑砂浆是不均匀的,使砖块承受来自上部荷载的压力,而且在局部又有弯矩剪力的合力作用。由于竖向灰缝存在,砌体中产生了应力集中区,承受了更大和更复杂的应力。砌体和砌筑砂浆属于脆性材料,如果外部荷载数值增加,就会使砌体抗弯和抗拉能力难以抵抗外部荷载作用,进而产生砌体开裂的现象,外观表现为竖向裂缝。

2砖混结构房屋墙体裂缝预防及处理方法

2.1 沉降裂缝的预防措施和处理方法

(1)预防措施。首先在砖混结构房屋地基的勘察阶段,勘察人员一定要对房屋地基实际条件进行科学细致的勘察,对地形地貌、地质条件等信息了如指掌,形成科学性和详尽性兼备的勘察资料,供设计人员参考。设计阶段,设计人员要充分掌握施工现场土层的物理性质,在选择持力层时,应当尽量选择天然地基,这种土层性能稳定,地基承载力通常较高。对于软土地基也应当适当进行处理,举例来说,可以划定一定深度范围,将此范围内的软土全部换填,用砂石作为持力层,替换掉软土层。同时应重视沉降缝的设置工作,选择适当位置,以建筑物基础,自下而上贯通设置沉降缝,从而使房屋结构形成不同体量不同荷载的沉降单元,使各单元的整体刚度得到加强,保障砖混结构房屋沉降的协调性、独立性。

(2)处理方法。如果房屋本身地基沉降尚未稳定,就应当及时加固处理地基,防止地基进一步沉降形成更严重裂缝,与此同时对房屋上部结构的裂缝进行处理加固。通常情况下存在以下几种加固方法:灰土挤密桩加固、扩大基础底面积加固、换土垫层法加固、石灰浆加固、强夯法加固、旋喷桩加固、托底加固等。如果房屋建筑的地基结构相对软弱,上部结构与接触具备良好的整体性,也可以通过局部减载的方式,遏制房屋继续沉降,使地基沉降逐渐稳定下来。如果房屋本身地基沉降稳定性较好,处理时也可以应用水泥砂浆灌缝、配置钢筋网片外浇细石混凝土等方法。

2.2 温度裂缝的预防措施和处理方法

(1)预防措施。在结构设计阶段,就要重点關注温度应力问题,计算需精准并同时针对其提前采取预控措施,具体可有以下几种方法:首先可设置有效屋面保温隔热层、反辐射热层和通风隔热层;也可以改变屋面结构设计,为屋面留出一定的倾斜度;在设置顶层墙体构造柱和布置屋面圈梁工作时,应当保证科学性与合理性,同时使端部刚度和砌体强度得到加强;在房屋结构材料选用上,应当使线膨胀系数尽量降低,减少温度变化引起的热胀冷缩影响;最后将房屋伸缩缝之间距离尽量减少,增设屋面伸缩缝。同时,应当保证施工质量控制工作落实到位,使房屋建筑质量达到设计与规范要求。在此期间,施工和建设单位应当加强对质量的实时监控,并在验收阶段严格把关,使顶层砖砌体质量和屋面伸缩缝质量得到保证,保证屋面通风的正常,使房屋保温隔热的性能达到标准[3]。

(2)处理方法。如果裂缝本身对房屋结构安全性影响较小,或者几年内保持稳定,则可应用砂浆嵌缝法处理;如果对承载力影响不大,可以在墙体表面涂抹水泥砂浆或环氧胶泥;如果对承载力影响较大,则应设置钢筋混凝土围套和预应力拉杆;如果裂缝状态受温度影响较大,可以应用密封法;如果裂缝外观短小单一,也可以对之压降灌浆处理。

2.3 砌体强度不足裂缝的预防措施和处理方法

(1)预防措施。首先应在砖块强度等级与砌筑砂浆的确定工作上,保证达到设计要求,如果墙体受集中荷载较强,应当设置钢筋混凝土垫块,预防墙体纵向弯曲破坏。

(2)处理方法。可以增设钢筋混凝土梁垫和设置穿墙拉筋固定墙面,对裂缝灌细石混凝土也可达到加固目的。

3结束语

砖混结构房屋墙体裂缝的产生原因多种多样,因此在具体处理裂缝时,一定要明确产生原因,才能对症下药,使房屋结构的整体安全性得到保障。

参考文献

[1] 滕延京.《建筑地基基础设计规范》的编制和历次修订[J].建筑结构学报,2010(6):29-33.

[2] 甘文潇.关于建筑地基勘察与地基基础设计优化途径的研究[J].建材发展导向,2015,13(7):168-169.

[3] 刘建文,王丽岩.砖混结构墙体温度裂缝的分析与防治措施[J].江西建材,2014(4):102-103.

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