磚混結構建筑是量大面廣的建筑結構形式,為廣大城市和農村所普遍采用,但是磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產生裂縫,嚴重影響建筑物的整體性和使用功能,甚至危及結構安全。磚混結構墻體裂縫主要有溫差裂縫、地基不均勻沉降產生的裂縫以及結構裂縫三類。為此,在進行工程設計、施工及使用時應采取相應措施,防止裂縫的產生和發(fā)展。
1、磚混結構建筑墻體裂縫產生的原因
1.1 溫差裂縫產生原因。
(1)溫差是造成頂層墻體產生裂縫的主要因素。溫差裂縫的輕重程度與環(huán)境溫差成正比,溫差大時裂縫就嚴重,溫差小時裂縫就輕,屋面保溫隔熱效果好的裂縫輕,保溫隔熱差的裂縫較重。
混凝土與磚砌體性能差異。由于混凝土與磚砌體的線膨脹系數(shù)不同(混凝土線膨脹系數(shù)為10×10,磚砌體線膨脹系數(shù)為5×10),其數(shù)值大小相差一倍。在環(huán)境溫差影響下,混凝土屋蓋產生熱脹冷縮變形比較大,而磚砌體變形則小得多,兩者之間因性能差異產生相對位移,致使房屋端部磚墻內產生拉力和剪力,使截面突變,薄弱環(huán)節(jié)(部位)應力集中時墻體產生裂縫。
1.2 地基不均勻沉降裂縫產生的原因
(1)由于地基土質軟弱或建筑地基局部土質不均勻,存在暗溝,洞穴,基坑等,土質軟硬差異大,受壓后必須產生過大的不均勻沉降。
(2)地基處理不當,基礎設計不合理。建筑荷載對地基產生較大的附加應力,對承載力低、變形大的軟弱地基,應進行加固處理,以提高地基承載力;A設計根據(jù)上部荷載與地基土質情況,考慮地基與基礎共同作用,合理選用基礎形式。
(3)地基邊坡破壞。地處陡坡邊緣的建筑,由于地面高差較大,邊坡不夠穩(wěn)定,再加上地基附加應力的作用,邊坡失穩(wěn)、滑移、沉降不均,墻體開裂。
(4)地基含水量變化不正常。因周圍環(huán)境某些變化,使建筑物場地地下水位升高,或上下管道滲漏,地表水滲入建筑地基,長期浸泡,土質軟化甚至沖刷掏空,導致不均勻沉降。
(5)建筑物使用不當。隨意改變房屋用途,增大荷載,在室內地面堆放超設計要求的大面積荷載,使地基附加應力劇增,導致建筑物不均勻沉降,墻體開裂。
1.3 結構裂縫產生的原因
(1)結構設計差錯。由于結構荷載計算遺漏,設計差錯,構造不合理,荷載過大而構件截面尺寸偏小,砌體受壓面積不夠原因,造成結構本身先天不足。
(2)因埋設各種管線穿過墻體破壞了砌體整體性,減少了砌體截面面積,削弱了砌體承載力。
(3)砌體施工質量低劣。由于砌筑用磚和砂漿強度等級低,水平灰縫砂漿不飽滿,組砌不符合要求,降低了砌體承載能力。
(4)使用不當。由于改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動力,破壞墻體。
2、磚混結構建筑墻體裂縫防治措施
2.1 溫差裂縫防治措施
(1)減少屋面伸縮縫間距,縮短混凝土構件直線段的長度;將屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形狀,縮短挑檐直線長度。
(2)改進挑檐設計。設計中應優(yōu)先用內天溝排水;在鋼筋混凝土挑檐表面設置保溫隔熱層;現(xiàn)澆挑檐每隔10m左右設一道伸縮縫;將現(xiàn)澆挑檐改成預制。
(3)一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多,保溫層的厚度宜適當增厚;選擇采用導熱系數(shù)小,保溫性能優(yōu)良的材料,并增設空氣隔熱層,有效控制屋面板的溫升,以防止頂層墻體產生裂縫。
(4)應根據(jù)屋面板基層的情況及時做好保溫層;建成后長期不使用的住宅,應注意室內通風,防止室內溫度過高致使樓板膨脹,使頂層墻體產生裂縫。
(5)墻強頂層砌體抗裂能力。
(6)嚴格執(zhí)行砌體施工規(guī)范,確保砌體施工質量。
2.2 地基不均勻沉降裂縫防治措施
(1)在進行建筑基礎設計前,應對工程地質進行詳細勘察,查明地基土質情況,分布情況,承載力大小,地下水位等水文地質條件,對周邊環(huán)境進行地質差異考察,然后進行全面分析,確定合理的建筑布局和結構類型,并正確選用基礎形式,以使上部結構與地基相互影響,共同作用。
(2)減輕建筑結構自重。
(3)合理布置建筑體型。建筑平面形狀應力求簡單、合理,縱墻拉通避免轉折多變,凹凸復雜;建筑方面應盡量避免高低參差,荷載差異大。
(4)增強建筑物的整體剛變;控制建筑物的長高比,設置沉降縫;在基礎和樓蓋下的墻頂上設置平面閉合的鋼筋混凝土圈梁。
(5)合理調整荷載分布,選用較小的基底反力。
(6)合理安排施工順序。對立面高低懸殊,荷載變化較大的房屋,應分期分階段組織施工。一般先建荷載大的高層,后建荷載較小的低層;先建深基礎,后建淺基礎,避免增加新的附加應力。
2.3 結構裂縫防治措施
(1)正確進行結構計算和設計,設計資料要經過層層把關核算。
(2)卸載。對由于荷載過大,砌體強度低,已經產生裂縫的墻體,可采用減輕上層結構自重與使用荷載的方法,或在其頂部砌體內增設鋼筋混凝土過梁,承擔上部荷載。
(3)結構加固補強。對由于荷載較大,砌體截面尺寸較小,承載力不足,并已產生裂縫的墻體,可在不影響主體立面美觀的情況下適當加大截面尺寸。