建筑砌體開裂問題的情況分析與防治
關(guān)鍵詞:墻體開裂防治
一、由于溫度的變化引起的墻體開裂:
這類裂縫比較典型和普遍,多數(shù)出現(xiàn)在建筑物的頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫,其形態(tài)呈“八”字或“X”型,且顯對稱性,但有時僅一端有,輕微者僅在兩端1~2個開間內(nèi)出現(xiàn),此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋,更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強(qiáng)度的結(jié)果;炷辆膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍,兩種材料在溫度變形上的不一致導(dǎo)致其中一種材料的抗拉強(qiáng)度無法抵御外來的應(yīng)力從而產(chǎn)生了墻體裂縫。對于這種裂縫多數(shù)是不影響結(jié)構(gòu)安全的,但是影響了使用功能,比如透風(fēng)、滲雨造成風(fēng)化降低墻體的耐久年限等。根據(jù)《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計(jì)算理論和公式,可計(jì)算出砌體中的主拉應(yīng)力。設(shè)砂漿強(qiáng)度M5.0、磚強(qiáng)度Mu7.5時,則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值僅為0.14MPa和0.12MPa,而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強(qiáng)度僅為0.25MPa和0.12MPa,則溫差引起的砌體主拉應(yīng)力大于砌體本身抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋兩端為“自由端”,水平約束力小,上部砌體垂直壓力較小,如無相應(yīng)措施上述裂縫在所難免。當(dāng)屋面向兩端熱脹時,致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫,當(dāng)冷縮時,就出現(xiàn)倒“八”字縫,一脹一縮則易出現(xiàn)“x”字縫。其防治的主要方法:一是減少溫差產(chǎn)生的應(yīng)力來源,如設(shè)隔熱層使溫度變化強(qiáng)度減弱以及設(shè)置變形縫使變形的量減小從而降低變形產(chǎn)生的應(yīng)力能量;二是增強(qiáng)相關(guān)砌體強(qiáng)度特別是抗拉抗剪強(qiáng)度以此抵御溫差產(chǎn)生的外來應(yīng)力,如提高砂漿強(qiáng)度,提高飽滿度,空斗改實(shí)砌,加筋砌體,加設(shè)構(gòu)造柱等;三是提高抹灰的抗裂能力(對于不影響結(jié)構(gòu)安全的縫)。
例如本旗(縣)統(tǒng)建樓,磚混層,面積4901m2,建于1994年10月~1996年4月,縱長56m,未設(shè)變形縫,屋面為多孔板灌縫找平后加小青瓦坡屋面防水,兩側(cè)縱長為寬2m現(xiàn)澆屋面板并作排水檐溝使用,當(dāng)年夏季過后即發(fā)現(xiàn)東西兩端頂層邊套邊間縱墻出現(xiàn)約45°斜裂縫。為此,決定先作石膏試餅觀察,及至1997年夏季后裂縫加劇,并由邊間向內(nèi)二三間發(fā)展、頂層向六、五層發(fā)展。在查明施工、設(shè)計(jì)及現(xiàn)狀后即采取了對癥措施:①以每套為獨(dú)立元,將屋面板間正對的每套之間的多孔板端縫,重新切開留縫;②將相對此端縫的現(xiàn)澆檐溝板切縫分開(減緩了應(yīng)力);③在不明顯影響結(jié)構(gòu)安全的縫部位,鏟除原抹灰后加鋼絲網(wǎng)片,再用高標(biāo)號水泥砂漿抹灰修補(bǔ)。一年后再檢查沒有再出現(xiàn)裂縫變化?梢娭卫淼卯(dāng)。
二、沉降不均勻引起的墻體裂縫
一般在建筑物下部,由下往上發(fā)展,呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當(dāng)長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,且首先在窗對角突破;反之,當(dāng)兩端沉降過大,則形成的兩端由下往上的倒八字縫,也首先在窗對角突破,還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當(dāng)某一端下沉過大時,則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過大,則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫,有時還有沿窗臺下角的水平縫;當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時,由于一側(cè)的不均勻沉降,還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶,從而導(dǎo)致此交接處的豎縫。如本旗(縣)紅顏中學(xué)教學(xué)樓,局部地基為粉砂層,下挖一部分換土處理后采用混凝土柱下帶基施工,于1999年9月開工至2000年4月基本完工,粉刷之后,在中間檢查時發(fā)現(xiàn),一側(cè)外窗臺下角出現(xiàn)上寬下窄豎縫及窗間墻水平縫,共4層均有發(fā)現(xiàn),但下層比上層嚴(yán)重,調(diào)查原因中發(fā)現(xiàn),由于附近山澗水直接沖刷滲透地基土導(dǎo)致在縱橫交點(diǎn)處沉降過大,再加墻外堆土過高(超過原設(shè)計(jì)室外標(biāo)高近2m),從而增加附加沉降,為此,立即采取攔截澗水和鏟除堆土的措施,近半年后觀測裂縫已無變化。
對于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主,即無地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計(jì),嚴(yán)格按圖施工,不得擅自更改、任意處理,根據(jù)本地區(qū)通病,如能在那些開大窗洞的教學(xué)樓底層窗臺下設(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu),對防止所述裂縫有明顯效果。治理的原則是,觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度,決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。
三砌體材料本身產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊、粘土磚磚等的砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上。粘土磚一般存在窯頭酥、以及土質(zhì)不均含有礦物質(zhì)引起的內(nèi)部微裂、抗折性能降低等情況。其機(jī)理可以認(rèn)為:①剛出廠的砌塊穩(wěn)定性差。②對含水率有苛刻的要求,據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料和使用經(jīng)驗(yàn)表明,含水率控制在7%~10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度,否則影響明顯。直接地導(dǎo)致了在縫間抗拉剪強(qiáng)度低下。預(yù)防的主要方法:①確保使用前的穩(wěn)定期;②嚴(yán)格控制含水率;③嚴(yán)格按操作規(guī)程和構(gòu)造要求施工,如在較長墻段中部及窗臺下設(shè)統(tǒng)長構(gòu)造筋等;④加強(qiáng)現(xiàn)場材料抽查檢測杜絕使用不合格產(chǎn)品。如能切實(shí)落實(shí)這四類措施,可增強(qiáng)砌體強(qiáng)度,提高抵御外來應(yīng)力(溫差、沉降)的能力從而降低墻體裂縫的長生。
例如本旗(縣)鴻達(dá)物業(yè)辦公樓于1997年4月開工,1999年11月完工,采用小型空心砌塊砌體,由于缺乏使用經(jīng)驗(yàn),于今年檢查中發(fā)現(xiàn)在較長墻段(大于5m,包括有交叉墻的直線段)及窗臺下、上下角等,無論上下層,普遍有豎、斜縫出現(xiàn),為此加設(shè)鋼筋網(wǎng)片修補(bǔ)后,未見再現(xiàn)。
四、局部質(zhì)量問題引起的裂縫:
這些裂縫包括:混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫,如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大,其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫;砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫(如我旗2000年6月份完工的鴻城小區(qū)7#樓就是一例,其施工洞留在與內(nèi)縱墻交叉的橫墻上,結(jié)果自下到上各層在這點(diǎn)交角上均出現(xiàn)了豎直縫);施工質(zhì)量差造成的縫,如砌體通縫,灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當(dāng),腳手眼設(shè)置不當(dāng),組砌不當(dāng)?shù)。這些裂縫形態(tài)各異,必須對癥防治。
五小結(jié)
綜上分析,砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,而以沉降、超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時務(wù)須正確區(qū)分,對癥防治,且以防為主的治理的原則:凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的,應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷,迅速采取相應(yīng)對策,排除動力源,加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用,則重點(diǎn)放在表面處理上。加強(qiáng)建筑生產(chǎn)企業(yè)、以及設(shè)計(jì)、地勘等相關(guān)責(zé)任單位提高質(zhì)量意識,監(jiān)督部門要大力度加強(qiáng)生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)的管理力度杜絕粗制濫造、切實(shí)做好材料檢測工作防止不合格產(chǎn)品在工程中使用,加強(qiáng)設(shè)計(jì)、勘察的技術(shù)審查工作,從技術(shù)源頭上治理質(zhì)量通病從而提高砌體裂縫治理的標(biāo)準(zhǔn)?傊灰薪ㄔO(shè)工作參與者堅(jiān)持對國家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度,認(rèn)真,切實(shí)做好每一個環(huán)節(jié)的工作,磚砌體裂縫問題也是不難防治和處理的。