芻議砌體結構裂縫造成原因及處理加固

　　關鍵詞:砌體結構;裂縫;預防;加固措施

　　前言：

　　砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質量事故之一。砌體輕微細小裂縫影響外觀和使用功能,嚴重的裂縫影響砌體的承載力,甚至引起倒塌。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆,對此必須認真分析,妥善處理。砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有:地基不均勻沉降,地基不均勻凍脹,溫度變化引起的伸縮,建筑材料使用不當及建筑構造處理不合理等。

　　1地基不均勻沉降引起的裂縫

　　地基發(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對位移,從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫往往與地面成45°左右夾角,上寬下窄斜縫朝向凹陷處(沉降大)的部位。

　　預防地基不均勻沉降引起裂縫的主要措施有:

　　措施之一,合理設置沉降縫。在房屋體型復雜,特別是高度相差大時,應設沉降縫,沉降縫應從基礎開始分開,且有足夠的寬度,施工中應保持縫內清潔,應防止碎磚、砂漿等東西雜物落入縫內。

　　措施之二,加強上部的剛度和整體性,提高墻體的抗剪能力,這樣可適應甚至調整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門窗洞口,增大端部洞口到墻端的墻體寬度,加強圈梁布置都可加強結構的整體性。

　　措施之三,加強地基驗槽工作,發(fā)現(xiàn)有不良地基應及時妥善處理,然后才可進行基礎施工。

　　措施之四,不宜將建筑物設置在不同剛度的地基上,如同一區(qū)段建筑,一部分用天然基礎,一部分用樁基等,必須采用不同地基時,要妥善處理,進行必要的計算分析�！　�

　　2地基凍脹引起的裂縫

　　地基土上層溫度降到0℃以下時,凍結層中形成冰部開始凍結,下部水由于毛細管作用不斷上升在凍結層中形成冰晶,體積膨脹,向上隆起的程度與凍結層厚度及地下水位高低有關,一般隆起可達幾6毫米至幾十毫米,其折算凍脹力可達2×10MPa,而且往往是不均勻的,建筑物的自重往往難以抗拒,因而建筑物的某一局部就被頂了起來,和地基不均勻沉降類似,引起房屋開裂。

　　這類凍脹裂縫在寒凍地區(qū)的一、二層小型建筑物中很常見。若設計人員對凍脹危害性認識不足,認為是小建筑,基礎埋淺一點就可以了,或者施工人員素質欠佳,遇到凍土很堅硬,難以開挖,就擅自抬高基礎埋深,從而造成凍脹裂縫。

　　防止凍脹引起裂縫的主要措施有:

　　措施之一,一定要將基礎的埋置深度到冰凍線以下,不要因為是中小建筑或附屬結構而把基礎置于冰凍線以上,有時,設計人員對室內隔墻基礎因有采暖而未置于冰凍線以下,應注意在施工時,或交付使用前即有凍脹的可能,應采取適當措施。

　　措施之二,當基礎不能做到冰凍線以下時,應采取換土(換成非凍脹土)等措施消除土的凍脹。

　　措施之三,用單獨基礎、基礎梁承擔墻體重量時,基礎梁下面應留有一定孔隙防止上面凍脹頂裂縫基礎和磚墻�！�

　　3溫度差引起的裂縫

　　熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能,砌體也不例外,由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,則會引起砌體開裂。

　　常見的是砌體長度過長,砌體伸縮在上層大而在基礎處小而引起開裂,故應按規(guī)范要求設置伸縮縫。

　　此外,由于混凝土屋蓋,混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數(shù)不同在溫度變化時會使墻體產(chǎn)生裂縫。

　　防止溫度變化引起裂縫的主要措施有:

　　措施之一,按照國家頒布的有關規(guī)定,根據(jù)建筑物的實際情況(如是否采暖,所處地點溫度變化等)設置伸縮縫。

　　措施之二,在施工中要保證伸縮縫的合理作法,使之能起作用。

　　措施之三,屋面如為整澆混凝土、或雖為裝配式屋面板,但其上有整澆混凝土面層,則要留好施工帶,待一段時間再澆筑中間混凝土,這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數(shù)不同而引起的協(xié)調變形,從而避免裂縫。

　　措施之四,在屋面保溫層施工時,從屋面結構施工完到做完保溫層之間有一段時間隔,這期間如遇高溫季節(jié)則易因溫度變化急劇而致裂。故屋面施工最好避開高溫季節(jié)。措施之五,遇有長的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐,可分段施工,預留伸縮縫,以避免混凝土伸縮對墻體的不良影響。

　　4建筑材料使用不當

　　不少砌體結構由于使用渣磚而產(chǎn)生裂縫,由于渣磚的原材料及生產(chǎn)工藝與普通粘土磚不同,其線膨脹系數(shù)與粘土磚亦不同。通過對我公司開裂砌體的統(tǒng)計分析使用渣磚的砌體極易產(chǎn)生裂縫。

　　5構造措施處理不同

　　不少砌體結構由于墻體布置不當,構造柱設置不合理,梁墊設計不合理等造成砌體的開裂。

　　6砌體裂縫處理與加固

　　在砌體裂縫出現(xiàn)的原因分析清楚以后,則應按裂縫砌體的危害程度采用不同的加固補強措施。本文側重用例子來說明砌體,磚過梁等砌體構件的補強加固方法。

　　6.1裂縫較細,裂縫數(shù)量較少時

　　當裂縫較細,裂縫數(shù)量較少,但裂縫已基本穩(wěn)定時,可采用灌漿加固方法。對灌漿加固的強度,必要時可做試驗。試驗的方法是,用同樣的材料做兩個或四個試驗體柱。分為兩組,一組用壓力機先壓裂,再灌漿。然后對兩組砌體柱作破壞試驗,進行對比,如灌漿補強的砌體與原砌體強度基本相同,則認為補強合格。根據(jù)以往的試驗表明,灌漿加固后的砌體可以達到甚至超過原砌體的強度。

　　灌漿用的材料有純水泥漿、水泥砂漿、水玻璃砂漿或水泥石灰漿,見表1。在砌體修補中,可用純水泥漿,因純水泥漿的可灌性較好,可順利地貫通外露的孔隙,對于寬度為3mm左右的裂縫可以灌實。若裂縫寬度為大于5mm時,可采用水泥砂漿。裂縫細小時,可采用壓力灌漿。下面給出一些灌漿材料配合比,可供參考。表中稀漿一欄適用于0．13～1mm寬的裂縫;稠漿適用于1～5mm的裂縫;砂漿適用于寬度大于5mm的裂縫。

　　以純水泥漿補強為例,其施工順序為:

　　步驟一,清理裂縫,使裂的通道貫通無堵塞;

　　步驟二,用加有促凝劑的1∶2水泥砂漿嵌縫,以避免灌漿時,漿體外溢;

　　步驟三,用電鉆或手錘在裂縫偏上端制成灌漿洞孔,或灌漿嘴;

　　步驟四,用1∶10的稀水泥漿沖洗裂縫一遍,并檢查裂縫通道的流通情況,同時將裂縫周邊的砌體潤濕;

　　步驟五,灌入3∶7或2∶8的純水泥漿;

　　步驟六,將裂縫補強處局部養(yǎng)護,見圖1。

　　1— 灌入純水泥漿;2—灌漿咀;3—Φ25　

　　施工時用壓力灌漿。其順序與上述相仿,但須增加在嵌縫后,用012～0125MPa的壓縮孔氣檢查通道泄漏程度,如泄漏太大,應補漏封閉。

　　對于水平的通長裂縫,可沿裂縫鉆孔,做成銷鍵,以加強兩邊砌體的共同作用。銷鍵直徑25mm,間距250～300mm,深度可以比墻厚小20～25mm。做完銷鍵后再進行灌漿,灌漿方法同上,見圖2。

　　1—鋼筋;2—裂縫;3—16,l=800～1000;

　　4—原有裂縫;5—1∶2水泥砂漿灌縫

　　6.2裂縫較寬但數(shù)量不多時

　　裂縫較寬但數(shù)量不多時,可在裂縫相交的灰縫中,用高標號砂漿和細鋼筋填縫,也可用塊體嵌補法,即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒鋸加固。楔子或扒鋸可與墻體等厚,或為墻體厚度的1/2或2/3,見圖3。

　　1—鋼筋混凝土楔

　　6.3裂縫較多時

　　當裂縫較多時,可用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿予以加固。鋼筋網(wǎng)可用Φ6@100～300(雙向)或Φ4@100～200。用混凝土楔子或膨脹螺栓固定于墻體上,楔子或螺栓間距500mm左右,應梅花形布置。施工前墻體抹灰應刮干凈,抹水泥砂漿前應將砌體潤濕,抹水泥砂漿后應養(yǎng)護至少7天;

　　6.4 因受水平推力,不均勻沉降和溫度變化引起裂縫時

　　墻體因受水平推力,不均勻沉降,溫度變化引直伸縮等原因而發(fā)生外閃,墻體產(chǎn)生較大的裂縫或使外縱墻與內橫墻拉結不良時,可用鋼筋或型鋼拉桿予以加固。

　　如采用鋼筋拉桿,宜通長拉結,并沿墻兩邊設置。較長的拉桿中間應加法蘭螺絲,以便擰緊欄桿,拉桿接長時應采用焊接。露在墻外的拉桿或墊板螺帽,可適當作建筑處理。拉桿和墊板都要涂防銹漆。在拉結水平層處,可以增設外圈梁,以增強加固效果。鋼筋的直徑可采用如下:當一開間加一道拉桿時為2Φ16(房屋進深5～7m),2Φ18(房屋進深8～10m),2Φ20(房屋進深11～14m),其相應的墊板尺寸可按表2采用。

　　6.5 墻體開裂比較嚴重時

　　墻體開裂比較嚴重,為了增加房屋的整體剛性,則可以在房屋墻體一側或兩側增設鋼筋混凝土圈梁。圈梁用的混凝土強度等級為C15～C20,截面至少120mm×180mm,配筋可采用4Φ10～4Φ14,鋼筋Φ6@200～250,每隔1.5～2.5m(應有牛腿或螺栓、)錨固件等伸進墻內與墻拉結好,并承受圈梁自重。澆筑圈梁時應將墻面鑿毛、潤水,以加強粘結。

　　6.6砌體過梁裂縫

　　對砌體過梁的裂縫,可采取增設鋼筋2Φ16,填補高強度砂漿(M10以上),或增加鋼筋混凝土過梁的方法。