劉永剛 何永平
(江蘇鹽城二建集團有限公司,江蘇 鹽城 224400)
磚混結構工程至今仍是大多數多層房屋主體中最常見的一種結構,尤其是粘土磚房屋居多。房屋受損時,首先以墻體開裂的形式出現。磚砌體出現裂縫是對建筑物危害較大的質量事故之一,輕者影響建筑物美觀和使用功能,損害結構整體性,降低工程壽命;重者使建筑物失去使用價值,甚至倒塌。以下幾點是對磚混房屋墻體裂縫的成因與防治的歸納與概括。
1.1 當地基基礎產生不均勻沉降時,其表現形式大多是底層墻體開裂,嚴重時可能向上繼續延伸。
1.1.1 斜裂縫一般發生在窗臺墻,建筑物縱墻的兩端,外墻,建筑物的中部以及建筑物的陽角。大部分裂縫是通過窗口的兩對角,在緊靠窗口處縫寬較大,向兩邊和上下逐漸縮小。斜裂縫成因是由于地基局部沉降,使墻體承受較大的剪力,造成了墻體受主拉應力的破壞而發生斷裂。
1.1.2 水平裂縫多發生在窗間墻兩對角處,成對出現。當發生局部不均勻沉降時,沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,當砂漿強度不足以抵抗該剪力時,即發生水平裂縫。
1.1.3 豎向裂縫大多在較寬窗的窗臺中部和縱墻的頂部。當發生不均勻沉降時,窗間墻因受荷載較大,窗臺因其上伏有窗重,荷載很小,因此窗臺墻相當于反梁而窗間墻相當于反梁支座,窗臺墻因反向變形過大而開裂,上寬下窄。
1.1.4 沉降嚴重時,會發展到頂層,成“八”字縫。一般位于頂層墻身兩端的一至兩個開間內,有時發展到墻身長度的1/3左右,內外縱墻、橫墻都可能發生。裂縫一般由兩端向中間升高,呈對稱形,有時也有倒“八”字出現。
1.2 防治措施
1.2.1 加強地基勘察。驗槽時應釬探,以探明局部軟弱土層。對照勘探報告,辨別土層成分,防止因未作土樣分析而將某些特性土,如膨脹土、濕陷性黃土當作一般土處理。對發現的軟弱土部分,應處理后,方可進行基礎施工。
1.2.2 合理設置沉降縫。當地基壓縮性較大、房屋較長、體型較復雜或同一建筑物而基礎形式不同時,均應從基礎開始設置沉降縫。施工時一般先建重單元,后建輕單元。
1.2.3 加強上部結構剛度,提高墻體抗剪、抗拉強度。當上部結構剛度較大時,可以適當調整不均勻沉降。
1.2.4 建議設計在底層窗口下的砌體中配筋和調整基礎寬度。
2.1 當溫差變化過大而房屋對溫差產生的內應力缺乏有效抗力時,在房屋的頂層常發生斜向、水平、豎直裂縫。
2.1.1 斜向裂縫多發生于頂層縱墻兩端,其寬度一般中間大、兩端小,當外縱墻兩端有門窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。
2.1.2 水平裂縫多發生于平頂的檐口或頂層圈梁下,縱墻、橫墻均可發生,房屋兩端較嚴重。
2.1.3 有時位于房屋頂部的四角,出現抱角縫。四角處縫寬最大,中間逐漸減小。
2.1.4 墻面局部的豎直裂縫。一幢房屋有兩種不同層數,樓板標高互相錯開時,在錯層處的墻面上常發現裂縫。
2.2 防治措施
2.2.1 屋面加設保溫層可以有效減小屋蓋與墻體的溫差,保溫層必須具有一定的厚度,且應設隔氣層、保護層、透氣孔等。
2.2.2 當房屋較長、體型較復雜時,應合理設置伸縮縫。
2.2.3 當縱墻兩端開間內設有較大洞口,可以在洞口兩側設置砼構造柱,與上、下圈梁拉結,既可以加強該開間的剛度,又可以阻止裂縫發展。
2.2.4 在斜屋面的橫縱墻相交處設置構造柱,增加頂層墻體剛度。
2.2.5 提高頂層砌體強度,提高施工質量,砌筑時砂漿要飽滿,以加強墻體抗溫應力的能力。
2.2.6 合理安排屋面施工時間及施工工序,施工時盡量避開高溫或寒冷季節,加強屋面養護,必要時設置后澆帶,以解決砼施工中的內應力問題。
2.2.7 一幢房屋有兩種不同層數的錯層處樓板、墻應徹底斷開。
3.1 當施工或材料質量低劣時,墻體裂縫呈不規則狀,且分布不均勻。但當施工順序不合理時,則能產生較集中的明顯的裂縫。當砂漿強度不夠,砌筑質量不好,砌體強度不足或是漏設梁墊或梁墊面積不夠,冬施用凍結法施工,解凍時未加支撐等,則產生大梁底部墻面或窗間墻的豎直裂縫。
3.2 防治措施。3.2.1嚴把材料質量關,對不合格的材料堅決不用。3.2.2嚴把砂漿配合比關,砂漿必須達到設計強度。3.2.3嚴格按規范施工。砌體應上、下錯縫,內外搭接,水平灰縫及豎向灰縫應飽滿。嚴禁以鋪漿代替灌縫,轉角和交接處應同時砌筑,半磚使用率不得超過5%.3.2.4認真分析房屋結構,合理安排施工工序,應先建主體后建附屬,先建重而高部分,后建輕而低部分,對大面積現澆板,應設置后澆帶。3.2.5對沉降縫、伸縮縫等,一定要將縫內雜物剔除干凈,使縫能正常發揮作用。3.2.6承重或非承重構造柱與墻體間應設2φ6拉結筋,間距為八皮磚,每端伸入墻內1米或至洞口邊。3.2.7預制過梁遇構造柱,當端部擱置長度不足250毫米時,應改為現澆,伸入構造柱內。3.2.8大梁擱置在砌體上,施工時應按設計要求設置砼墊塊。
4.1 設計不當。4.1.1 在局部軟弱地基中如處理不當,則可能產生不均勻沉降,當上部結構剛度不足以抵抗由不均勻沉降而產生的內應力時,即發生開裂。4.1.2 房屋過長或型體復雜,沒設置變形縫,易產生不均勻沉降或溫差裂縫。4.1.3 沒考慮相鄰建筑物基礎的影響,地基易產生附加沉降。4.1.4 設計時未進行荷載不利組合,導致使用荷載分布與設計值相差過大。4.1.5 砌體強度設計不足。4.1.6 圈梁設計過小或強度過低,洞口過梁端部擱置長度小于250毫米等。4.1.7 大梁擱置在砌體上,沒考慮砌體局部承壓面不足或偏小,發生開裂。4.1.8 沒考慮大梁剛度偏小而產生撓度,嵌固在墻內的梁端發生位移造成墻體開裂。
4.2 防治措施。4.2.1 對局部軟弱地基應作加強處理,同時應加強上部結構剛度,對膨脹土、濕陷性黃土應作特殊處理。4.2.2 相鄰建筑物間基礎應留有一定間隙,同時應計算相鄰基礎應力疊加時產生的沉降量,使該沉降量與整個建筑物沉降量相同。4.2.3 計算時,認真進行不利荷載組合;設計中,注明使用荷載值。4.2.4 認真驗算砌體強度、驗算砌體局部承壓,當局部承壓不足時應設置砼墊塊。4.2.5 各構件剛度應滿足規范規定的變形要求。4.2.6 對較長的房屋,其頂層的房屋端開間應加強剛度。4.2.7 做好屋面保溫層設計。
5 鋼筋混凝土過梁端部的裂縫。5.1 當過梁收縮或過梁的擱置長度不夠、砌體局部壓力過大時,會發生裂縫。5.1.1 一般由梁端部形成弧形向洞口發展,直到口邊緣。縫口一般上大下小。5.1.2 另一種情況是沿梁端附近墻面上下豎向發展。縫寬上大下小,有的還通到上層窗口下角附近。
5.2 防治措施。5.2.1 過梁支座的擱置長度要須大于250mm。5.2.2 當過梁遇構造柱擱置長度小于250mm時,過梁鋼筋應伸入構造柱內,與構造柱連接。
6 房屋竣工驗收交付后,使用不當引起的墻體裂縫。房屋裝修時,應征求原設計人員意見,對承重構件不得隨意破壞,裝修樓地面時荷載不應超過設計值;使用中,活載不應過于集中;房屋超過結構合理使用年限時,應委托相關單位進行鑒定。必要時,對損壞的構件進行加固并加強觀測。
以上分析了磚混房屋的墻體裂縫的成因與防治的各個方面,為防治墻體開裂提供了理論基礎。在具體工程中,根據實際情況,從設計、施工、材料等各方面綜合考慮,磚混房屋墻體裂縫一定會少出現,甚至不出現。
[1]龔偉,郭繼武.建筑結構.北京:中國建筑工業出版社.
[2]盧循,林奇.建筑施工技術.北京:中國建筑工業出版社.