砖混结构建筑墙体裂缝成因分析及防治论述

砖混结构建筑墙体裂缝成因分析及防治论述

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【摘要】砖混结构是建筑中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌筑,柱、梁、楼面、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。对砖混结构裂缝的形式和结构容易发生的部位进行分类,并分析了其产生的原因,根据裂缝产生原因不同提出了部分防治措施。

【关键词】砖混结构;建筑墙体;温差裂缝

砖混结构墙体裂缝主要有温差裂缝、地基不均匀沉降产生的裂缝以及结构裂缝三类。为此,在进行工程设计、施工及使用时应采取相应措施,防止裂缝的产生和发展。

1、砖混结构建筑墙体裂缝产生的原因

1.1温差裂缝产生原因。

(1)温差是造成顶层墙体产生裂缝的主要因素。温差裂缝的轻重程度与环境温差成正比,温差大时裂缝就严重,温差小时裂缝就轻,屋面保温隔热效果好的裂缝轻,保温隔热差的裂缝较重。

混凝土与砖砌体性能差异。由于混凝土与砖砌体的线膨胀系数不同(混凝土线膨胀系数为10×10,砖砌体线膨胀系数为5×10),其数值大小相差一倍。在环境温差影响下,混凝土屋盖产生热胀冷缩变形比较大,而砖砌体变形则小得多,两者之间因性能差异产生相对位移,致使房屋端部砖墙内产生拉力和剪力,使截面突变,薄弱环节(部位)应力集中时墙体产生裂缝。

温差裂缝形式有正八字缝、倒八字缝、水平缝、斜裂缝等。

正八字缝一般在房屋纵向两端对称产生,多数只在端部各裂一个开间,少数裂两个开间;多数仅在房屋顶层开裂,少数向下裂二层,个别的向下裂三层;纵墙上有窗洞口者,裂缝一般均通过窗口对角,靠窗口的一端,裂缝宽度大。水平缝多发生在顶层圈梁的下皮标高处沿内外纵横墙上。常在建筑物四角形成水平包角缝,少数可在端开间室内四周墙上裂成一圈。当纵墙窗洞多时,水平缝出现在洞上口标高处。水平缝一旦产生,热胀冷缩作用便获得了自由,产生八字缝的机率便减少。

1.2地基不均匀沉降裂缝产生的原因

(1)由于地基土质软弱或建筑地基局部土质不均匀,存在暗沟,洞穴,基坑等,土质软硬差异大,受压后必须产生过大的不均匀沉降。

(2)地基处理不当,基础设计不合理。建筑荷载对地基产生较大的附加应力,对承载力低、变形大的软弱地基,应进行加固处理,以提高地基承载力。基础设计根据上部荷载与地基土质情况,考虑地基与基础共同作用,合理选用基础形式。

(3)地基边坡破坏。地处陡坡边缘的建筑,由于地面高差较大,边坡不够稳定,再加上地基附加应力的作用,边坡失稳、滑移、沉降不均,墙体开裂。

(4)地基含水量变化不正常。因周围环境某些变化,使建筑物场地地下水位升高,或上下管道渗漏,地表水渗入建筑地基,长期浸泡,土质软化甚至冲刷掏空,导致不均匀沉降。

(5)建筑物使用不当。随意改变房屋用途,增大荷载,在室内地面堆放超设计要求的大面积荷载,使地基附加应力剧增,导致建筑物不均匀沉降,墙体开裂。

1.3结构裂缝产生的原因

(1)结构设计差错。由于结构荷载计算遗漏,设计差错,构造不合理,荷载过大而构件截面尺寸偏小,砌体受压面积不够原因,造成结构本身先天不足。

(2)因埋设各种管线穿过墙体破坏了砌体整体性,减少了砌体截面面积,削弱了砌体承载力。

(3)砌体施工质量低劣。由于砌筑用砖和砂浆强度等级低,水平灰缝砂浆不饱满,组砌不符合要求,降低了砌体承载能力。

(4)使用不当。由于改变房屋用途,加大使用荷载或增加振动力,破坏墙体。

2、砖混结构建筑墙体裂缝防治措施

2.1温差裂缝防治措施

温差裂缝与建筑物平面组合、体型、结构尺寸、材料性能、施工质量等多种因素有关,最主要的因素是温差变化。为避免温差裂缝发生,建议在设计与施工中采取如下措施。

1)适当增加屋面伸缩缝,减少屋面热膨胀积累值。设计规范中对有保温层的屋面规定每60m设伸缩缝,无保温层的屋面每40m设伸缩缝。这个规定是从整体结构考虑的,按规范设置伸缩缝,整体结构一般不会出现异常情况,但屋面温差裂缝却仍然会发生。所以,为防止墙体端部温差裂缝,须在屋面增设伸缩缝,考虑到屋面结构施工过程中,结构层完成后,保温层或隔热层往往不能及时做完,使屋面处于裸露状况,故间距宜控制在30-40m左右。这不仅符合现行规范要求,也与建筑物如住宅单元基本一致。屋面伸缩缝设置只需将屋面部分隔开即可。

2)充分发挥架空隔热板的隔热性能。建议适当提高架空高度,且要保证隔热空间的通风,端部不得封闭。采取这一措施还可改善顶层的使用条件。

3)改进屋顶挑檐设计。现行砖石结构规范提出,顶层钢筋混凝土圈梁“不宜露出室外”,而实际上带飞檐的平屋面钢筋混凝土挑檐大部分无保温隔热措施,长期外露。故建议:①在挑檐上加保温隔热层;②加强挑檐梁侧面的保温,而挑檐板设伸缩缝,每隔15m左右设一道(板断梁不断);③将现浇挑檐改为预制;④非抗震设防地区宜多用女儿墙而少用挑檐。

4)墙加非承重内纵墙厚度,宜由120墙改为240墙,加强内墙对温差的抗变能力,并有利于电线的暗设。

5)适当提高顶层砌体砂浆标号(要杜绝单纯考虑抗压强度而将墙体砂浆标号自底层向上层逐级递减的错误做法)。在端部2—3间范围的砌体,必要时可加设部分拉通锚固筋。非抗震设防地区也宜在墙角设置构造柱(截面240×240,配4Φ14、Φ6-300),增加构造柱与墙体锚固筋的拉结,以提高建筑物整体刚度和延性。适当加大端部纵墙的窗间墙及边垛宽度。

6)切实保证施工质量。砌体砌筑质量是出现裂缝的内因,施工人员要严格执行施工规范和操作规程。砌材要认真湿润,干砖不上墙。做好内外墙接槎,不留直槎。提高墙体砂浆饱满程度,保证设计标号。

7)屋面结构层做完后应及时做好保温隔热层。

温差裂缝一般属于稳定性裂缝,一旦出现,能量便得到释放,残留变形不大。一般情况下,一冬一夏便可稳定,对结构安全影响不大。裂缝稳定后,应做好修补工作。使用外墙涂料如卡丝弹性乳胶漆弥盖墙体裂纹,根据温度变化可以弥盖相当于漆膜厚度3~5倍的裂纹。

2.2地基不均匀沉降裂缝防治措施

(1)在进行建筑基础设计前,应对工程地质进行详细勘察,查明地基土质情况,分布情况,承载力大小,地下水位等水文地质条件,对周边环境进行地质差异考察,然后进行全面分析,确定合理的建筑布局和结构类型,并正确选用基础形式,以使上部结构与地基相互影响,共同作用。

(2)减轻建筑结构自重。

(3)合理布置建筑体型。建筑平面形状应力求简单、合理,纵墙拉通避免转折多变,凹凸复杂;建筑方面应尽量避免高低参差,荷载差异大。

(4)增强建筑物的整体刚变;控制建筑物的长高比,设置沉降缝;在基础和楼盖下的墙顶上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁。

(5)合理调整荷载分布,选用较小的基底反力。

(6)合理安排施工顺序。对立面高低悬殊,荷载变化较大的房屋,应分期分阶段组织施工。一般先建荷载大的高层,后建荷载较小的低层;先建深基础,后建浅基础,避免增加新的附加应力。

2.3结构裂缝防治措施

(1)正确进行结构计算和设计,设计资料要经过层层把关核算。

(2)卸载。对由于荷载过大,砌体强度低,已经产生裂缝的墙体,可采用减轻上层结构自重与使用荷载的方法,或在其顶部砌体内增设钢筋混凝土过梁,承担上部荷载。

(3)结构加固补强。对由于荷载较大,砌体截面尺寸较小,承载力不足,并已产生裂缝的墙体,可在不影响主体立面美观的情况下适当加大截面尺寸。

结语:

对小区墙体裂缝处理修复后,满足了使用功能,避免了安全隐患,解决了因顶层裂缝而造成的长期难以解决的渗漏问题。住宅建筑因温差产生的裂缝现象在工作实践中是可以预防的,经过修复处理后可以达到使用功能。

参考文献:

[1]03SG611砖混结构加固与修复.北京:中国建筑标准设计研究院,2009.

[2]梁泽洋.多层砖混结构抗震加固施工技术措施.山西建筑,2005.5

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