浅谈建筑砌体裂缝产生的原因及防治措施
2014-10-21吕律
吕律
【摘要】在我国中小城市、城镇中,房屋多以中低层为主,其中砖混结构所占的比例较大、分布广,房屋裂缝普遍存在,而且种类繁多、形态各异。轻微者影响建筑物美观,造成渗漏水,严重者降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大事故。正确认识房屋裂缝产生的原因,切实加强房屋裂缝防治显得十分重要。下面对房屋裂缝产生的原因进行归纳分析,并提出相应的预防措施。
【关键词】裂缝原因 防治措施
由于各种因素,房屋裂缝普遍存在,引起裂缝产生的原因很多,加强房屋裂缝防治工作是建筑行业的一项十分重要的任务。本文对建筑砌体裂缝产生的原因进行了分析,对裂缝的防治提出了阶段性控制,并阐明了相应的防治方法。
一、建筑砌体裂缝产生的原因及其分析
1、由于温度变化引起的砌体裂缝
温度的变化会引起材料的热胀冷缩。砌体结构在约束的条件下,由于外界温度变化,屋盖、楼盖与砌体互相约束,造成相互间温度变形不协调,产生温度应力。当温度应力超过砌体抗拉或抗剪强度极限值时,砌体将产生温度裂缝。这类裂缝较典型和普遍的是建筑物顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“X”型,而且成对称性。但有时仅一端有,轻微者仅在两端1-2个开间内出现,严重者会发展在房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。
温差裂缝尚有屋面结构与其下相应砌体之间的水平缝、包角水平缝、沿窗上下角水平缝、女儿墙根部水平缝,以及出现在靠近外縱墙的横墙上的内高外低斜裂缝等。通常顶层重,下层轻;两端重,中间轻;向阳重,背阴轻等。
2、由于地基下沉引起的裂缝
房屋的全部荷载,最终通过基础传给地基。当地基较好,较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生太大的影响。但当房屋基础处于下列情况下:1.修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上;2.房屋设计的长高比较大;3.房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大;4.房屋高差较大或荷载差异较大时,地基下沉差异变形值超过砌体抗拉或抗剪极限变形值,砌体将产生下沉裂缝。
一般情况下,大部分下沉裂缝发生在纵墙上,在建筑物下部,由下向上发展,呈“八”字或倒“八”字形、水平及竖缝。在门窗洞口处,平面转折处,层高变化处,由于应力集中,因此最容易出现裂缝,其一般规律为:下层重,上层轻;纵向重,横向轻;外墙重,内墙轻,且多为斜向裂缝。
3、使用新型砌体材料产生的裂缝
为了节约能源、保护耕地和改善建筑功能,目前全国各地都出现了一些新型墙体材料,如混凝土小型空心砌块,页岩多孔砖等。由于推广应用时间不长,加之制造经验不足,存在着一定质量问题,墙体出现裂缝的情况比较普遍。主要原因有:一是竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求未能跟上;二是砌块具有较大的收缩性,表面平滑,与砂浆的粘结力较差,砌体抗拉抗剪强度较低,易产生干缩裂缝;三是对砌体施工规程不熟悉,缺少使用经验,除出现粘土砖常见的裂缝外,还出现竖斜裂缝,这在较长墙段中及外窗窗台下比较 明显。
4、由于其他因素引起的裂缝
这些裂缝包括:1.混凝土构件变形导致的砌体裂缝,如挑梁上填充墙、梁相继同步施工致使挠度过大,其上砌体产生内低外高斜裂缝及与外纵墙之间的竖缝等;2.因埋设各种管线过于集中穿过墙体,破坏了砌体的整体性,减少了砌体截面积,削弱了砌体的承载力,造成洞边缝;3.砌体本身承载力不足,如砖柱承载不足时在下部1/3高度处出现竖裂缝;4.施工质量不当造成的裂缝,如砌体通缝,灰缝,砂浆不饱满,含水率掌握不当,脚手眼设置不当,组砌不当等。
二、裂缝的防治措施
除以上几个方面,建筑砌体裂缝产生的原因是多方面的。对建筑砌体裂缝的防治应采取综合措施,以防为主,防治结合,主要从设计、施工等阶段加以控制。
1、设计阶段控制。设计者应充分考虑地质条件、气候条件、房屋结构等给裂缝出现带来的影响。结构设计时,除了对砌体的承载力进行计算外,还要特别注意对可能产生的剪拉等附加应力的验算。对可能出现较大集中荷载的门窗洞口处,采取提高砌筑砂浆强度或设置钢筋网片,拉结筋等措施,适当提高顶层圈梁的厚度和配筋控制内外纵墙的开洞率,横、纵墙的局部尺寸应满足要求。当地质条件复杂时,要按设计规范要求验算基础沉降。持力层压缩变形较大时,要适当调整基础底面的宽度,加强基础梁(地圈梁)的整体刚度。同时,建筑设计时应注意建筑物整体刚度的均匀性,纵、横向结构构件的布置均匀对称,建筑物的体型尽量避免一些变化及凹凸形状,减少建筑物的长高比。另外,应严格按照国家现行建筑规范,合理设置各种构造缝。对造型复杂的建筑物,应用变形缝合理分成几个刚度均匀的独立单元。特别注意加强屋面保温隔热性能,并尽量做好外墙保温,使外墙温度接近室内温度。
2、施工阶段控制。第一,要做好地基处理,严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及温陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。严格按设计施工,按图纸和规范设置好构造缝、构造柱、圈梁、拉结筋等,特别是屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,并与女儿墙隔开。屋面施工宜避开高温季节,遇有较长的现浇屋面,混凝土挑檐、圈梁时,可分段施工,预留伸缩缝。以避免砼伸缩对墙体的影响。同时,砌体结构所采用的砖、砌块、砂浆及外加剂、拌合水应符合国家现行标准规范。并严格控制相邻工作段的砌筑高度差,严禁无可靠措施的内外墙分砌施工,对不能同时砌筑而又必须留置临时断面处,应砌成斜槎,砌体施工时,楼面和屋面堆载不得超过楼、屋面板的允许荷载值,施工层进料口楼板下,宜采取临时加撑措施。
3、防治措施
裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,先查明并分析裂缝和变形产生的原因,评估其对结构的危害程度。然后确定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。盲目修补封闭毫无作用。只有先消除引起裂缝的原因,消除安全隐患,然后再处理裂缝本身才能见效。常用的补缝方法可以有沿缝剔凿后用水泥砂浆,环氧胶泥或环氧树脂胶液封闭,灌缝,或者加钢丝网片或用纤维砂浆抹灰等,视裂缝性质而定。当然,使用期间的维护管理也是非常重要的。有关的责任部门应对投入使用后的房屋负起应有的责任,监督用户正确的使用,控制房屋建筑的用途。定期检查维护,发现裂缝后应及时处理。正常设计,正常施工,正常使用是确保建筑安全的必要条件。
总之,由于砌体的抗拉、抗剪强度较小,出现裂缝的原因很多。对于裂缝的防治在很大程度上只能是预防,在设计、生产、施工等各个环节加强管理,规范操作,确保砌体工程质量。裂缝出现时要注意观察,分析其原因,必要时采取灌浆或加固措施以阻止裂缝的发展。
参考文献:
1.建筑工程手册(第四版)【M】.建筑工业出版社,2003.
2..何星华,高小旺.建筑工程裂缝防治指南【M】.中国建筑工业出版社,2005,9.
3. 砌体工程施工质量验收规范 GB50203-2002.