低层砖砌体结构裂缝的分析与处理

2011-12-31 06:51白雪松王殿元
城市建设理论研究 2011年28期
关键词:处理裂缝

白雪松 王殿元

摘 要:砖砌体结构在我国建筑行业当中应用较为广泛,尤其是小城镇和广大农村地区,低层砖砌体房屋依然占有很大比重。砌体结构的裂缝是很难控制却又普遍存在的问题,它影响建筑物的正常使用,缩短结构的耐久性和使用寿命,必须加以研究和控制。本文通过对低层砖砌体结构裂缝的分析,提出了切实有效的处理措施,以便在工程中采取正确的方法,制定可行的修复方案,避免对结构的正常使用造成隐患。

关键词:砖砌体 裂缝 处理

1 引言

由砖、砌块、毛石等块材用砂浆通过人工砌筑而成的结构,称为砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛,这是因为它可以就地取材,具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性,有较好的保温隔热性能。但砌体结构自身也存在一定的缺点,如自重大、砌筑工作相当繁重、砖砌结构的粘土砖用量很大等。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱,抗拉、抗弯及抗剪强度都很低,墙体开裂就成为比较常见的问题。砖砌体抗裂性差,加之承载力不足、地基不均匀沉降、温度变化等因素都可造成砖砌体结构房屋产生裂缝。裂缝的出现不仅影响房屋的美观,而且还常常造成房屋渗漏,甚至会影响结构的强度、刚度、稳定性和耐久性,危及人的生命和财产安全。很多工程事故往往是从墙体开裂开始,因此,分析裂缝产生的原因并加以处理,是工程技术人员的重要任务。

随着钢筋混凝土的迅速发展,砌体结构建筑的发展受到制约。但是由于砖砌体结构自身的优点,现今在我国小城镇和广大农村地区,低层砖砌体房屋的存在非常广泛,因此针对低层砖砌体结构裂缝的研究依然具有重要意义。通过对小城镇和农村一些低层砖砌体结构房屋的考察、分析和研究,努力探求处理裂缝的有效方法和技术。

2 低层砖砌体结构裂缝的成因

2.1 因承载力不足引起裂缝的原因

砖砌体是脆性材料,抗拉、抗弯及抗剪强度都很低,因承载力不足而产生的裂缝,很大程度上是结构破坏的先兆,必须加以重视。这类型裂缝的成因主要是:柱、窗间墙高厚比较大的小偏心受压和轴心受压,墙柱的大偏心受压,承载梁的墙体局部受压,砖砌挑檐的竖向剪力作用,砖过梁的弯矩和剪力作用等。

2.2 基础不均匀沉降引起裂缝的原因

基础沉降裂缝一般是由于基础底部持力层沉降不均匀或者持力层一致而上部荷载不均匀,造成的构件剪切破坏而形成的。另外结构下部土壤遇水膨胀或湿陷、基底位于冻土层上也是不均匀沉降引起裂缝的因素。

2.3 温度变化引起裂缝的原因

温度变化时会引起构件的热胀冷缩,产生温度应力,当应力足够大时约束条件下的构件就会产生裂缝。在我国北方地区,季节温差、室内外温差、地面上下部分温差变化都很大,通长墙体、房屋顶部两端易出现裂缝,特别是冬季未采暖的房屋,由于基础约束,底层两端很容易出现冻缩裂缝。

2.4 干缩引起裂缝的原因

由于材料的干缩变形而引起的干燥收缩裂缝在砖砌体结构房屋中分布较广。烧结粘土砖及其它材料的烧结制品,干缩变形很小,且变形完成比较快。非新出窑的砖砌体一般不需考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但这类砌体在潮湿环境中会发生湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形,如房屋一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝。此外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂,这主要是砖砌体与混凝土两种不同的材料温度影响与干缩变形所致。

2.5 引起裂缝的其它原因

这些裂缝主要包括砌体构造要求不良如施工洞留设置和拉结筋放置不当造成的洞边缝; 设计人员的疏忽考虑不够周全,在有些农村地区,施工队根本不用图纸,凭经验建造,施工质量差造成裂缝,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。这些裂缝有些并不影响正常使用,可不作处理,有些必须引起足够重视,认真分析并加以处理。

3 预防和减轻裂缝的处理措施

3.1 承载力不足裂缝的处理

承载力不足裂缝主要是预防为主,设计人员充分考虑各种荷载。在施工中应该严格控制施工质量和施工荷载,保证砂浆、组砌构件达到设计强度。在材料强度为达到设计要求之前,不能拆除临时支撑,使用过程中不能随意增加使用荷载。承载力不足裂缝的危害性大,一旦出现应立即采取卸荷措施,并对结构进行加固补强。补强常用的方法主要有增大构件截面法、改变力的传递路径法、外包碳纤维法、整体加固法等。构件裂缝一般采用水泥砂浆、灌浆料、聚合物砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护等方法处理,裂缝较为严重的构件,应采取局部拆除重新砌筑。

3.2基础不均匀沉降裂缝的处理

砌体结构的设计体型尽量简单规则,减少凹凸和错层。按规范规定合理设置沉降缝,设置构造柱和圈梁,增强结构的整体性。当基础下地质状况不同时,应对地基加以处理或者改变基础埋深。当基底持力层为湿陷性土质时,应对房屋采取排水及隔水措施,避免或减轻基础的局部倾斜。

沉降裂缝出现后,若沉降发展缓慢且有减弱趋势,应在裂缝稳定后,对结构再进行修复;若沉降发生较快且无减缓趋势,应立即采取临时支护措施,减少基础荷载,加固基础后再修复结构。基础加固的形式主要有条基的双面加宽、单面加宽、坑式托换、墙下桩基加固等多种;构件裂缝一般采用水泥砂浆、灌浆料、聚合物砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护等方法处理。

3.3 温度裂缝的处理

一般地区应合理设置伸缩缝,增加屋面和墙体的保温性,尽量减少屋面板厚度、采用温度变形小的屋盖体系,设置檐口圈梁,增加山墙厚度、使基底落在冻土层下等措施防治温度裂缝的出现。

温度裂缝产生后,宜在裂缝达到最宽时处理。如果裂缝细小,对房屋的正常使用没有影响,可不作处理;如果裂缝虽然细小,但已影响结构的正常使用(例如墙面、屋面、楼面的渗水),可采用水泥砂浆、灌浆料、聚合物砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护等方法处理;如果裂缝较大,不仅影响结构的美观和正常使用,还对整体的稳定性有较大影响。对于受拉、弯、剪的构件可用外包碳纤维加固法处理,对于裂缝墙体宜采用墙体挂网施工法处理,并且钢筋网片下端也应采取牢靠的固定措施。

3.4 干缩裂缝的处理

通常在墙体的高度、厚度突变处和门、窗洞口的单侧或两侧设置竖向控制缝,对于低层砖砌体结构的房屋应沿墙体的全高设置竖向控制缝;在顶层门窗洞口设置钢筋网片、增设构造柱、保证砂浆的饱满度及和易性等措施防止干缩裂缝的出现。当出现干缩裂缝时可采用水泥砂浆、灌浆料、聚合物砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护等方法处理。

3.5 其它裂缝的处理

裂缝的处理可根据建筑的具体情况,如基础结构布置形式、建筑物平面、外形、工程地质及抗震设防烈度等采取预防措施。结构一旦出现裂缝,根据结构特征、使用条件、裂缝位置、裂缝形状、开裂时间和变化规律等,采用水泥砂浆、灌浆料、聚合物砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护等措施加以修复,也可根据需要采用增设构造柱法、增大构件截面法、高强钢丝绳网片施工法、高强聚合物砂浆施工法等方法处理。

4 结语

综上所述,低层砖砌体结构裂缝的成因较复杂,其危害性和处理方法不能一概而论,在具体处理时必须正确判断。虽然依现在的技术手段尚不能完全杜绝砖砌体结构裂缝的产生,但只要从设计、施工、使用等各个阶段全面综合的分析,有针对性地采取预防、修复措施,预防和减轻裂缝发生的几率是可以做到的。

参考文献:

[1] 丁大钧.砌体结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2004

[2] 郭正兴.建筑施工[M].南京:东南大学出版社,2004

[3] 陶敬波.建筑砖砌体裂缝原因及其防治[J].广西大学学报(自然科学版),2008,(增)

[4] 张丽华.砌体结构墙体裂缝分析与防治[J].煤炭工程,2003,(5)

[5] 王海燕.高层砌体结构裂缝的成因与控制方法[J].科技信息,2008(35)

[6] 肖亚明.砌体结构裂缝与控制问题研究综述[A]/第三届全国工程学术会议论文集[C].1994

[7] 杨丽,樊力.常见建筑砖砌体裂缝原因及其防治[A]/河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C].2010

[8] 张惠萍.建筑工程砖砌体裂缝成因分析与防治措施[J]建筑科学,2011,(11)

猜你喜欢
处理裂缝
裂缝性储层水力裂缝扩展规律数值模拟研究
裂缝
裂缝
裂缝
桥梁软土基础处理应用
现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因分析及处理