孫述彬
摘 要:本文旨在針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的特性,找出其存在裂縫的客觀原因和規(guī)律,由此提出有效的解決辦法。
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu);裂縫;原因;防治
1 砌體結(jié)構(gòu)的裂縫帶來(lái)的危害
如果砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了裂縫,甚至是產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)上的變形,這將對(duì)整個(gè)墻體的結(jié)構(gòu)安全以及對(duì)房屋的使用年限,產(chǎn)生巨大的影響。具體表現(xiàn)為,砌體結(jié)構(gòu)中的裂縫會(huì)逐漸加大,從而影響了該結(jié)構(gòu)的承載力度,隨著承載力下降,其結(jié)構(gòu)必然導(dǎo)致變形,由小極大,影響整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,一旦外墻甚至樓板出現(xiàn)較大裂縫,衍生問(wèn)題也隨之而來(lái),造成房屋滲漏,破裂等諸多嚴(yán)重的災(zāi)害性問(wèn)題。
2 裂縫的類型及生成原因匯總
2.1 溫度收縮導(dǎo)致的裂縫
這類型的裂縫一般在房頂上較為多見(jiàn),尤其是房屋兩邊的縱橫墻體,因?yàn)閮?nèi)外溫差的不同,從而導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形上的失調(diào),以至于產(chǎn)生裂縫。
著名的案例有西氣東輸工程中,西段工程的閥室和站場(chǎng)。這幾處建成之后,房屋外圍出現(xiàn)了多處嚴(yán)重的裂痕,多為連續(xù)性、大面積的裂痕。經(jīng)過(guò)專家嚴(yán)密的排查,除了房頂,其他地方并沒(méi)有裂縫。綜合分析和考察之后,排除了地基沉降導(dǎo)致裂縫的情況。最后專家們將目光集中在了溫差上,西部地區(qū)地處沙漠,與大海相距甚遠(yuǎn),在地理上屬于大陸干旱氣候區(qū)。這類氣候區(qū)域的特點(diǎn)就是晝夜溫差非常大,白天溫度可達(dá)40℃,夜間也會(huì)達(dá)到零下40℃,在這種強(qiáng)烈的溫差對(duì)比下,砌體結(jié)構(gòu)中的混凝土膨脹系數(shù)原本就大于磚塊的膨脹系數(shù),因此兩者因溫差而導(dǎo)致的變形就發(fā)生了比例上的失調(diào),所以在受晝夜溫差影響最大的圈梁和房頂就產(chǎn)生了巨大的、連續(xù)性的裂縫。
2.2 地基沉降導(dǎo)致的裂縫
在眾多引起裂縫的原因中,地基沉降一直是主要的原因。由此類原因?qū)е碌牧芽p,往往是斜向的裂縫,而且表現(xiàn)為向下裂的縫隙不會(huì)凸出來(lái),往往是直接串聯(lián)到地基。在軟土地基以及濕陷性黃土地基上的建筑,往往最容易發(fā)生地基沉降式的裂縫。此時(shí)裂縫大多在底層墻體或者窗下墻體。如果施工時(shí)采用的磚塊及混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量都有所欠缺,那么就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的墻體開(kāi)裂,尤其是房屋層數(shù)較多,但施工之前沒(méi)有設(shè)置好沉降縫隙時(shí),極易在交接的地方發(fā)生裂縫,這種縫隙多為豎向裂縫,危害嚴(yán)重。
2.3 受力導(dǎo)致的裂縫
此類裂縫表現(xiàn)的比較特殊。一般會(huì)發(fā)生在抗震災(zāi)區(qū)的臨時(shí)建筑上。雖然這類臨時(shí)建筑有圈梁構(gòu)造柱以及鋼筋混凝土構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu),但是在地震帶這類特殊的地基之上,總是會(huì)產(chǎn)生裂縫。此類縫隙多發(fā)生在房屋的底層或者是窗臺(tái)附近,方向?yàn)樨Q向,多數(shù)向下延伸。產(chǎn)生原因是由于地基荷載之后,變形不再均勻,窗臺(tái)因?yàn)榉聪蜃冃危鴮?dǎo)致了大面積的開(kāi)裂。發(fā)生次裂縫的建筑一般未設(shè)置基礎(chǔ)梁。
在溫差較大的地震帶,有些建筑物上裂縫的產(chǎn)生可能要?dú)w因于地基沉降不均勻以及溫差較大的雙重因素,我們把這樣的裂縫也劃分為受力裂縫。案例如現(xiàn)澆板中存在裂縫,那就是現(xiàn)澆板因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨鴮?dǎo)致單邊下沉,支座就收到了約束,而現(xiàn)澆板由鋼筋好混凝土混合而成,混凝土在板內(nèi)產(chǎn)生了拉力。而在現(xiàn)澆板的制作過(guò)程中,要求施工的縫隙位置停留在結(jié)構(gòu)受剪力較小且便于施工的部位。這就造成了混凝土的膨脹和拉應(yīng)力共同作用,在現(xiàn)澆板的最薄弱位置釋放能量,于是在板跨中產(chǎn)生裂縫。
2.4 干縮導(dǎo)致的裂縫
如果砌體結(jié)構(gòu)當(dāng)中,含有混凝土的成分,那么這樣的砌體結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生干縮裂縫。因?yàn)榛炷恋牟馁|(zhì)特性,當(dāng)它處于空氣當(dāng)中,就會(huì)因?yàn)樗值恼舭l(fā)而不斷的硬化,在硬化的過(guò)程中,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中的毛細(xì)孔產(chǎn)生負(fù)壓。而這種負(fù)壓又會(huì)隨著空氣中水分含量的變化而不斷的發(fā)生變化,從而形成一定的收縮力,當(dāng)這個(gè)力度超出了混凝土的拉應(yīng)力甚至是超過(guò)了砌體結(jié)構(gòu)本身的抗拉強(qiáng)度,砌體結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫,一般沒(méi)有方向性,而且這種裂縫會(huì)比較細(xì)小,范圍在0.1mm~0.3mm 。
如何去判斷干縮裂縫的特性,就要看它的外形。當(dāng)我們看到有些墻面出現(xiàn)凸出的斜向裂縫,這種裂縫往往是干縮導(dǎo)致的。此類裂縫多出現(xiàn)在陽(yáng)臺(tái)欄板與磚砌體接槎處。有時(shí)候也是由混凝土的二次澆筑,施工單位來(lái)不及留出部分鋼筋結(jié)構(gòu)的焊接縫隙,直接導(dǎo)致了砌體結(jié)構(gòu)的干縮和變形。
3 針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫需采取的措施
3.1 預(yù)防措施與方法
3.1.1 第一點(diǎn)施工單位應(yīng)該處理好地基問(wèn)題,保證地基不會(huì)發(fā)生不均勻的沉降。在松軟的土質(zhì)上或者是填土、濕陷性的黃土地基上,應(yīng)當(dāng)采取針對(duì)性的措施,對(duì)地基進(jìn)行加固處理,由此有效避免地基因進(jìn)水而導(dǎo)致的不均勻沉降。
3.1.2 第二點(diǎn)在地震帶上的建筑,需要在抗震區(qū)域設(shè)立適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)梁,并且在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該留下合理的伸縮縫,保證最大間距不能超過(guò)50米,此外還應(yīng)該在地基中保留適當(dāng)?shù)某两悼p,以應(yīng)對(duì)未來(lái)的變形不均問(wèn)題。
3.1.3 第三我們要對(duì)砌體結(jié)構(gòu)做一些改正措施,當(dāng)我們用鋼筋以及混凝土澆筑了砌體結(jié)構(gòu)之后,應(yīng)該在表面增加一層保護(hù)措施,例如覆蓋塑料薄膜或者是草包油布,將強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的保護(hù)。
3.1.4 第四合理的施工才是預(yù)防裂縫的最好辦法。尤其是在制作混凝土的過(guò)程中,一定要嚴(yán)格控制下料、攪拌、澆注、振搗等環(huán)節(jié),并且合理控制水泥的分量,確保混凝土單位用水量在170kg/m3 以下,水灰比在0.6以下,此外還可以選用更好的材料,細(xì)骨料來(lái)提升混凝土的質(zhì)量。
3.2 出現(xiàn)裂縫后的處理措施
3.2.1 當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了微小的縫隙,并且此類縫隙并不影響結(jié)構(gòu),我們可以采用嵌縫填補(bǔ)法。把縫隙兩端的抹灰用工具鑿去,認(rèn)真做好清理工作,使用M10聚合水泥砂漿,(摻入107膠),用勾縫刀、抹子、刮刀等工具將砂漿填入縫內(nèi)。做好填充工作之后,再抹上灰,隔段時(shí)間如還出現(xiàn)微小的縫隙,可用白膠泥填補(bǔ),最終可以從外觀上消除裂縫。
3.2.2 如果砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大縫隙,但裂縫并未大于1mm,這種情況下我們可以在墻體的單側(cè)或者是兩翼,使用加鋼筋網(wǎng)加固法。第一步是要去掉墻體的抹灰,然后用用U形鋼筋按照一定的間距釘入磚縫,借助新鋼筋來(lái)固定鋼筋網(wǎng),再用M10水泥砂漿分層抹平。
3.2.3 當(dāng)裂縫已經(jīng)較大,并且嚴(yán)重影響房屋安全的情況下,我們必須采用剔縫埋入鋼筋法。具體操作是在裂縫處每隔5皮磚剔開(kāi)一道磚縫,注意大小應(yīng)該在每邊長(zhǎng)50cm,深5cm,此時(shí)需要在這幾個(gè)位置埋入1φ6鋼筋,尾部加上直鉤,使直鉤深入縫隙當(dāng)中,并且用M10水泥砂漿灌縫。
3.2.4 出現(xiàn)大面積裂縫的情況下,就需要采取鋼筋混凝土聯(lián)結(jié)法。施工者須在裂縫的地方抽磚,注意在8~10皮磚的位置,抽取適量的磚塊,用來(lái)給新的鋼筋混凝土塊預(yù)留位置,塞入新的砌體結(jié)構(gòu),然后用M10水泥砂漿砌筑。
3.2.5 其他我們可以采用加設(shè)拉條法。對(duì)裂縫進(jìn)行鉆孔,每隔5皮磚鉆孔4個(gè),并注意把φ10螺栓和φ6 S形鋼筋拉桿埋入砌體當(dāng)中,用這種方式焊接聯(lián)合裂縫,然后以M10水泥砂漿將磚洞及裂縫補(bǔ)抹。
3.2.6 特別嚴(yán)重的裂縫,只有采取拆磚重砌法。拆除裂縫附近50~100cm長(zhǎng)磚墻,然后用用比原設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)高一級(jí)且不低于M5的砂漿按照原來(lái)的施工圖紙,重新砌墻。
4 結(jié)語(yǔ)
在建筑學(xué)當(dāng)中,出現(xiàn)砌體裂縫的現(xiàn)象非常普遍,在我們施工單位施工的過(guò)程中,是可以采取措施加以預(yù)防的。面對(duì)裂縫應(yīng)該找到原因,然后根據(jù)原因采取相應(yīng)的措施,修補(bǔ)完成后,要小心的跟蹤觀察,確保不會(huì)再出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題,加強(qiáng)穩(wěn)固措施。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.