摘要:通過對建筑物常見的三種裂縫類型進行分析探討,磚混結構的墻體裂縫雖然不可避免,但只要設計合理,確保施工質量,選用材料得當,建筑物的裂縫是可以從根本上得到控制的。
關鍵詞:磚混結構墻體;三種開裂;預防;應對措施
1.溫度變化引起墻體開裂的預防
為了防止溫度變化引起墻體開裂,可根據具體情況采取對應措施:(1)適當調整溫度伸縮縫間距,以減少溫度變化對墻體產生的影響。采用規(guī)范限值,按建筑物所在的地域氣候條件、結構設計措施、施工條件、施工環(huán)境及建筑物的材料綜合考慮如何設縫的問題,設計規(guī)范《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-2001中對有保溫層或隔熱層的屋樓蓋規(guī)定每50米設一道伸縮縫,無保溫層或隔熱層的屋蓋規(guī)定每40米設一道伸縮縫,這個規(guī)定是從整體結構考慮的,但對溫差較大且溫度變化頻繁地區(qū)和嚴寒地區(qū)的房屋及構筑物不適用,特別對于冬天有嚴寒,夏天有酷暑的地區(qū),伸縮縫的最大間距除應滿足《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-2001中的規(guī)定外,伸縮縫的間距不宜大于30m。伸縮縫內應清理干凈,避免碎磚或砂漿等雜物填入縫內。(2)當房屋的屋蓋和樓板不在同一標高時,如錯層房屋,應在錯層處縱橫墻相交點設置鋼筋混凝土構造柱并設雙道圈梁與構造柱相連,以幫助墻體抵抗拉剪應力。增加構造柱數量,所有內外縱墻與橫向承重墻交接處均設構造柱(增加的構造柱可僅限于頂層),加強端部構造柱是為了加強砌體的整體性。(3)做好屋面保溫隔熱層,合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結構層施工完畢至作好保溫層,中間有一段時間間隔因此屋面施工應盡量避開高溫季節(jié),同時應盡量縮短間隔時間。降低鋼筋混凝土屋面板的溫度,有條件時,可對屋面進行綠化,既可有效降低屋面板溫度,又可以改善頂層住戶的居住環(huán)境。(4)女兒墻上設置鋼筋混凝土圈梁壓頂,并且與構造柱連為一體,這樣可以抵抗或減緩女兒墻上裂縫的發(fā)生。(5)層層設置圈梁,而且每個開間或進深都設置,這樣可以增加房屋的整體性以抵抗裂縫的產生。適當加大屋面層圈梁和房屋四角構造柱的配筋和提高頂層砌體的砂漿標號。(6)在建筑物的兩端的1~2個開間內或總長1/4范圍內的屋面板底設置滑動支座,讓其自由伸縮。屋面挑檐可采取分塊預制或者頂層圈梁與墻體之間設置滑動層。
2.在結構設計上缺陷引起墻體開裂的預防
設計者在設計基礎過程中,盡量避免使用平毛石基礎以便于操作。另外基礎埋置深度還要嚴格參照本地區(qū)冰凍線要求進行設計,防止基底地基土凍脹。另外,設計者在設計過程中,除對強度做必要計算的同時,應針對建筑墻體的具體情況,進行必要的抗裂驗算,提出防裂的具體要求和措施,從源頭上防止裂縫的產生。也可根據建筑物的具體情況,如場地土及地震設防烈度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。另外在氣候干燥、溫差較大的地區(qū),應在鋼筋混凝土樓板未配筋表面布置抗溫度、收縮鋼筋。(1)對于地質勘察部門來講,對待鉆探工作要十分認真,尤其注意對軟弱地基要提供盡可能詳細的資料,以便采取必要的處理措施。(2)建筑布局在平面設計時,注意調整平面幾何形狀,使較長的外縱墻盡可能在同一平面上。若平面為“L”、“I”、“T”等形式,用伸縮縫將其分割成若干單元,使外墻避免不利形式,這樣對抗震來說也是有利的。建筑平面盡量規(guī)整,避免出現錯層或房屋高度不一致時導致溫度應力集中。(3)重視地基處理。減少地基不均勻沉降是防止墻體裂縫的重要措施,特別是軟弱地基,濕陷性黃土地基和季節(jié)性凍土,要采取相應的措施,并應注意防止因開挖引起鄰近建筑物的地基沉降。不要一味地加大基礎斷面,增設加大基礎圈梁。(4)對沉降縫的設置要合理,嚴格按照國家規(guī)范進行。特別注意對長度過大,平面形狀復雜,溫差較大的建筑物,設置合理的沉降縫,使沉降縫的兩側各自沉降。 (5)適當增加建筑物頂部保溫層厚度或增設架空隔熱板。合理安排屋面保溫層的施工,屋面施工時盡量避開高溫季節(jié)。對較長的建筑物,應在端部屋頂及墻上采取重點加強措施,設置一定數量的鋼筋網,以增加抗拉強度。(6)設計時嚴格按規(guī)范設置構造柱和圈梁,必要時可增加圈梁道數,以增加上部結構的剛度,當建筑物屋層較高且大時,在窗頂增設一道圈梁,效果更好。(7)加強上部結構剛度。對上部結構的薄弱部分,增設必要的加強措施,例如樓層處設置圈梁,減少建筑物墻體不必要的開洞,控制建筑物門窗洞口寬度,特別要對底層窗下墻處進行加強處理,如:在底層窗臺處設置鋼筋混凝土帶等。(8)一般情況下,除建筑物長度超過規(guī)定的限值,應設伸縮縫外,還應增設屋面伸縮縫。屋蓋伸縮縫,應盡量縮短,以便減少屋面板端部膨nK積累值。尤其在現澆屋蓋部分及現澆挑檐,每隔15~18米左右就應設砼后澆帶一道,縫寬200~300毫米,縫內磚斷開,鋼筋不斷,待主體結構完成需做隔熱層或保溫層前,再灌注后澆帶,砼強度提高一級。
3.基礎不均勻沉降引起墻體開裂的預防
根據以上原因,在建筑設計和施工過程中,應結合地基基礎的具體情況,做好以下預防措施:(1)當房屋建于土質差別較大的地基上,或房屋相鄰部分的高度、荷重、結構剛度、地基基礎的處理方法等有顯著差別時,應在差異部位設置沉降縫,將其劃分成剛度較好、長度變化較小的幾個單元,可以減少因基礎不均勻沉降在樣體內引起的應力,避免墻體裂縫。對于在軟弱地基上建造的建筑物,采用簡單的平面形式,可減少不均勻沉降產生的裂縫。房屋的長高比不宜過大。一般磚混結構房屋的長高比不宜大于2.5。房屋的縱墻宜貫通,橫墻的間距不宜過大,一般小于建筑寬度的1.5倍左右。(2)不宜在磚墻上開過大的洞。多層磚混結構房屋底層如窗洞過大,窗臺下墻體易產生反向彎曲而出現裂縫。加強門窗洞口外的剛度,將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內墻鋼筋連接起來,形成一個連續(xù)過梁,以增強房屋整體剛度。(3)合理布置承重墻,設計時應盡量將縱墻拉通,避免斷開和轉折:每隔一定距離設置一道橫墻,將內外縱墻連接起來,形成一個具有一定空間剛度的整體,以提高調節(jié)不均勻沉降的能力。(4)盡量避免用軟弱土層做持力層,若無法避免,可調整上部結構剛度,或采用筏式基礎,以減少建筑的沉降。(5)合理安排施工程序,采用分期施工、先建荷載較重的單元,后建荷載較輕的單元;埋置較深的基礎先施工,易受相鄰建筑物影響的房屋后施工,以減少房屋各部分的不均勻沉降。對于荷載較大的建筑物,荷載宜逐步均勻地增加。荷載差異較大時,如住宅樓的主體和門斗,應等主體完工后再做門斗,避免不均勻沉降引起的墻體裂縫。(6)對于地基持力層不均勻的建筑物,應根據實際情況,在建筑物的某些特定部位設置沉降縫是預防由于地基不均勻變形對建筑物造成危害,或將局部基礎適當加深或加寬,或局部設計成板帶基礎,降低基底應力,盡量達到地基均勻沉降。(7)選用正確的地基處理的方法。對地基處理方法的選擇主要根據地基改善的原理。在施工過程中應盡量避免對地基土的擾動,做好排水處理,完工后建筑物四周做好散水坡及排水地溝,避免地表水浸泡基礎而引起局部下沉。(8)合理設置鋼筋混凝土圈梁,圈梁能增強縱橫墻的連接,增強磚混結構房屋的空間剛度和整體性,顯著調整房屋的不均勻沉降。所有圈梁均應在一個水平面內連接成封閉系統(tǒng),無法在一個水平面內時,必須增加附加圈梁且滿足搭接要求。
總之,在房屋建設中,除施工時嚴格按設計和規(guī)范操作外,設計人員還應根據建筑物的特點、當地的地質條件和氣候特征等做好設計工作,嚴把設計關,就一定能夠降低和防止磚混結構墻體開裂的現象發(fā)生。