【摘 要】砌體結(jié)構(gòu)建筑墻體產(chǎn)生的裂縫,不但會影響建筑物的外觀和使用者的心情,同時也會使得建筑物不同程度的出現(xiàn)墻體和屋面的滲漏,降低建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。若是發(fā)現(xiàn)后未能得到及時有效的補救,任其發(fā)展可能會導致建筑物的倒塌。作者基于此背景,淺談砌體結(jié)構(gòu)建筑墻體裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,并且一些相關(guān)的補救措施,以期可以給同行提供一定的參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】墻體裂縫;砌體結(jié)構(gòu);補救措施分析
1.裂縫對砌體結(jié)構(gòu)建筑的影響
砌體結(jié)構(gòu)在我國使用已久,具有就地取材、施工方便、熱性能好等優(yōu)點。因其結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟實用而得到廣泛應用,直到現(xiàn)在砌體結(jié)構(gòu)在多層建筑建造中仍占有較大的比例。不過由于砌體結(jié)構(gòu)的抗拉彎和抗剪性能相對來說比較的薄弱,建成后墻體經(jīng)常會出現(xiàn)不同形式的裂縫。砌體結(jié)構(gòu)受力出現(xiàn)裂縫的預示著結(jié)構(gòu)的承載力可能不足,結(jié)構(gòu)變形的出現(xiàn)雖然對砌體抗壓承載力沒有直接影響,但貫穿性裂縫的形成會降低結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗震性能。外墻、樓板和屋面結(jié)構(gòu)裂縫會影響結(jié)構(gòu)防水,造成房屋滲漏,明顯的結(jié)構(gòu)裂縫或較大的變形會影響建筑物的美觀。因此,筆者認為有必要對砌體結(jié)構(gòu)的建筑墻體的裂縫成因進行分析,并且能夠找到行之有效的手段來進行前期控制或者后期補救。
2.裂縫的類型及其產(chǎn)生的原因分析
2.1溫度裂縫
眾所周知物體具有熱脹冷縮的物理物征,對于建筑材料及其所形成的構(gòu)件也同樣如此。比如外界德溫度上升到一定程度,由相關(guān)力學知識可知屋蓋會受壓,而墻體會受拉、受剪,當建筑構(gòu)件的溫度應力大到一定值時,超過了砌體的抗拉或抗剪強度就產(chǎn)生裂縫。溫度變化所產(chǎn)生的裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因,不過這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度會隨著溫度變化稍微有變化。
2.2地基變形裂縫
房屋下面的地基承受整幢房屋的荷載而產(chǎn)生壓縮變形,房屋隨之沉降。當?shù)鼗翆硬灰恢禄蛲翆右恢露喜亢奢d不均勻時,結(jié)構(gòu)物剛度差別懸殊時,地基就產(chǎn)生不同的壓縮變形而形成不均勻沉降,使房屋的墻體中產(chǎn)生彎曲和剪切引起的附加應力。當差異沉降較大時,墻體內(nèi)產(chǎn)生的拉應力將超過砌體的抗拉強度,墻體中會出現(xiàn)裂縫。地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)是多種多樣的,有些裂縫隨時間長期變化,裂縫寬度較寬,有時寬至數(shù)厘米。地基變形裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫,常見的有八字裂縫和斜向裂縫,多出現(xiàn)在房屋中下部且發(fā)生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。
2.3干縮裂縫
墻體干縮型裂縫是由塊材內(nèi)部自由水蒸發(fā)過程( 即含水率降低) 所引起體積減少產(chǎn)生干縮變形, 進而形成墻體裂縫。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。由于砌筑砂漿強度不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀分散在灰縫縫隙中,清水墻時不易被發(fā)現(xiàn),當有粉刷抹面時就顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。
2.4受力裂縫
受力裂縫多出現(xiàn)在抗震設防區(qū)的建筑物上,雖然有圈梁構(gòu)造柱、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板等整體連接,但這也不能完全保證不出現(xiàn)裂縫。比如發(fā)生在房屋底層窗臺處的豎向裂縫,多數(shù)是由于縱墻開窗較大,地基受荷載后變形不均勻,窗臺墻起到反梁的作用而引起的。在鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)中,基礎(chǔ)內(nèi)一般均未設置基礎(chǔ)梁,僅靠圈梁、構(gòu)造柱等來加強建筑物的整體剛度,當?shù)鼗芎奢d較大時,窗臺墻因反向變形過大而開裂。有些受力裂縫是由于地基沉降不均勻和溫度的雙重因素形成應力而產(chǎn)生的,我們把這種情形也歸為受力裂縫。
3.裂縫的補救措施
很多學者包括很多的工程師對于砌體結(jié)構(gòu)建筑墻體的裂縫的控制和預防做了很多的研究和試驗,并且也起到了一定的效果。但是不可否認的是,在現(xiàn)在的砌體結(jié)構(gòu)建筑中墻體還是不可避免的出現(xiàn)了裂縫問題,本文要討論的不是裂縫的預防控制,而是對于建筑墻體中已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫如何進行補救,避免裂縫的擴展或者裂縫的進一步惡化所帶來的危害。
3.1溫度性裂縫的補救措施
一般來說,溫度性裂縫對房屋結(jié)構(gòu)安全影響不大,但是裂縫發(fā)展到一定程度,承載力削弱也有可能發(fā)展成為結(jié)構(gòu)性裂縫。沉降裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫對房屋安全影響比較大。屋面沒有保溫隔熱屋的增設保溫隔熱層。屋面板受陽光輻射吸收熱量較多,增設空氣隔熱層或選用導熱系數(shù)小,保溫性能優(yōu)良材料作保溫層能有效控制層面板的升溫。層面板溫度降低下,它與墻體的溫差大大縮小,能有效防止頂層墻體裂縫。對已存在的溫度性裂縫且不影響結(jié)構(gòu)安全的,在其裂縫穩(wěn)定后用砂漿堵抹即可。
3.2沉降裂縫采用以下技術(shù)手段
當沉降裂縫發(fā)生后沉降發(fā)展較為緩慢且有減弱趨勢時,應在裂縫穩(wěn)定后對裂縫修復。修復一般用水泥砂漿﹒樹脂砂漿填縫或水泥灌漿封閉保護的方法處理。當沉降裂縫發(fā)展較快且有加速趨勢時,應采取臨時支護措施,減小基礎(chǔ)荷載,加固基礎(chǔ)后修復;A(chǔ)加固常用加大基礎(chǔ)面積法﹒樁基礎(chǔ)托換法以及注漿等改變土壤特性的方法。
3.3結(jié)構(gòu)性裂縫采用以下技術(shù)手段。
通過卸載方法減輕墻體荷載。對于由于荷載過大,砌體強度低,已經(jīng)產(chǎn)生墻體裂縫的墻體,可采用減輕上層結(jié)構(gòu)自重與荷載的方法.或在其頂部砌體內(nèi)增設鋼筋混凝土梁承擔上部荷載。結(jié)構(gòu)加固補強法。對于荷載較大,砌體載面尺過較小,承載力不足并已產(chǎn)生裂縫的墻體,可在不損害主體結(jié)構(gòu)的情況下適當加大載面尺寸,以提高其承載能力,這種方法也可以起到相應的效果。
總體而言,砌體結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)了裂縫,首先要分析裂縫的類型以及產(chǎn)生的主要原因。從而根據(jù)分析的結(jié)果,采取補救措施進行裂縫的加固與修復。前面提到的是幾種針對性的裂縫補救措施,就通常的情況可以采用:(1)壓力灌漿補縫法,這一方法是由灰漿泵把水玻璃膠泥水泥或摻有其它膠結(jié)材料的水泥砂漿,灌入裂縫內(nèi),把砌體墻重新膠結(jié)為整體;(2)局部錨固法,賜個就是沿著裂縫的方向,沒隔一定距離埋入水平鋼筋或者預制鋼筋混凝土塊加設拉條,把裂成兩塊的墻體重新結(jié)合在一起,再或者拆掉一段重砌;(3)外包加固法,對裂縫較多而又不規(guī)則的,比如十字形,X形交叉裂縫的砌體墻,就可以采用;(4)整體加固法,在補修裂縫的同時,保證砌體結(jié)構(gòu)的整體剛度,比如可以在縱橫墻交接處設置鋼拉桿,將外墻與整個建筑物拉在一起,在此基礎(chǔ)上,外墻增加鋼腰箍。
結(jié)語
一般而言如果砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫就表示著砌體結(jié)構(gòu)建筑的內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力已經(jīng)達到或者超過其抗拉彎或者抗剪的極限強度。墻體裂縫有可能是工程建設的時候形成的,也可能是日后維修保養(yǎng)不當造成的。對于已經(jīng)出現(xiàn)的墻體裂縫,觀察裂縫的形狀跟走向、有無發(fā)展趨勢,分析裂縫產(chǎn)生的原因,確定裂縫的性質(zhì)。據(jù)筆者了解砌體結(jié)構(gòu)建筑的墻體出現(xiàn)裂縫是不可避免的,但是出現(xiàn)了我們就不能視而不見,而是應該根據(jù)裂縫的形成原因以及發(fā)展趨勢進行相應的補救措施,這樣才能減小裂縫引起的危害和給人們帶來的損失。
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