不均匀沉降裂缝的预防与治理

【摘要】 由于地基不均匀下沉,常使砖墙表面产生裂缝。一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全,但在地震或其他荷载作用下,容易引起提前破坏;外墙裂缝往往引起外墙渗水,影响使用。故对此应引起足够的重视,采取预防措施,减少和防止裂缝的产生,防止影响结构安全和使用。

【关键词】 砖墙 裂缝预防 治理 沉降

Abstract:The uneven ground subsidence often makes the brick wall surface cracks. General crack (except for severe cracking) does not endanger the safety of the structure, but in the earthquake or other loads, it can easily cause early damage. Exterior wall cracks will cause water seepage, and influent its useness. So we should pay much attention to it, adopt preventive measures, decrease and prevent the cracks of safety and then prevent affecting the structure.

1.裂缝的表现形式

斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,倾斜角度在45°左右,裂缝多呈平行分部;并由下向上发展,裂缝多出现在底层墙体,向上逐渐减少,裂缝宽度自下而上逐渐变小,一般砖混结构到三层很少看到这种裂缝。横墙由于刚度较大(门窗洞口也少),一般不会产生太大的相对变形,故很少出现这类裂缝。这种裂缝常常在房屋建成后不久就出现,其数量及宽度随时间而逐渐发展。窗间墙水平裂缝一般在窗间墙的上下对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上)。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时,顶层中央顶部竖直裂缝则较少。

2.原因分析

由地基不均匀沉降引起裂缝有多种表现形式产生的原因也各不相同,概括有如下几种。

2.1斜裂缝主要发生在软土地基上的墙体中,由于地基不均匀下沉,使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时,导致墙体开裂。

2.2窗间墙水平裂缝产生的原因是,由于地基沉降量较大,沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,而发生上下位置的水平裂缝。

2.3房屋底层窗台下竖直裂缝,是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起着反梁作用,特别是较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载情况下(如礼堂、厂房等工程),建在软土地基上的房屋,窗台墙因反向变形过大而开裂,严重时还会挤坏窗口,影响窗扇开启。另外,地基如建在冻土层上,由于冻胀作用也可能在窗台处发生裂缝。

3.预防措施

3.1加强地基探槽工作。对于较复杂的地基,在基槽开挖后应严格按照基土钎探工艺标准进行钎探,探出的软弱部位会同设计单位共同确定处理方案,进行加固处理后,方可进行基础施工。

3.2合理设置沉降缝

凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇筑圈梁时将断开处浇在一起,或砖头、砂浆等杂物落入缝内,以防房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象。

3.3加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度

由于上部结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。故应在基础顶面处及各楼层门窗口上部设置圈梁,减少建筑物端部门窗数量。加强地基、基础与上部主体结构的整体性。

3.4施工措施

施工时严格执行操作规程规定,如砖提前浇水润湿,改善砂浆和易性,组砌方法正确,避免通缝和瞎眼缝,提高砂浆饱满度,特别是砖墙竖缝砂浆的饱满度应严格控制;在施工临时间断处留置斜搓。对于非抗震设防地区的房屋,当留置直搓时,也应留成阳搓,并按规定加设拉结筋,坚决消灭阴搓和无拉结筋的作法。施工顺序的选择上,应尽量先施工荷载较大、层数较高的施工段,后施工荷载较小、层数较低的施工段。以使两段的沉降差降到最低,减少不均匀应力对建筑物的影响。

3.5构造措施

设计时,应控制长高比不要过大,为预防不均匀沉降引起裂缝,《砌体结构设计规范》第6.3.3条有明确的规定,设计时可采取下列措施:增大基础圈梁的刚度;在底层的窗台下墙体内设置3道焊接钢筋网片或2Φ6钢筋,并深入两边窗间墙内不小于600;采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间墙内不小于600。大的门窗洞口下部,可以考虑设置钢筋混凝土梁,以适应窗台反梁作用而变形,防止窗台处产生竖直裂缝,混凝土梁深入每端不小于600毫米。另外,窗台部位应使用整砖砌筑。

3.6新旧基础交接处的处理

在靠近原有建筑物新建房屋时,设计时应考虑对原有建筑物的沉降影响,采取相应的措施,预防原有建筑物因地基沉降而裂缝,比如新建房屋靠近原有建筑的一端基础采取悬挑结构形式等,使新建建筑与原有建筑基础保持一定的距离。如果新建建筑地基开挖较深,应考虑开挖时对原有建筑物的沉降影响,采取相应的措施,比如深基坑降水,可造成周边土体沉降,在基坑周边采取止水措施。

4.治理方法

4.1对于沉降差不大,且已不再发展的一般性细小裂缝,如果墙柱构件与房屋结构的刚度和强度是足够的,一般不会影响结构的安全和使用,采用表面处理,即采取砂浆堵抹即可。

4.2对于不均匀沉降仍在发展,裂缝较严重且在继续开展阶情况,应本着先加固地基后处理裂缝的原则进行。一般可采用桩基托换加固方法来加固,即沿基础两侧布置灌注桩,上设抬梁,将原基础圈梁托起,防止地基继续下沉。

4.3防止地基继续沉降还可以采取注浆加固处理,在基础边缘外起的一定范围内对称梅花状布孔,孔深根据地质情况确定。通过用振动法(或钻孔法)将注浆花管击至设计灌浆加固深度,将普通硅酸盐水泥(强度等级不低于32.5级)拌成的稠浆注入地基土中。即用有一定限度的压力,使水泥稠浆向地基的孔隙、空隙和空洞灌注。灌浆时,浆液所受阻力较小,易于渗透充填。浆液的渗流是哪里薄弱,就往哪里钻,形成不规则脉状、网状和窝团状浆液流体;浆液流体包围和胶结土粒及碎石,固化后形成有一定强度的网络状结石,与四周被挤密的填土一起形成复合地基,从而使地基结构趋于致密、均匀性改善、承载能力明显提高。

4.4沉降稳定后或地基继续沉降问题解决后,应对裂缝墙体根据裂缝的严重程度,分别采用灌浆充填法(1:2水泥砂浆);钢筋网片加固法(250mm×250mmΦ4-6钢筋网,用穿墙拉筋固定于墙体两侧,上抹35mm厚1:2.5水泥砂浆或C20细石混凝土);拆砖重砌法(拆去局部砖墙,用高于原强度等级一级的砂浆重新砌筑)进行处理。还可以通过注浆法,其作法是,用空气压缩机将粘合剂灌人砖墙裂缝内,将开裂的墙重新粘合在一起,提高裂缝墙体强度的强度,具体施工方法如下:可沿裂缝打φ25mm孔,每个孔相距25mm左右,将建筑胶聚合水泥浆灌入孔内,形成销键来抵抗剪力,依靠建筑胶聚合水泥砂浆将裂缝粘成整体。按照裂缝的宽度配制三种浆。当裂缝宽度在0.2～1mm时用稀浆,裂缝宽度在1～5mm时用稠浆;裂缝宽度在5～15mm时用砂浆。具体灌浆修补砖墙裂缝的施工工艺如下,即:清理裂缝粘灌浆嘴子封闭裂缝检查封闭程度灌浆。具体施工工艺可按下图施工:

参考文献:

[1]《建筑工程质量通病防治手册》第三版 彭圣浩 2001.

[2]《砌体结构设计规范》GB50003-2001.

[3]《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-

2000.

(作者单位:绥化监理公司)