浅谈砌体结构建筑墙体裂缝现象及补救措施

时间:2022-10-09 09:44:29

浅谈砌体结构建筑墙体裂缝现象及补救措施

【摘 要】荷载受力、地基沉降、温度变化是引起砌体结构建筑墙体开裂的三大主要诱因,而地基不均匀沉降及温度变化导致的墙体开裂通常又占到90%以上。砌体建筑墙体裂缝现象除不可抗力因素外,最主要的原因都可能出在建筑本身的设计和施工过程中,虽然在一定程度上无法避免裂缝的发生,但至少我们可以从砌体结构建筑墙体裂缝的原因中找到预防和补救的措施,从而杜绝或避免裂缝对于砌体结构建筑的的进一步损害。

【关键字】砌体结构;建筑;墙体裂缝;补救措施;地基沉降;荷载;温度变化

砌体结构做为建筑工程的四大结构形式之一,其取材便利,价格便宜,施工设备和方法简单,具有良好的耐火性和耐久性,使用范围广,使用量大,历史悠久。但另一方面因材料和工艺的局限性也具有抗拉和抗剪强度低等缺点,这也使得砌体结构建筑在受到外力外因影响下很容易出现墙体开裂现象,裂缝的出现和扩大是建筑结构破坏的先兆,如不及时补救,很容易日积月累,对建筑结构造成严重影响,导致工程事故。砌体结构建筑裂缝成因多种多样,但其基于外力或外因的因素是导致裂缝出现的最主要因素,危害性也不言而喻。

1 砌体结构建筑墙体裂缝的危害性

砌体结构建筑裂缝的危害性主要表现在结构持久承载力和正常使用功能两方面。对于无筋砌体结构,受力裂缝的出现预示着结构承载力不足或存在严重问题;对于配筋砌体结构,裂缝的存在及超标会引起钢筋锈蚀,降低结构耐久性;从建筑使用功能的角度而言,裂缝的出现会导致建筑的防水性能和气密性降低,影响建筑美观。墙体裂缝的危害性与裂缝性状、建筑的功能要求、环境条件及结构抗蚀性有关,其主要变量是裂缝宽度,当裂缝宽度大到一定程度,必须进行修补处理;当裂缝宽度小于一定值,其不利影响可以忽略。国内基于裂缝的修补参数值通常为≥0.3mm,,而视基于环境因素的结构和墙体耐久性考虑、及建筑的防水性能二方面而言,必须修补与否的裂缝宽度限值可参考下表。

注释:

“恶劣的”指处于干湿交替状态、潮湿状态结冻、海水及有害气体腐蚀环境;

“中等的”指不受雨淋的一般地上结构、浸泡水中不结冰的地下结构和水下结构;

“优良的”指与外界及腐蚀物质隔绝的环境[1]。

2 引起砌体结构建筑墙体裂缝的主要成因

荷载受力、地基沉降、温度变化是引起砌体结构建筑墙体开裂的三大主要诱因。砌体的沉降裂缝主要由地基不均匀沉降引起,通常为呈45º的斜裂缝;多层房屋中,下部的裂缝较上部的裂缝大,有时甚至仅在底层出现裂缝。还有一个显著特点是沉降缝向上指向哪里,那里下部的沉降量必然是较大的。

值得重视的是在砌体结构建筑设计和施工时要考虑建筑地基的地质、土层分布和沉降因素,要重点关注附加应力作用使地基产生不均匀沉降造成墙体开裂的可能性。为了避免地基不均匀沉降,首先应处理好不均匀地基和软土地基,但在拟定地基加固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑,使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大,而效果亦差。在上部结构处理上要适时通过改变建筑物体型、简化建筑物平面、合理设沉降缝、加强房屋整体结构刚性、采用轻型结构、柔性结构等设计方案取代原有方案达到控制地基不均匀沉降[2]的问题发生。另外一方面, 砌体做为建筑物理构件,拥有着热胀冷缩的基本物理性能。墙体的温度应力与温差成正比,随水平阻力系数和建筑物长度或伸缩缝间距非线性增加。温度变化不均匀会使砌体因不均匀收缩或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生裂缝。所以在施工材料选择上面则要加强对砌筑材料的干燥收缩率、干缩时间等特性的了解和重视,防止因材料使用方法不当造成砌体结构建筑的施工质量下降引起的墙体开裂;

3 砌体建筑墙体裂缝的补救措施

地基不均匀沉降及温度变化导致的墙体开裂是砌体结构建筑墙体开裂的主要原因,通常这两种情况引起的开裂占到90%以上。对于沉降裂缝的处理原则是要在裂缝变化基本稳定后,作封闭堵塞或修复处理,对长期不稳定结构建筑应先加固地基,再修补裂缝 。而温度裂缝,通常起于房屋的顶层,偶尔向下发展,一般在一年后即可稳定,不再扩展。温度裂缝一般不影响结构安全,其处理原则是经过一段时间的观测后找出裂缝最宽的时间,采用封闭或局部修复的方法处理。荷载导致的裂缝,后果通常都较为严重,一般会危及结构安全,应及时采取卸荷或加固补强等方法处理,并应立即采取应急防护措施。

由以上三种原因引起的裂缝我们要视开裂程度采取针对性的补救措施。

3.1 对未影响承重及安全的墙体,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

3.2 对于开裂严重的墙体,则说明墙体结构承载力已严重不足,在修复过程中,必须首先考虑增加建筑的整体刚性,可在砌体建筑的墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁用的凝土强度等级、截面、配筋、钢筋则要依据建筑的体量和规模决定,每隔一定距离,通常为1.5m~2.5m,用牛腿或螺栓锚固件等伸进墙内与墙拉结好,并承受圈梁自重。浇筑圈梁时应将墙面凿毛、润水,以加强粘结。

3.3 对于细小裂缝则要根据砌体[3]构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定具体的开裂原因,并提供针对性的修补和加固措施。通常首要的修复工作是利用钢结构加固阻止裂缝扩张。钢结构加固的主要方法包括:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。其次清理裂缝,使裂的通道贯通无堵塞,用加有促凝剂的1:2水泥砂浆嵌缝,以避免灌浆时,浆体外溢;用电钻或手锤在裂缝偏上端制成灌浆嘴;然后再用1:10的稀水泥浆;冲洗裂缝一遍,并检查裂缝通道的流通情况 ,同时将裂缝周边的砌体润湿;灌入 3:7或 2:8的纯水泥浆,将裂缝补强处局部养护[4]。

4 砌体结构建筑墙体开裂预防措施

砌体结构建筑墙体开裂可以出现在建筑工程的各个阶段,包括工程建设阶段以及建筑使用阶段。其原因也多种多样。根据笔者多年的实践总结,砌体结构建筑墙体开裂较为严重的引发原因大多发生或隐藏于设计施工阶段,一般都是因为为施工方法、施工质量及原材料选用的问题,有的裂缝虽发生在施工阶段,但责任却与设计有关,如施工缝设置,原材料限定,施工荷载验算等[5]。基于设计和施工的原因造成的墙体开裂现象必须未雨绸缪,防患大于发现。这一方面主要的应对措施就是加强设计和施工监管,加强质量检查工作,做到严格的按国家工程质量相关标准和规范执行。一旦在施工和设计阶段发现问题(在设计阶段)或出现问题(施工阶段),一定要对设计和施工工作进行重新操作,将问题及时消除和解决,否则其带来的安全隐患和后果要远远大于建筑在使用阶段出现的问题。

综述,本文通过对于砌体结构建筑裂缝形成的主要外因,阐述了其危害性,并提出了基于各种外因形成的砌体结构建筑裂缝的针对性处理原则、补救和预防措施,但防患大于补救,做为最普遍的居民住用的建筑结构形式,其安全性涉及到住户的切身利益,在以人为本,安全第一的原则下我们一定要加强建筑的设计和施工作业,做好砌筑材料的检测和选择,通过管理、质量监督、技术控制将一切安全隐患消弥于萌芽状态。安全和质量是建筑的生命线,保护好民众的财产生命安全是每个建筑从业人员的使命和责任,任何忽视和马虎都是不被允许的,这是我们建筑从业人员的职业素质。裂缝虽小,关乎一切。

参考文献:

[1]杨志杰. 建筑物的裂纹与安全四川建材.TU528.32 TU7 TM 2006, 32(1)

[2]石小磊. 关于钢筋混凝土建筑裂缝的分析广东科技.TU5 TB4 J02 2007, (7)

[3]谢小军. 混凝土小型砌块墙体结构裂缝产生的原因分析与处理措施探讨.四川建材, TU755.7. 2010, 36(3)

[4]李晓明. 建筑施工裂缝分析中小企业管理与科技. TU7, X92 U4 2010, (22)

[5]刘剑东. 建筑施工时的裂缝分析江西建材. TU7, F40 U47 2008, (4)

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