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控制砌体裂缝的施工技术

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【摘要】主要从砌体自身、温度、设计及施工等方面讨论裂缝产生的原因,并结合国内外经验给出几种较为常见的裂缝控制措施,以降低砌体裂缝的产生几率,保证砌体房屋的工程质量。

【关键词】砌体;裂缝;控制措施

在建筑中,砌体结构的开裂现象很普遍,裂缝的出现不仅影响美观,甚至影响房屋结构安全,因此对砌体裂缝的研究显得非常有必要。现就砌体开裂的主要原因和一些控制措施展开讨论。

1. 常见砌体裂缝产生的原因

1.1小砌块自身的因素。

首先,混凝土小型空心砌块是由碎石或卵石为粗骨料制作的,它具有混凝土的脆性。同时砌块存在着干缩的重要特性,在28d自然养护后,其干缩约完成60%左右,因而这样的混凝土小型空心砌块用在墙体中就难免发生裂缝。其次,用于混凝土小型空心砌块和砌筑砂浆中的水泥、石灰、砂石等材料来源很广,其性能不够稳定,因此也会影响砌块和砌筑砂浆的质量。

1.2温度的影响。

(1)砌体结构房屋温度裂缝是指由于温度的变化引起材料热胀冷缩,在约束条件下产生的裂缝。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。最常见的裂缝是在混凝土平屋盖房屋顶层两端的墙体上。如在门窗洞边的正八字斜裂缝和少量倒八字形裂缝;平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝;女儿墙根部由于受到层面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部墙体外凸或女儿墙外倾的现象形成水平裂缝;门窗洞口处或楼梯间薄弱部位由于温度上升或楼房过长,未按设计规范要求设置伸缩缝而产生的竖向裂缝等等。

(2)屋面与墙体之间的温差也会使顶层墙体产生裂缝,在夏季尤其明显,屋面的温度比墙体的温度高,则屋面的变形也比墙体的变形大,屋面的变形受到墙体的约束,导致在屋面和墙体的结合处产生剪拉力。在剪拉力和屋面荷载的共同作用下,墙体产生相应的主拉应力,当主拉应力超过墙体自身的抗剪、抗拉强度时,墙体势必会产生上述多种情况的裂缝。

1.3设计方面存在的因素。

地基不均匀沉降引起的裂缝分布与墙体的高宽比有密切关系,因横墙的宽度大于纵墙,所以大部分裂缝发生在纵墙上;地基不均匀沉降引起的裂缝分布与地基沉降分布曲线密切相关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多地发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形时,裂缝较多地发生在房屋上部,裂缝宽度上大下小。另外地基不均匀沉降引起的裂缝分布与墙体的受力特点密切相关在门窗洞口外,平面转折处,层高变化处,由于应力集中往往容易出现裂缝。

1.4施工中造成砌体裂缝产生和存在的因素。

(1)施工速度过快。有的一周一层,甚至更快,此时砌体的强度尚未达到设计强度,且地基快速变形,土应力调整滞后,使地基土过早产生不均匀沉降。导致在砌体内部产生过大的初始应力和应变,形成潜在的裂缝因子,主体完工装修,居民入户后,进一步加载,裂缝因子发生作用导致墙体开裂。

(2)砂浆强度不符合要求。如砂子含泥量较大,不均匀,不严格计量,配合比不准,甚至根本未采用施工现场材料进行试配,由实验室来确定配合比或仅依据某些资料提供的参考配合比施工。

(3)砂浆未充分搅拌。和易性差,操作时,饱满度不够,水平灰缝厚度不均匀,造成砌砖体强度下降。

(4)夏季施工砖缺乏泅水,水分过早被吸收,水泥水化反应不足。在冬季,机砖内吸收水分,未注意砌体蓄热保湿,导致发生冻胀,严重时产生冻胀裂缝。

(5)施工工艺错误,砌体施工缝处留直,甚至阴搓。浇筑构造柱时,外檐无支顶,由于流动状混凝土的侧压力造成外墙向外倾斜,形成窗洞口下角部水平裂缝。

1.5砌体的整体性差是造成砌体裂缝的潜在因素。

砌体裂缝产生的原因主要有以下几点:

(1)外墙转角处与楼梯间处未同时砌筑;内外墙及内墙之间未同时砌筑或留搓不符合规范要求或拉结筋的做法、放置、长度、数量、规格不符合规定。

(2)砌体材料由于膨胀系数不同,收缩量比不均匀,伸缩变量不同,受温差影响而引起的裂缝。混凝土与砌体或框架填充墙之间,砌体砌法不对或拉结筋留置不当或未留置,也可造成砌体整体性差,每层承重墙的最上一皮砖以及在梁和梁垫下一皮砖应砌筑丁砖,以保证上面传来的荷载能均匀传递给下层砌体,而不造成集中传递,以保证砌体的受力整体性。框架填充墙的顶层砖摆成平砖,可造成墙与梁和墙与板为活节点,且易打灰不密实,导致填充墙稳定性差,因而整体性差。

(3)暖气槽砌体未按要求砌筑,咬错不正确,立砖灰缝不饱满。管道预留洞口不正确或事后打洞,剪断或烧断部分板钢筋,这都影响了结构的整体性。

(4)底层窗台墙出现上宽下窄竖向裂缝,是由于窗间墙与窗台墙荷载差异,窗间墙沉降,灰缝压缩不一在窗口边产生剪力,而在窗台墙中间产生拉力导致裂缝。

(5)施工缝、施工洞口处于工作面上,砂浆或混凝土养护不到位,造成砂浆或混凝土表面过早“烧坏”,而事后处理不恰当,或施工洞处拉结筋未设置,或成品保护不到位,造成砌体整体性差。

(6)窗台板未按要求安装,浆未填满,挑檐、腰线、砖砌台阶未按要求丁砖砌筑,这都造成了砌体整体性差。

2. 裂缝的控制措施

2.1针对主要的温度裂缝。

目前设计中控制温度裂缝开展的措施是采用“防”“放”“抗”相结合的原则。例如,滑模施工的墙壁应选择适当的壁厚,尽可能双层配筋,配细一些,密一些。亦可在两根粗筋中间配置几根细钢筋以提高抗裂度,提高极限拉伸,是“防”的措施。在顶板与墙体间设置滑动层(利用沥青油毡、滑石粉、白铁皮等),再把圈梁设于滑动层下,如能控制圈梁与顶板之间可能微动但不能太动(有钢筋拉结),既解决了裂缝问题,又没降低抗震能力,是“放”的方法。也可以将圈梁、顶板连接为一体,设框架立柱,其中做女儿墙,是“抗”的方法。

2.2深化设计,遏制裂缝的产生。

(1)对多层砖混结构住宅楼底层窗台下的裂缝,设计人员在进行设计时,尽可能减少因地基不均匀沉降而引起的上部主体开裂,外墙窗台下可以考虑增加的道路腰梁,或采取加通长钢筋混乱凝土窗台压顶板等措施。

(2)针对楼层顶部所出现的温度裂缝,在设温差的技术措施,例如增加锚位,设置隔热措施,按规范要求设置伸缩缝等。

2.3严把施工质量关。

(1)对于窗台下的裂缝,在施工时要合理安排施工工期,不能盲目求快,尤其经人工处理过的地基,必须严格控制施工进度,进行必要的夯实和加固,以防止主体结构完成后出现因地基不均匀沉降引起的裂缝。

(2)对于顶层及女儿墙的裂缝,在施工过程中都要严格把关。圈梁与女儿墙砌体的结合面要打扫干净,人工凿毛,洒水润湿后再砌砖;浇筑短构造柱混凝土时。要把主筋插入圈梁内并与圈梁纲筋焊接在一起,先砌墙后浇混凝土,砌墙时严禁干砖上墙,严格控制砂浆配合比、砂浆饱满度,定期养护,确保砌筑质量,进而提高抗裂能力,杜绝顶层及女儿墙产生温度裂缝的隐患。

2.4防止地基不均匀沉降引起的墙体开裂。

防止地基不均匀沉降引起的墙体开裂。首先应处理好不均匀地基且应将地基处理和上部结构的处理结合起来考虑,在上部结构处理上有:改变建筑物体型,简化建筑平面,合理设置沉降缝,加强房屋的整体刚度,限制建筑平面的长宽比,采用较轻型结构等。

2.5国外可借鉴的预防和控制墙体裂缝的经验和措施。

(1)在比较长的墙上设置控制缝,控制缝的构造设计可允许建筑物墙体伸缩变形,亦能防风雨和隔声,如砌体结构承受水平力荷载时,可采取在砌体内设置附加钢筋的结构处理措施。该种控制缝间距的设定,英国的砌体规范对黏土砖结构为10~15m,对硅酸盐砖、混凝土砌块结构一般不大于6mm;美国混凝土协会则规定,无筋砌体结构的最大控制缝间距为12~18m,配筋砌体结构控制缝间距最大不超过30m。

(2)根据砌体中砌体材料不同的干缩性能,设置相应的抗裂钢筋,其配筋率各国规范从0.03%~0.2%各有不同,这样,砌体结构既具备相当的抗裂性能,亦能具有一定的延性。

总之,气体裂缝的产生有很多原因,但并非每一种原因都是不可避免的,只要从设计到施工各个环节严格把关,一定能降低裂缝的产生几率。