1建筑工程砌体结构裂缝原因分析
建筑砌体结构产生裂缝的原因很多,归纳起来有以下几点:
1.1地基不均匀沉降引起的裂缝
基础不均匀沉降后,沉降大的砌体和沉降小的砌体会产生相对位移,在砌体中产生附加拉力或剪力。当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体就会产生裂缝。这种裂缝往往与地面形成45°左右的夹角,上宽下窄的斜裂缝朝向凹陷部分(沉降量大)。
防止地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施包括:
1)沉降缝的合理设置。当建筑物形状复杂,特别是高差较大时,应设置沉降缝。沉降缝应与基础分开,并有足够的宽度。施工时保持接缝清洁,防止碎砖、砂浆等杂物掉入接缝内。
2)加强上部的刚度和整体性,提高墙体的抗剪能力,以适应甚至调节地基的不均匀沉降。减少建筑物端部的门窗洞口,增加墙体从端部洞口到墙体的宽度,加强圈梁的布置,都可以加强结构的整体性。
3)加强基槽检查工作。如发现有不良地基,应及时妥善处理,然后进行基础施工。
4)不宜将建筑置于不同刚度的地基上,就像一段建筑,一部分是天然地基,一部分是桩基础。当必须采用不同的基础时,应妥善处理,并进行必要的计算和分析。
2.2地基冻胀引起的裂缝
当上层土壤层温度下降到0℃以下时,在冻结层中形成的冰部分开始冻结,下层水由于毛细作用不断上升,在冻结层中形成冰晶,体积膨胀。向上抬升的程度与冻结层的厚度和地下水位有关。一般隆起可达6mm至几十毫米,其换算冻胀力可达2MPa×10MPa,往往不均匀。建筑物的自重通常是不可抗拒的,因此建筑物的某一部分被顶起,并且
这种冻胀裂缝在寒冷地区的一、二层小楼中很常见。如果设计人员对冻胀的危害认识不够,认为是小型建筑,基础埋浅就可以了,或者施工人员素质差,遇到难以挖掘的冻土,就擅自提高基础埋深,从而造成冻胀裂缝。
防止冻胀引起裂缝的主要措施有:
1)基础的埋深必须低于冻结线。不要因为是中小型建筑或附属结构,就把基础放在冻结线以上。有时,设计者应注意施工期间或交付前发生冻胀的可能性,并采取适当的措施。
2)当地基不能在冻结线以下时,应采取换土(换成不冻胀的土)等措施消除土的冻胀。
3)当采用单独的基础和基础梁来承受墙体重量时,基础梁下应有一定的孔洞,以防止基础和砖墙顶部的冻胀。
2.3温差引起的裂缝
热胀冷缩是大多数物体的基本物理性质,砖石也不例外。由于温度变化不均匀造成砌体收缩不均匀,或者对砌体膨胀收缩的约束不均匀,都会导致砌体开裂。常见的是砌体长度过长,砌体胀缩上层大,基础小,导致开裂。因此,应按规范要求设置伸缩缝。
此外,由于混凝土屋面、混凝土圈梁和砌体的热膨胀系数不同,温度变化时墙体会产生裂缝。
防止温度变化引起裂缝的主要措施有:
1)根据国家颁布的相关规定,根据建筑的实际情况(如是否供暖、所处位置的温度变化等)设置伸缩缝。).
2)确保伸缩缝在施工中的合理做法,使其发挥作用。
3)如果屋面是现浇混凝土,或者虽然是现浇混凝土面的装配式屋面板,也要预留施工带,一段时间后再浇筑中间混凝土,避免混凝土收缩和两种材料因温度线膨胀系数不同而产生的协调变形,从而避免裂缝。
4)屋面保温层施工过程中,屋面结构施工完成与保温层完成之间有一段时间。在此期间,如遇高温季节,由于气温变化剧烈,容易出现裂缝,所以屋面施工最好避开高温季节。
5)现浇屋面混凝土挑檐较长时,可分段施工,并预留伸缩缝,避免混凝土热胀冷缩对墙体的不利影响。
2.4建筑材料使用不当
许多砌体结构由于使用矿渣砖而出现裂缝。由于矿渣砖的原料和生产工艺与普通粘土砖不同,其线膨胀系数也与粘土砖不同。通过对许多开裂砌体的统计分析,发现用矿渣砖砌筑的砌体容易产生裂缝。
很多砌体结构由于墙体布置不当、构造柱设置不合理、梁垫设计不合理而出现裂缝。
3建筑工程中砌体结构的裂缝处理及加固措施
在分析清楚砌体裂缝产生的原因后,应根据开裂砌体的破坏程度,采取不同的加固补救措施。本文以实例说明砌体、砖过梁等砌体构件的加固方法。
3.1当裂缝较细且裂缝数量较少时。
当裂缝较薄,裂缝数量较少,但裂缝基本稳定时,可采用注浆加固法。必要时可检测灌浆钢筋的强度。测试方法是用相同的材料制作两个或四个测试柱。它分为两组。一组在灌浆前用压机灌浆。然后,对两组砌体柱进行破坏试验并进行比较。如果灌浆加固后的砌体强度与原砌体强度基本相同,则认为加固合格。根据以往的试验,灌浆加固后的砌体强度可以达到甚至超过原砌体。
灌浆材料包括纯水泥浆、水泥砂浆、水玻璃砂浆或水泥石灰浆,见表1。修补砌体时,可用纯水泥浆。由于可灌性好,纯水泥浆能顺利渗透到裸露的孔隙中,宽度约3mm的裂缝也能灌浆。如果裂缝宽度大于5mm,可采用水砂浆。裂缝较小时,可采用压力灌浆。以下是一些灌浆材料的配合比,供参考。表中浆柱适用于宽度为0.13mm~1mm ~ 1 mm的裂缝;厚浆适用于1mm~5mm的裂缝;砂浆适用于宽度大于5mm的裂缝。
以纯水泥浆加固为例,施工顺序为:
第一步,清理裂缝,使有裂缝的通道不堵塞。
第二步,用加有促凝剂的1:2水泥砂浆堵缝,防止灌浆时浆液溢出;
步骤三,用电钻或锤子在裂缝上端打灌浆孔或灌浆嘴;
第四步,用1:10稀水泥浆冲洗裂缝,检查裂缝通道的循环情况,并湿润裂缝周围的砌体;
第五步,浇注3∶7或2∶8纯水泥浆;
步骤6,对裂缝钢筋进行局部养护,如图1所示。
施工期间应使用压力灌浆。顺序同上,但堵缝后用0.12 MPa ~ 0.0125 MPa的压缩孔隙气检查通道的泄漏程度。如果泄漏量太大,应该关闭。
对于水平长裂缝,沿裂缝钻孔并做销钉,以加强两侧砌体的共同作用。键直径25mm,间距250mm~300mm,深度可以比壁厚小20mm~25mm。灌浆应在销键完成后进行。灌浆方法同上,如图2所示。
3.2裂缝较宽,但数量较少。
当裂缝较宽但数量较少时,可在裂缝相交的灰缝中用高标号砂浆和细钢筋填缝,或采用砌块填缝法,即在两端和中间用钢筋混凝土楔或锯加固裂缝。或者楔锯可以与墙壁一样厚,或者是墙壁厚度的1/2或2/3,如图3所示。
3.3当有许多裂缝时
当裂缝较多时,可在局部钢筋网外面涂抹水泥砂浆进行加固。钢筋网可为φ 6 @ 100 ~ 300(双向)或φ 4 @ 100 ~ 200。用混凝土楔或膨胀螺栓固定在墙上,楔或螺栓间距约500mm,宜呈梅花形布置。施工前应将墙面抹灰刮干净,用水泥砂浆抹灰前应将砌体湿润,用水泥砂浆抹灰后至少养护7d。
3.4当水平推力、不均匀沉降和温度变化引起裂缝时
当墙体因水平推力、不均匀沉降、温度变化、拉伸等原因受到外闪,墙体出现较大裂缝,或命名外纵墙与内横墙拉结不良时,可用钢筋或型钢拉杆加固。
若采用钢筋拉杆,应拉结通长并沿墙两侧设置。较长的拉杆中间应加法兰螺丝紧固栏杆,拉杆伸出时应采用焊接。暴露在墙外的拉杆或垫螺母可适当处理,以便施工。应在拉杆和垫板上涂防锈漆。在拉结筋的水平层,可以加一个外环梁,增强加固效果。钢筋直径可为:开间加拉杆时为2φ 16(屋深5m ~ 7m)、2φ 18(屋深8m ~ 10m)、2φ 20(屋深11m~14m),可按表2采用相应的垫块尺寸。
3.5当墙体开裂严重时
墙裂得很严重。为了增加房屋的整体刚度,可以在房屋墙体的一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁混凝土强度等级为C15~C20,截面至少为120mm×180mm,钢筋可为4φ 10 ~ 4φ 14,钢筋φ 6 @ 200 ~ 250,每隔1.5m~2.5m将锚栓(带支架或螺栓)插入墙内,与墙绑牢,承受圈梁自重。浇注圈梁时,墙面应凿毛湿润,以加强粘结。
3.6砌体过梁中的裂缝
对于砌体过梁的裂缝,可采用加钢筋2φ 16、填高强砂浆(M10以上)或加钢筋混凝土过梁的方法。
4结论
综上所述,随着各种新型节能墙体砌块材料在我国的推广,砌体结构开裂的案例和问题越来越多,原因也越来越复杂。只有严格执行相关砌体规范,从生产、设计、施工、监理等方面采取合理有效的控制措施。,才能有效控制砌块墙体开裂这一质量通病,消除墙体结构质量安全隐患。
引用:
[1]混凝土小型空核心砌块建筑技术规程。JGJ/T12004[S]。北京,中国建筑工业出版社,2004。
[2]《砌体结构设计规范》。GBJ3-88[S]。
[3]芦笋。预防住宅建筑结构破坏100例[M]哈尔滨,黑龙江科学技术出版社,2004。
摘要:根据作者多年从事建筑工程技术管理的实践,深入分析了建筑砌体结构裂缝的成因,并从成因出发,详细阐述了各种情况下建筑砌体结构裂缝的加固措施。
关键词:建筑工程;砌体结构;裂缝;加固措施



