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砖砌体裂缝的控制

目前,砖砌体仍然是我国广泛采用的主要结构形式。但由于设计、施工及建材等多方面的原因,常发生各种各样的裂缝,影响观感和使用功能。为控制砌体裂缝,我对近年来在漳州市房屋安全鉴定中和公房维修中常见的裂缝进行了综合分析,并提出了以下几项防治对策。

一、原因分析

砖砌体不同部位、不同形式的裂缝,所产生的原因也不相同,大部分是由于温差、沉降、收缩等变形引起的变形裂缝,小部分属于荷载变化引起的结构裂缝。

1.建筑物顶层内横墙与外墙交接处八字裂缝和顶层圈梁下与砌体间的水平裂缝主要是由于温度变化引起的。由于混凝土与砖砌体的线膨胀系数不同,会在其接触面间产生水平向温差应力,使砖砌体处于受拉、受剪等复杂的应力状态,当应力超过砖砌体的抗拉、抗剪强度时,砌体就会开裂。由于砖砌体的材质不均匀,使得拉裂、剪裂的不规则,有时导致水平裂缝和“包角”裂缝,有时产生斜裂缝,有时以水平裂缝与斜裂缝组合出现的形式。

2.条形建筑结构首层下部的八字形裂缝或斜裂缝,主要是由于地基基础的不均匀沉降引起的。当不均匀沉降达到一定程度时,砖砌体内部将产生较大的拉应力从而导致开裂。

3.窗台下墙竖向裂缝和窗洞口下角裂缝,是由于地基反压力和砖砌体的温度变化收缩应力共同作用引发的。窗台下墙是处于基础和两窗间墙的约束之下,在地基反压力作用下将向上弯曲,产生弯曲应力,在 1/2 跨度附近由于应力较大,容易导致上宽下窄的竖向裂缝。同时,窗间墙对窗台墙的压力作用,将在下窗角产生较大的剪应力集中,引起下窗角开裂。而砖砌体的温度变化和干缩变形,也将产生较大的约束应力,导致或加剧砖砌体开裂。

4.底层窗间墙和柱的竖向裂缝多为结构裂缝。由于这类截面较小,承受荷载较大,而且窗间墙中常有管线通过,损伤砌体;由于设计没有充分考虑砌体强度的削弱或施工质量太差,致使承载力不足而引发了竖向裂缝。

5.梁端下砖砌体裂缝,主要是未设梁垫,砌体局部承压力不足而引起的。另一方面,梁与砖砌体的变形差异,也将导致砌体开裂。

二、裂缝控制

裂缝的控制可以依据王铁梦教授关于裂缝控制理论,按照发生的部位和引发的原因采取不同的防治措施。裂缝控制应以预防为主,治理为辅。

1.预防。主要应从设计和施工两方面采取措施:

(1)对于条形结构,当长度超过一定数量时,应设置温度伸缩缝,预防建筑物顶层八字缝和圈梁下水平缝的产生。

(2)应根据地质状况合理进行建筑布局,避免产生不均匀沉降或在适当位置(如荷载或地质变化较大处,不同结构类型处,新、旧建筑结合处等)设置沉降缝,预防建筑物下部出现八字缝或斜裂缝。

(3)提高顶部砌体砌筑砂浆强度等级或端部采用配筋砌体,提高砌体的抗裂性能,预防温差应力引起的上部八字缝、水平缝、包角缝等。

(4)提高窗台墙砌筑砂浆强度等级或窗台墙顶部采用配筋砌体,以提高砌体抗裂性能,预防窗台墙及下窗角开裂。

(5)核算梁下砌体的局部承压强度,不足的应设置钢筋混凝土梁垫,以预防局部承压力不足而引起的开裂。

(6)严格按规范要求施工,确保施工质量,有效地防止裂缝产生。如顶层严格控制碎砖填充的集中使用,以减少温差裂缝;窗间墙尽量用整砖砌筑,通过窗间墙的管道应事先预埋,不要砌好后再剔凿等,以保证砌体强度,预防因承载力不足而产生的结构裂缝。

裂缝预防实例见表 1。

裂缝预防实例 表 1

2.治理。对于变形裂缝,一般不必采取加固措施,只需局部处理即可。对于结构裂缝,必须根据所发生的部位和引发的原因,采取局部加固、整体加固、拆除重砌等措施。

(1)温差引起的建筑物顶层八字形裂缝和水平裂缝,一般可不做处理。较严重的可先用水泥砂浆补缝,再重新粉刷面层。

(2)由不均匀沉降引发的建筑物下部八字形裂缝和斜裂缝,可在沉降稳定后,先用水泥砂浆灌缝,再抹高标号水泥砂浆或两面夹钢丝网抹水泥砂浆。

(3)窗间墙等由于承载力不足引发的裂缝,可采用水泥砂浆灌缝,再两面夹钢丝网抹高标号水泥砂浆进行补强,或采取扩大断面、加扶壁柱等措施。

(4)梁端下局部承压力不足引发的裂缝,可采取加扶壁柱等加固措施。

(5)砖柱由于承载力不足引发的竖向裂缝,可采取四面围套混凝土或扩大砖柱断面等加固措施。

裂缝处理实例见表 2。

裂缝处理实例 表 2

三、工程应用

通过对裂缝的分析和处理认为:

1.裂缝虽然不可避免,但可以控制。通过采取适当的措施,可以控制裂缝的产生和发展。

2.裂缝控制是一个多学科、多工种、多部门紧密配合的系统工程,需要设计、施工、材料和管理等部门的综合治理。只要设计合理,施工质量好,材料选用得当,砌体的裂缝是可以控制的。

(陈海坤) Y5gptABH28h6fK1phxudlfr8Rrmq1zXmqlz4CHuMce3OvLohDKlXMh8mLSApXGnc

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