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砖混结构楼房顶墙体裂缝原因及防治措施

       摘要:随着国民经济的快速发展,愈来愈多的城市居民倾向于多层框架结构房屋建筑。本文结合多年施工经验,简单介绍了引起砖混结构墙体裂缝的可能原因及预防措施。 

  关键词:国民经济;房屋建筑;砖混结构;措施    

  前言 

  近些来,砖混结构多层住宅楼房顶层墙体出现多种形式的裂缝,已经成为砖混楼房的质量通病。在各种裂缝中,影响最大、用户反映最强烈的就是纵墙端部的接近45角的斜裂缝。这种裂缝不仅破坏了墙体的整体的整体性,影响了建筑物的抗震性能,而且与使用户感到不安全,给用户心理造成很大压力。例如,某工厂住宅楼和某公司宿舍楼,建成后没有几年,由于墙体裂缝严重,不得不停止使用并且进行墙体加固。本文对砖混房屋墙体裂缝产生原因及防治措施作简单介绍。 

  对周围环境和地质情况及该地区近远期规划进行没有进行周密调查分析,施工过程中应考虑防止墙体开裂的关键措施,确保施工方法合理、保证施工质量 

  1 地基基础不均匀沉降导致的墙体裂缝 

  1.1 原因当地基基础产生不均匀沉降时,大多会出现底层墙体开裂,严重时可能向上继续延伸。其裂缝形式主要有以下几种: 

  (1)斜裂缝。一般发生在建筑物纵墙的两端,或建筑物的中部及阳角处。其成因主要是由于地基局部沉降致使墙体承受较大的剪力,当砌体受拉应力超过其抗拉强度时,即产生裂缝。 

  (2)水平裂缝。大多发生在窗间墙,主要是因基础发生局部不均匀沉降时,其沉降单元上部因受到阻力而致使窗间墙受到较大的水平剪力,当砂浆强度不足以抵抗该剪力时,便发生水平裂缝。 

  (3)垂直裂缝。大多发生在较宽窗的窗台中部。当基础产生局部不均匀沉降时,窗间墙会承受较大荷载,此时的窗台墙相当于反梁、窗间墙相当于反梁支座,导致窗台墙因反向变形过大出现裂缝,裂缝呈上宽下窄状。 

  1.2 防治措施 

  (1)加强地基勘察。验槽时应钻探,以探明局部软弱土层。对照勘探报告,辨别土层成分,以防因未作土样分析而将某些特性土(如:膨胀土、湿陷性黄土)当作一般土处理。对软弱土部分,应经处理后方可进行基础施工。 

  (2)合理设置沉降缝。当地基压缩性较大、房屋较长、体型较复杂或同一建筑物有几种基础形式时,均应从基础开始设置沉降缝。 

  (3)加强上部结构刚度,提高墙体抗剪、抗拉强度。 

  2 建筑材料和施工质量低劣产生的墙体裂缝 

  2.1 原因 

  因施工或建筑材料质量低劣而产生的墙体裂缝呈不规则状,且分布不均匀。当施工顺序不合理时,则产生的墙体裂缝较集中,且裂缝明显。 

  2.2 防治措施 

  (1) 严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用。 

  (2)严格按规范施工。砌体应上、下错缝,内外搭接,水平灰缝及竖向灰缝应饱满。严禁以铺浆代替灌缝,转角和交接处应同时砌筑,半砖使用率不得超过5%。 

  (3)根据房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属、先建重而高部分,后建轻而低的部分,对大面积现浇板应设置后浇带。 

  (4)应剔除净沉降缝、伸缩缝内的杂物,以使沉降、伸缩缝能正常发挥作用。 

  (5)预制过梁遇构造柱时的搭接长度如不足250mm时,应改为现浇,以确保过梁钢筋能伸入构造柱内。 

  3 温度变化引起的墙体裂缝 

  3.1 原因 

  当温差变化过大而房屋对温差产生的内应力缺乏有效抗力时,在房屋的顶层常发生斜向和水平裂缝。其中: 

  (1) 斜向裂缝大多发生于顶层纵墙两端,其宽度一般中间大、两端小,当外纵墙两端有门窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。顶层纵墙部斜裂缝的出现,主要是由于建筑物屋面和墙体在外界温度的影响下产生不同的热胀变形所致。例如,在炎热的季节里,混凝土屋面的温度有时可以达到砖墙温度的2倍,而混凝土屋面的热胀系数又是砖墙热胀系数的2倍,因此混凝土屋面的单位热胀变形是砖墙热胀变形的4倍。这就使屋面在热胀变形的过程中,产生一个较大的水平推力PW,这个水平推力恰好作用在纵墙部裂缝多发部位墙体的上方。在这个水平推力的作用下,裂缝多发部位的墙体就形成了相应的较大剪应力,同时在窗洞口下角也出现了应力集中。当墙体的实际抗剪强度小于这个剪应力时,在窗洞下角的应力集中外就会出现45角的斜裂缝。随着冬、夏冷热交替的作用,裂缝逐渐加大,一般需经过二三年的时间裂缝才能趋于稳定。 

  (2)水平裂缝大多发生于纵墙和横墙的顶层圈梁下,且房屋两端较严重。 

  3.2 防治措施 

  (1)屋面加设保温层,以有效减小屋盖与墙体间的温差,保温层必须有一定的厚度,且应设隔气层、保护层和透气孔等。 

  (2)当房屋较长、体型较复杂时,应合理设置伸缩缝。 

  (3)当纵墙两端开间内设有较大洞口时,可在洞口两侧设置混凝土构造柱,并与上、下圈梁拉结,这样,既可加强该开间的刚度,又可阻止裂缝的发展。 

  (4)提高顶层砌体强度,以加强墙体抗温度应力的能力。 

  (5)合理安排屋面施工时间及施工工序,施工时应尽量避开高温或寒冷季节,并加强屋面养护,必要时可设置后浇带,以解决混凝土施工中的内应力问题。 

  采取上述措施后,起初对延迟裂缝的出现和开展确实起了一定的作用,但是没有能够真正解决裂缝问题。几年以后,与没有采取上述措施的砖混楼房相比,效果不明显。针对这种情况,我们决定在裂缝多发部位的墙体中进行抗裂设防,也部是采取设置抗裂柱的方法进行砖混结构抗裂试验,获得了成功。我们曾在住宅、办公建筑等多栋砖混楼房中采取了上述措施,都取得了非常理想的效果,其中有的砖混楼房已经历了三四个冬、夏,顶层纵墙端部墙体至今依然完好,没有出现斜裂缝。 

  4抗裂柱的设置及作用 

  抗裂柱应该设置在顶层纵墙端部裂缝多发部位的窗洞口一侧,内纵墙抗裂柱应该设在裂缝多发部位的门洞口一侧。抗裂柱的断面尺寸应该与墙厚相适应。例如,墙厚240毫米时,抗裂柱的断面尺寸应为240毫米×240毫米;如果墙厚为370毫米,抗裂柱的断面尺寸应为370毫米×240毫米,或370毫米×370毫米。抗裂柱的纵向配筋有得少于412,纵向受力钢筋必须伸入与抗裂柱上下端连接的圈梁,内,并且满足锚固长度要求。在施工过程中,应该先砌砖墙,而后浇筑抗裂柱和抗震柱混凝土,以保证纵向配筋组合砌体共同作用。 

  采用抗裂柱能够获得较理想效果的原因是由抗裂柱、抗震柱及两柱间的砖砌体组成了纵向配筋的组合砌体,该组合砌体性能与钢筋混凝土柱的工作原理相似,其纵向钢筋可以承担外力在柱内引起的拉应力和压应力。这种组合砌体不仅能够有效地提高砌体的强度,同时也可大大地增强砌体的抗弯刚度和抗侧力变形的能力。 

  在某种情况下,由于抗裂柱、抗震柱之间的砖砌体断面尺寸过小,且又不符合砖的模数,会造成施工困难。在这种情况与改为抗裂墙较为合理,即把抗裂柱连成一体。在抗裂墙中,抗震柱的配筋仍按抗震要求执行。 

  采取抗裂柱和抗裂墙所获得的抗裂效果是非常显著的。与之成鲜明对比的是: 

  (1)1996年竣工的两栋同类型的宿舍楼,其中一栋楼设置了抗裂柱,而另一栋楼没有设置抗裂柱,结果,设置抗裂柱的一栋宿舍楼至今完好,而没有设置抗裂柱的宿舍楼当年就出现了裂缝。 

  (2)同一栋宿舍楼,因施工不慎,在个别部位漏设了抗裂柱,漏设部当年就出现了裂缝,其他部位至今未出现裂缝; 

  5 结束语 

  凡采取上述抗裂措施的多栋砖混楼房,裂缝多发部位的墙体至今没有出现裂缝,只有个别建筑物在窗下角沿抗裂柱的边缘墙体出现了很短的垂直发丝裂缝。这种垂直裂缝是由于抗裂柱顶部在水平推力Pw的作用下,柱顶产生一定的水平变位而影响到下部墙体所致。这种裂缝尽管对结构无多大影响,但不美观,如果在窗口下增设一段小段梁,垂直裂缝问题就可解决了。 

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