砖混结构建筑墙体开裂原因及其防治.doc

!- 砖混结构建筑墙体开裂原因及其防治 砖混结构建筑墙体的抗拉、抗剪能力比较低，容易在局部产生裂缝，损害建筑物整体性和使用功能，甚至危及安全。砖混结构墙体裂缝主要有地基不均匀沉降裂缝、温差裂缝及结构性裂缝三类。 一、地基不均匀沉降裂缝 　　（一）裂缝产生的部位和形状 　　不均匀沉降裂缝首先产生在房屋底层，严重的可能发展在两层以上，并伴有地面开裂和房屋倾斜。墙体产生下宽上窄的竖缝。在端部、门窗洞口对角产生斜缝、八字缝及水平包角缝。裂缝一旦出现，随着地基不均匀沉降的发展，裂缝逐渐加宽、延长。 　　（二）裂缝引发的原因 　　1．地基土质软弱不均。建筑地基局部土质不均匀，受压后必然产生过量的不均匀沉降。 　　2．地基处理不当，基础设计不合理。建筑荷载必然对地基产生较大的附加应力，对承载能力低，变形大的软弱地基，应进行加固处理，提高地基承载能力。基础设计要根据上部荷载与地基土质情况，考虑地基的浅基或桩基础。 　　3．建筑体型布置不合理。为了追求建筑造型，建筑平面开头复杂，转折多变；房屋过长，长高比较大；建筑立面高低起伏，荷载差异较大；开设大门大窗，墙体被削弱。 　　4．地基含水量不正常变化。因周围某些条件变化，使建筑地地下水位升高，或上下管道渗漏，地表水渗入建筑地基，长期浸泡，土质软化甚至冲刷淘空，导致不均匀沉降。 　　5．建筑物使用不当。随着改变房屋用途，增大荷载，在室内地面堆放超过设计要求的活荷载，使地基附加应力剧增，导致建筑物不均匀沉降，墙体开裂。 　　（三）防治措施 　　1．房屋建筑工程应先勘察后设计。在进行建筑设计之前，应对工程地质进行详细勘察，查明地基土质情况、分布范围、承载力大小，地下水位等水文地质条件，然后按照安全可靠、经济合理，技术先进、方便施工等要求，进行全面分析，权衡利弊，确定合理的建筑布局和结构类型，以便使上部结构，与地基相互影响，共同工作。对软弱地基和不均匀地基尤其如此。 　　2．减轻建筑结构自重。地基压缩变形大小与上部荷载值成正比。因此，减轻结构自重是降低基底附加应力，减少沉降的有效措施，对于基础，可以选用自重轻，覆土少的基础形式，如宽基浅埋，空心基础，薄壳基础甚至箱形基础；或设置地下室半地下室，采用架空地板，取代室内填土。对于上部结构，可以选用预应力、轻钢结构和单位容重少的轻质墙体材料，以减轻对地基的压力，减少地基沉降。 　　3．合理布置建筑体型，建筑平面形状应力求简单，纵墙拉通，避免转折多变，凹凸复杂。建筑立面应尽量避免高低参差，荷载差异大，或开设过大的门窗洞口，削弱墙体。使房屋建筑质量重心与刚度中心基本一致，提高房屋自身抵抗不均匀沉降的能力。 　　4．增强建筑物的整体刚度。 　　（1）增强房屋纵向刚度。不均匀沉降使房屋产生纵向弯曲，纵墙应尽量避免转折，中断、开设过大的门窗洞口，横墙间距不宜过大，且与纵墙牢固连接。 　　（2）控制建筑物的长高。长高比愈小，建筑刚度就愈大。对于软弱地基，三层以上房屋，长高比不宜大于2.5。 　　（3）设置沉降缝。在长度较长的建筑适当位置、平面转折、高低参差、荷载差异大、地基或基础类型改变的部位，设置沉降缝或连接走廓，从屋顶到基础断开，把建筑划分成若干个刚度较大，长高比较小自成沉降体系的单元。 　　（4）在基础和楼盖下的墙顶上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁（或钢筋砖带），或采用现浇楼盖，以增强房屋建筑的整体性。 　　（5）加强基础的刚度。对于软弱和压缩性很不均匀地基上的建筑物，或以根据上部结构荷载情况，采用刚度较大的基础类型，如钢筋砼十字交叉条形基础，筏片基础甚至箱形基础。 　　5．调整各部分荷载分布。对于较大高度（或荷载）差异的建筑，要合理布置重、高部分的荷载；采用纵横墙混合承重形式和不同的基底宽度，以合理调整建筑物各部分不均匀沉降。对于不均匀沉降要求比较严格的建筑物，必要时可选较小的基底应力，加大基层面积进行设计。 　　6．对于大面积堆载的单层库、房，宜采用静定结构，防止墙体开裂。 　　7．新老或相邻两建筑物之间应保持一定距离，避免对地基产生新的附加应力和应力叠加，引起不均匀沉降。 　　8．增强门窗洞口强度。在门窗洞口两边设置钢筋砼门框；为防止底层窗台墙反向弯曲变形开裂，可在窗台墙上部砌体内配置适量钢筋。 9．合理安排施工顺序。对立面高低悬殊，荷载变化较大的房屋，应分期分段组织施工。一般应先建荷载较重的高层，后建较轻的低层；先建深基础，后建浅基础，避免增加新的附加应力。 　　10．按设要求正确使用房屋。房屋竣工后，不宜随意改变房屋的使用功能，增大使用荷载或任意加大地面厚度，防止地表水渗入地基。 二、温差裂缝 　　（一）裂缝产生的部位和形状 　　温差裂缝一般在房屋顶层端部一至两个开间纵横墙上产生，在顶层梁底下端部开间四周墙上形成一圈水平缝。而在门窗洞口对角产生斜缝、八字缝。裂缝上宽下窄。温差裂缝的显著特征就是裂缝宽度随意温度升降变化面张合。 　　（二）引发裂缝的原因 　　1．砼与粘土砖砌体性能差异。由于砼与砖砌体二者线膨胀系数不同（砼线膨胀系数为1010-6）,而砖砌体的线膨胀系数为510-6，在温差影响下，砼屋差产生的热胀冷缩变形比较大，而砖墙的变形则小变得多，二者之间有产生相对位移的趋势，致使房屋端部砖墙内产生拉力和剪力，使截面突变，应力集中等薄弱部位的墙体被剪、拉应力剪断、拉裂、产生裂缝。 　　2．温差大小是裂缝的主要因素，温差裂缝的大小与环境温度差成正比，温差大的裂缝较大，温差小的裂缝较小；屋面保温隔热效果好的裂缝小，保温隔热差的裂缝较大。 　　3．与墙体门窗开洞大小有关，砌体强度高，施工质量好，抗拉、抗剪能力强，裂缝就轻微。 　　4．与砌体强度、施工质量有关。砌体强度高，施工质量好，抗拉、抗剪能力强，裂缝就轻微。 　　（三）温差裂缝防治措施 　　1．减少屋面伸缩间距。屋面圈梁伸缩缝的间距不宜超过30m，现浇整体式钢筋砼屋面板，一般每隔6m左右粗设置柔性分格缝；在预制屋面板的板端、板边圈梁、墙体之间，留出相应的伸缩缝，让砼构件自由伸缩。 　　2．将屋面挑檐设计。（1）设计中优先选用内天沟排水；（2）在钢筋砼挑檐表面设置保温隔热层；（3）现浇挑檐每隔10m左右设一道伸缩缝（板断梁不断）；（4）将现浇挑檐改为预制。 　　3．在房屋两端屋盖与墙顶之间用1:3石灰砂浆设置水平活动缝。 　　4．在钢筋砼屋盖上设置良好的架空保温隔热层。 　　5．增强顶层砌体强度度等级。 　　　（1）提高顶层砌体强度等级； 　　　（2）在顶层端部一至二个开间砌体水平灰缝内，设适量的通长钢筋； 　　　（3）在非抗震设防地区，外墙转角处设置钢筋砼构造柱，并增强与墙体的拉结； 　　　（4）减少顶层端部墙上六窗口宽度，加大顶层窗间墙及边垛的宽度。 三、构性裂缝 　　（一）粉碎性裂缝 　　一般产生在荷载较大的底层截面尺寸较小的窗间墙、砖柱等处，以及大梁、屋架支座等集中荷载作用的部位。因荷载过大或砌体承载能力低，局部承压不足，砌体受压破坏而产生竖向粉碎性裂缝。缝口呈上宽下窄上段有不规则破碎裂缝。 　　（二）结构性裂缝 　　1．结构设计差错。由于结构荷载计算遗漏、设计差错、构造不合理、荷载过大而构件截面面积，削弱了砌体承载能力。 　　2．砌体内因埋设各种管线穿过墙体，破坏了砌体整体性，减少了砌体截面面积，削弱了砌体不符合要求，砖柱采用包心砌法，砌体存在“通缝”等缺陷，降低了砌体承载能力。 　　3．砌体施工质量低劣。由于砌筑用砖及砂浆强度等级低，砌筑砂浆不饱满，组砌砂浆不饱满，组砌不符合要求，砖筑用砖及砂浆强度砌法，砌体存在“通缝”等缺陷，降低了砌体承载能力。 　　4．使用不当。由于改变房屋用途，加大使用荷载和增加振动力，使墙体受到破坏。 　　（三）裂缝防治措施 　　1．正确进行结构计算和设计。当荷载较大而构件截面尺寸受到限制时，应提高砖和砂浆强度等级，或采用配筋砌体提高砌体强度；在大梁、屋架支座处设计钢筋砼垫块。 2．卸载。对由于荷载过大砌体强度低，已经产生裂缝的墙体，可采取减轻上部结构自重与使用荷载，或在其顶部砌体内增设钢筋砼梁，承担上部传来的荷载。在原有大梁下设置砖墙，砖柱、分担部分上部荷载，保护已经开裂的砌体。 3．结构加固补强。对由于荷载较大，砌体截面尺寸较小，承载能力不足并已产生裂缝的墙体，可采用加大截面尺寸，如将门窗洞口全部或部分用砖堵砌，增设附壁柱，在已列砌体外灌注钢筋砼夹板，将已经出现裂缝的砖墙改为钢筋砼墙、柱，以提高其承载能力。 四、结 语 　　引发砖混结构墙体裂缝的原因，可能是上述其单一因素，也可能受多种因素共同影响，当裂缝出现后，要通过认真分析，作出正确判断，采取有效措施控制裂缝发展，确保结构安全，延长使用年限。