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淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫加固施工分析
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫已成為工程的通病,輕者影響美觀,重者影響使用;因此對(duì)砌體結(jié)構(gòu)開裂的原因和預(yù)防措施以及對(duì)已開裂的砌體結(jié)構(gòu)如何進(jìn)行加固與處理顯得非常迫切。
  砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體輕微細(xì)小裂縫影響外觀和使用功能,大的裂縫影響砌體的承載力,甚至引起倒塌。在很多情況下,裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是發(fā)生重大事故的先兆,對(duì)此必須認(rèn)真分析,妥善處理。砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有:地基不均勻沉降,地基不均勻凍脹,溫度變化引起的伸縮,地震等災(zāi)害作用以及砌體本身承載力不足等五個(gè)方面:
  一、砌體裂縫原因
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  地基發(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對(duì)位移,從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力,當(dāng)這種附加內(nèi)力超過砌體的強(qiáng)度時(shí),砌體中便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫往往與地面呈45°左右的夾角,上寬下窄斜縫朝向凹陷處(沉陷大的部位)。
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  地基土上層溫度降到0℃以下時(shí),凍脹性土中的水上部開始凍結(jié),下部水由于毛細(xì)管作用不斷上升,在凍結(jié)層中形成冰晶,體積膨脹,向上隆起。隆起的程度與凍結(jié)層厚度及地下水位有關(guān),一般隆起可達(dá)幾毫米至幾十毫米,其折算凍脹力可達(dá)2×106MPa,而且往往是不均勻的,建筑物的自重往往難以抗拒,因而建筑物的某一局部就被頂了起來,和地基不均勻沉降類似,引起房屋開裂。
 。ㄈ囟炔钜鸬牧芽p防止土的凍脹
  熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體所具有的基本物理性能,砌體也不例外。由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻。收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,均會(huì)引起砌體開裂。
  常見的是砌體長(zhǎng)度過長(zhǎng),砌體伸縮在上層大而在基礎(chǔ)處小,引起開裂。故應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。此外,由于混凝土屋蓋、混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數(shù)不同,在溫度變化時(shí)會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。
 。ㄋ模┐u混結(jié)構(gòu)溫差裂縫分析
  磚混結(jié)構(gòu)屋面漏雨、基礎(chǔ)下沉和墻體開裂,是建筑工程質(zhì)量中存在的三個(gè)老問題。由于磚混結(jié)構(gòu)和磚石砌體與鋼筋混凝土梁板的物理、力學(xué)性能不同,熱脹冷縮和濕脹干縮效應(yīng)相差懸殊,因此,容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力,導(dǎo)致墻體開裂。
  二、砌體結(jié)構(gòu)加固施工
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  1.鋼筋混凝土外加層加固法。該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng),砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn);適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
  2.鋼筋水泥砂漿外加層加固法。鋼筋水泥砂漿外加層加固法是指把需加固的磚墻表面除去粉刷層后,在磚墻兩面附設(shè)φ4~φ8mm的鋼筋網(wǎng)片,然后抹水泥沙漿面層。該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時(shí)也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時(shí)兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。
  3.增設(shè)扶壁柱加固法;炷练霰谥c原墻體的連接是十分重要的。該法屬于加大截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區(qū)應(yīng)用。
 。ǘ┻m用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法
  1.無粘結(jié)外包型鋼加固法。用水泥沙漿將角鋼粘貼于受荷磚柱的四周,并用卡具卡緊,隨即用綴板與角鋼焊接連成整體,去掉卡具,粉刷水泥漿以保護(hù)角鋼。
  該法屬于傳統(tǒng)加固方法,其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點(diǎn)為加固費(fèi)用較高,并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施。
  2.預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)***的砌體結(jié)構(gòu)的加固;其缺點(diǎn)是不能用于溫度在600℃以上的環(huán)境中。
  三、工程實(shí)例
  下列工程實(shí)例中,除外廊式門診樓為1∶3白灰砂漿砌斗磚墻,施工質(zhì)量較差外,均為M2.5混合砂漿砌一磚墻,滿丁滿條,鋪漿刮灰,中縫多不飽滿,馬牙搓較普遍,砌體質(zhì)量一般。
南樓1號(hào)垂直裂縫在辦公樓建成后1年出現(xiàn),從循口貫通到第2層窗臺(tái),寬度不大。冬季由于低溫影響,該裂縫顯著擴(kuò)大,寬達(dá)10mm左右,并繼續(xù)向下延伸,直至底層窗臺(tái),此后便趨于穩(wěn)定。使用20年后才進(jìn)行嵌縫修補(bǔ)并做內(nèi)、外墻面抹灰,迄今裂縫末重現(xiàn)。2號(hào)裂縫與1號(hào)裂縫同時(shí)出現(xiàn),但不嚴(yán)重。北樓6號(hào)裂縫與7號(hào)裂縫完全對(duì)稱,建成后即出現(xiàn),至今無大變化。3號(hào)裂縫出現(xiàn)在3個(gè)樓梯間的北墻面,呈棗核形,各棗核狀裂縫部位、走向和大小完全一致。4號(hào)及5號(hào)裂縫建成后即出現(xiàn),縫寬達(dá)5mm,但只局限于素混凝土條形基礎(chǔ)的勒腳部分。該處裂縫經(jīng)用低稠度水泥砂漿嵌補(bǔ)以后,趨于穩(wěn)定。
  2.內(nèi)廊式教學(xué)樓裂縫(見圖2)。教學(xué)樓共4棟,其裂縫規(guī)律為:頂層內(nèi)、外縱墻商肩普遍出現(xiàn)正“八”字形裂縫,一般內(nèi)縱墻裂縫比外縱墻裂縫嚴(yán)重,西端裂縫比東端裂縫嚴(yán)重。橫墻(包括山墻)兩肩不同程度地出現(xiàn)正“八”字形裂縫。沿頂層門窗口出現(xiàn)的垂直裂縫在施工過程中被最先發(fā)現(xiàn),但極細(xì).只有仔細(xì)觀察才能辨認(rèn),也不擴(kuò)大。兩端“八”字縫出現(xiàn)之后,垂直裂縫甚至“消失”。頂層內(nèi)縱墻中段接近屋頂板處出現(xiàn)水平裂縫,使屋頂板有鼓起趨勢(shì)。
四、結(jié)語
  砌體裂縫因溫差和砌體的材質(zhì)因素產(chǎn)生較普遍,而以沉降、超載致裂的危害較大,因其危害性和處理方法不同,不能一概而論,在具體處理時(shí)應(yīng)正確區(qū)分,且以防為主。對(duì)裂縫處理的原則是凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的,應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷,迅速采取相應(yīng)對(duì)策,加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用,則重點(diǎn)放在表面處理上?傊,只要認(rèn)真切實(shí)地分析查明原因,對(duì)癥防治,砌體裂縫問題是可以得到妥善處理的。

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