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淺析框架結構后砌墻裂縫成因分析及解決

來源:期刊VIP網所屬分類:建筑工程時間:瀏覽:

    隨著框架結構在建筑結構中的普遍應用,其填充墻多采用輕質多孔磚砌筑。近幾年來,根據多孔磚在工程中的使用情況,發現填充墻出現裂縫現象比較常見,基本上已成為砌體填充墻質量存在的普遍問題,因而墻面抹灰、粉刷飾面極易出現裂縫,成為影響工程質量的一個重要因素。 

    一、框架填充墻裂縫的成因 
(一)溫度裂縫 
    框架填充墻墻面上的大部分裂縫是因為溫度的變化而產生的, 尤其是在早晚溫差比較大的北方。溫度裂縫的類型主要有:水平裂縫、斜裂縫、豎向裂縫。水平裂縫一般發生在溫度變化比較敏感的地方,比如頂層的墻面、外縱墻。斜裂縫又可以分為正八字、倒八字及X形斜裂縫。多見于中間墻面和內墻墻面上。其中又以正八字和X形斜裂縫比較常見。豎向裂縫多見于房屋的檐口下、底層墻面還有梁端部位。斜裂縫和水平裂縫形成的原因主要是由于砂漿和墻體砌塊線膨脹系數相差較大,或者一次砌筑太高等原因,都會導致不同程度的在相應部位出現斜裂縫和水平裂縫。對于溫度變化敏感的部位,在施工和使用中更容易產生大量水平裂縫。而不同部位墻體材料溫差變化差異較大的話則會導致出現豎向裂縫。如果墻體較長會引起明顯的不同收縮,產生一定的剪應力和拉應力,因此在比較薄弱的部位容易出現豎向裂縫。
    (二)受力裂縫 
    受力裂縫的主要類型包括垂直裂縫、水平裂縫、階梯形裂縫、斜裂縫。裂縫出現的部位常在窗臺的下面、墻身的底部、框架柱的側面、框架梁底面等地方。雖然框架填充墻為非承重墻, 但填充墻要承受自重、窗重及墻上裝飾構件的重量、梁柱變形產生的內力。如果以上承載的效應超過墻體材料本身所具有的抗拉、抗壓、抗剪等強度, 在框架填充墻上也會產生大量的裂縫。因為強度不足產生的受力裂縫主要是垂直裂縫或階梯形裂縫, 由于框架柱的側向變形導致框架填充墻沿柱側面產生垂直裂縫, 由于框架梁的彎曲變形, 在梁墻交接地方如果施工不當, 會導致梁底與墻體交接面上出現大量的水平裂縫。而且, 如果使用者在墻面上進行不合理裝飾, 也會導致墻面受到影響產生不同程度的斜裂縫。 
    (三)沉降裂縫 
    斜向裂縫多由不均勻沉降引起, 主要形成于底層墻面、縱橫墻交接處、窗間墻墻面。沉降裂縫產生的原因主要是地基不均勻變形、基礎和地梁不均勻沉降, 而導致填充墻體的不均勻變形, 砌體又相互制約, 產生相互擠壓和彎曲, 產生不同程度的裂縫, 多表現為斜向裂縫。在任何墻面上都會或多或少的存在干縮裂縫。通常情況下建筑材料都會出現濕脹干縮現象。填充墻材料中的砌塊在施工中或者施工結束后會經歷濕脹然后再干縮的過程, 干縮產生較大的應力, 又因砌筑砂漿的強度比較低, 粘結力差, 如果不能保證砌筑的質量, 墻面上就會出現大量的干縮裂縫。
    (四)振動裂縫 
    振動裂縫的形式多為不規則裂縫, 常見的有水平裂縫、X 形裂縫、垂直裂縫等。這類裂縫主要由于機械工具振動、公路鐵路車輛、刮大風、爆炸、地震造成的震動而產生,常出現墻體的薄弱部位、開口部位。 
二、防治措施 
(一)填充墻結構的設計與構造措施 
    1、設計結構構造時,要充分考慮到溫度的因素,避免溫差的影響。無論結構計算的結果怎樣,混合結構房屋頂層墻體的砌筑砂漿強度一定要大于或等于M5,而且應該選用和易性較好、后期強度較穩定的混合砂漿,因為其有利于提高墻體整體性和抵抗溫差裂縫的能力。在房屋頂層端部1--2開間范圍內,應拉通砌體內的水平抗震構造配筋。尤其是與山墻橫墻連接的內外縱墻內的水平鋼筋必須拉通至少1個開間,從而可以有效防止內外縱向墻體開裂。 
    2、為了減少室外氣候對建筑外墻外保溫層,門窗框洞口外側、封閉陽臺、女兒墻以及屋頂挑檐等熱橋部位的影響,應該在這些部位進行包覆。應在保溫層截止部位材質變換處采取防止保溫層開裂的措施。比如,外墻應采用厚度不小于150mm的加氣混凝土做材料,采用多排空的砌塊,在砌塊外墻的內側或外側抹20mm厚的保溫砂漿,采用保溫材料與空心砌塊組合的復合墻體。 
    3、混合結構房屋的總長度不宜超過60m,否則須設置伸縮縫。宜將現澆混凝土挑檐改為預制裝配挑檐。也可在整體澆筑鋼筋混凝土挑檐時,有意在一定部位設置2—3道斷縫,以減少其脹縮積累值。 
    4、墻體長度大于5m時,在墻中部設置構造柱,豎筋錨入梁、板等結構,構造柱與兩側墻體設拉結鋼筋,沿墻高每1-3處鋪設通長拉結鋼筋,筋長度與墻體長度相同,且與柱或邊緣構件牢固連接。 
    5、屋頂結構吊裝并灌縫后應及時進行保溫層的施工,嚴防結構長時間暴曬。找平層應分格,基本干燥后應及時做防水層和保護層處理。保護層要保證石粒均勻、色淺、覆蓋嚴密,并確保細部施工質量。做好收頭壓邊,嚴防滲漏。
    (二)填充墻體材料的選擇 
    砌塊和砂漿作為框架填充墻的墻體材料,其外觀、質量、尺寸和技術性能都應該滿足國家相關的規定和設計文件的要求。首先要選擇體積穩定性優良、抗裂性能好的墻體材料,同時還要選擇適應性好、干縮值小的砌塊材料,控制砌塊材料的含水率,強調砌塊的出廠時間。它們的強度等級主要需要滿足以下幾個要求:
    1、砌塊的強度等級
雙排孔、多排孔小砌塊及多排孔磚的強度等級均應等于或大于MU5.0,加氣塊的強度等級應大于MU2.5。
2、砌筑砂漿強度等級
多孔磚及加氣磚要等于或大于M5,小砌塊要等于或大于Mb5。砂加氣塊應采用粘結劑砌筑。
    三、已發生裂縫的處理方法 
    如果墻體已發生裂縫,等其基本穩定后,可以根據不同情況,按照以下方式進行處理:
    (一)磚墻體及沿板縫發生的細微裂縫,如果不危害結構安全,從觀感問題的角度考慮,可以只對表面進行處理。即先鏟除裂縫周圍的抹灰層,再重新抹平壓光,然后進行粉刷。 
(二)對墻體開裂寬度較大且延伸較長甚至有多條裂縫沿平行方向延伸,對結構產生了一定影響的裂縫,可采用灌漿充填法。
即把裂縫清理干凈后灑水使其濕潤,用l:2水泥砂漿充填。水泥漿中可加入適量熟石膏粉來代替膨脹水泥把裂縫填實。或者采用壓力灌漿方法,用灰漿泵將水玻璃膠泥或摻有其他膠合材料的水泥砂漿、水泥漿、107水泥砂漿等灌入裂縫內,增加砌體的整體性。 
    (三)對開裂情況比較嚴重,甚至已將墻體裂透的裂縫。應該采取以下措施進行處理: 
    1、剔縫埋入鋼筋法
鏟除裂縫周圍的抹灰層,沿著裂縫延伸的方向,并在裂縫的垂直位置每隔500mm將灰縫摳開,在灰縫內壓入1根中Φ6鋼筋。鋼筋宜長1m,兩端彎90度鉤。嵌入豎向灰縫內。然后用M10水泥砂漿填塞密實,最后重新抹灰。 
2、鋼筋混凝土板聯結法
在裂縫處,每隔8—10皮磚抽掉1000mm×120ram寬磚墻,配2 Φ6鋼筋,再灌C15細石混凝土,也可以取得不錯的效果。 
3、砂漿網片加固法
針對墻體開裂特別嚴重的情況,還可采用Φ4一6鋼筋(絲),間距250-300 mm制成網片,在外層抹M10水泥砂漿,厚度30-40mm。Φ6拉結筋埋入墻內120-180 mm,間距為100-1200 mm,按梅花形布置。 

  參考文獻 
 1、胡曉明、孫偉民.《框架結構填充墻邊界裂縫有限元分析及防治對策》.南京工業大學學報 2003 
 2、牛朝輝、李志宏.《框架填充墻裂縫的防治措施》建筑技術開發 2004

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