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      淺談砌體結構裂縫加固施工分析
      發布時間:2014-07-15
      砌體結構出現裂縫已成為工程的通病,輕者影響美觀,重者影響使用;因此對砌體結構開裂的原因和預防措施以及對已開裂的砌體結構如何進行加固與處理顯得非常迫切。
        砌體出現裂縫是非常普遍的質量事故之一。砌體輕微細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,裂縫的發生與發展往往是發生重大事故的先兆,對此必須認真分析,妥善處理。砌體中發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,地震等災害作用以及砌體本身承載力不足等五個方面:
        一、砌體裂縫原因
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        地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產生裂縫。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,凍脹性土中的水上部開始凍結,下部水由于毛細管作用不斷上升,在凍結層中形成冰晶,體積膨脹,向上隆起。隆起的程度與凍結層厚度及地下水位有關,一般隆起可達幾毫米至幾十毫米,其折算凍脹力可達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生不均勻。收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,均會引起砌體開裂。
        常見的是砌體長度過長,砌體伸縮在上層大而在基礎處小,引起開裂。故應按規范要求設置伸縮縫。此外,由于混凝土屋蓋、混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數不同,在溫度變化時會使墻體產生裂縫。
       。ㄋ模┐u混結構溫差裂縫分析
        磚混結構屋面漏雨、基礎下沉和墻體開裂,是建筑工程質量中存在的三個老問題。由于磚混結構和磚石砌體與鋼筋混凝土梁板的物理、力學性能不同,熱脹冷縮和濕脹干縮效應相差懸殊,因此,容易產生溫度應力,導致墻體開裂。
        二、砌體結構加固施工
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        1.鋼筋混凝土外加層加固法。該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現場施工的濕作業時間長,對生產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φ4~φ8mm的鋼筋網片,然后抹水泥沙漿面層。該法屬于復合截面加固法的一種。其優點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,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
        3.增設扶壁柱加固法;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。其優點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,一般僅在非地震區應用。
       。ǘ┻m用于砌體結構的間接加固方法
        1.無粘結外包型鋼加固法。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,粉刷水泥漿以保護角鋼。
        該法屬于傳統加固方法,其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,并需采用類似鋼結構的防護措施。
        2.預應力撐桿加固法。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力、高應***的砌體結構的加固;其缺點是不能用于溫度在600℃以上的環境中。
        三、工程實例
        下列工程實例中,除外廊式門診樓為1∶3白灰砂漿砌斗磚墻,施工質量較差外,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,砌體質量一般。
      南樓1號垂直裂縫在辦公樓建成后1年出現,從循口貫通到第2層窗臺,寬度不大。冬季由于低溫影響,該裂縫顯著擴大,寬達10mm左右,并繼續向下延伸,直至底層窗臺,此后便趨于穩定。使用20年后才進行嵌縫修補并做內、外墻面抹灰,迄今裂縫末重現。2號裂縫與1號裂縫同時出現,但不嚴重。北樓6號裂縫與7號裂縫完全對稱,建成后即出現,至今無大變化。3號裂縫出現在3個樓梯間的北墻面,呈棗核形,各棗核狀裂縫部位、走向和大小完全一致。4號及5號裂縫建成后即出現,縫寬達5mm,但只局限于素混凝土條形基礎的勒腳部分。該處裂縫經用低稠度水泥砂漿嵌補以后,趨于穩定。
        2.內廊式教學樓裂縫(見圖2)。教學樓共4棟,其裂縫規律為:頂層內、外縱墻商肩普遍出現正“八”字形裂縫,一般內縱墻裂縫比外縱墻裂縫嚴重,西端裂縫比東端裂縫嚴重。橫墻(包括山墻)兩肩不同程度地出現正“八”字形裂縫。沿頂層門窗口出現的垂直裂縫在施工過程中被最先發現,但極細.只有仔細觀察才能辨認,也不擴大。兩端“八”字縫出現之后,垂直裂縫甚至“消失”。頂層內縱墻中段接近屋頂板處出現水平裂縫,使屋頂板有鼓起趨勢。
      四、結語
        砌體裂縫因溫差和砌體的材質因素產生較普遍,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,在具體處理時應正確區分,且以防為主。對裂縫處理的原則是凡已涉及結構安全且變化劇烈的,應當機立斷,迅速采取相應對策,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩定、僅與外觀和評定有關、修復后不影響使用,則重點放在表面處理上?傊,只要認真切實地分析查明原因,對癥防治,砌體裂縫問題是可以得到妥善處理的。

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