申报高级工程师论文-浅析砖混结构墙体裂缝成因分析及防治措施.doc

北京市高级专业技术资格评审申报论文 第-7-页申报论文（高 级）题目：浅析砖混结构墙体裂缝成因分析及防治措施单 位：姓 名：课题方向：建筑施工 2014 年 6 月 26 日摘 要 砖混结构是我国民用建筑中主要的结构形式之一，砖混结构施工方便，造价低，抗震设计好。因此在我国的建筑业发展中长期占有重要的历史时期，占其总量的百分之九十以上。墙体是为砖混结构的重要承重构件及围护结构，其质量好坏对建筑物的影响不容忽视。但是，砖混结构在建设和使用过程中会出现不同形式不同宽度的裂缝，这些裂缝不仅影响建筑外观造型和使用功能，而且降低了墙体的质量，影响到结构的承载力，严重者甚至引起房屋的倒塌，造成生命财产的损失。门头沟区处以采空区，地下结构复杂，为了保证工程的安全，在采空区建筑只能采取多层住宅才能满足抗震等要求，且能节约造价。 门头沟工矿棚户区位于石泉砖厂的项目，均采用砖混结构的住宅。为了分析砖混结构的墙体裂缝，本文就北京矿建施工的门头沟棚改项目石泉砖厂住宅楼项目为实例，对砖混结构墙体裂缝的成因以及防治措施进行分析研究，并从建筑设计和建筑施工等角度，提出预防多层砖房墙体开裂的技术措施。关键词： 砖混结构，墙体裂缝、预防措施目 录摘 要II绪 论1一、砖混结构有点1二、工程概况1三、墙体裂缝产生的原因23.1、温度变化引起墙体开裂的原因分析23.2、基础不均匀沉降引起墙体开裂原因分析23.3、设计不当33.4、施工不当4四、防治措施44.1设计构造防治措施44.2施工防治措施5五、墙体裂缝加固补强措施55.1混凝土喷射加固法55.2压力灌浆修补法6结论6参考文献6附录7-7-绪 论目前，砖混结构是我国民用建筑中主要的结构形式之一，占其总量的百分之九十以上。墙体是为砖混结构的重要承重构件及围护结构，其质量好坏对建筑物的影响不容忽视。但是，砖混结构在建设和使用过程中会出现不同形式不同宽度的裂缝，这些裂缝不仅影响建筑外观造型和使用功能，而且降低了墙体的质量，影响到结构的承载力，严重者甚至引起房屋的倒塌，造成生命财产的损失，本文对砖混结构墙体裂缝的成因以及防治措施进行分析研究，并从建筑设计和建筑施工等角度，提出预防多层砖房墙体开裂的技术措施一、砖混结构有点1、 造价便宜，就地取材；2、 结构自重大，抗震性能好；3、 由于砖是最小的标准化构件，对施工场地和施工技术要求低，可砌成各种形状的墙体，各地都可生产；4、 可节省水泥、钢材和木材，不需模板，造价较低；5、 施工技术与施工设备简单；6、 砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料，因而在住宅建设中运用得最为普遍；二、工程概况工程名称：门头沟采空棚户区石泉砖厂住宅楼1楼等20项目工程；设计概况：本工程为砖混结构，抗震等级为一级，；建筑面积：13366.96 m2 三、墙体裂缝产生的原因砖混结构墙体材料属于脆性材料，其抗弯、抗拉及抗剪强度低，在外界条件下作用容易产生裂缝。砖混结构墙体裂缝种类很多，裂缝产生的原因也很复杂，本文从变形角度对砖混结构墙体裂缝作探究。3.1、温度变化引起墙体开裂的原因分析自然环境的气温变化和日照辐射的作用，会引起建筑材料热胀冷缩。当外界温度变化引起的墙体温度变形受到其他构件的约束时，墙体中就会产生温度应力，当温度应力超过墙体材料的抗拉和抗剪强度时，就会在构件内部或不同材料的构件之间产生温度应力（主要为拉应力和剪应力），当应力超过构件材料的强度极限时，就会产生温度裂缝，不同材料的温度膨胀系数不一样，钢筋混凝土的线膨胀度约为砖砌体的 2 倍。可见，在温度变化相同时，它们之间的变形相差接近 1 倍，而房屋表面长期受阳光照射，温度比墙体会高好多，特别是夏天，可能会高达 2 倍，这就导致屋面的变形度比墙体的要大的多。在屋面变形情况下，会产生巨大推力，作用于墙体顶部的水平推力致使墙体和屋面的接触面受剪，剪力和屋盖、女儿墙或挑檐的垂直压力，共同构成墙体的双向应力，因此，在两者接触面将会产生相对位移，而屋盖和墙体之间接近刚性连接，这必然使得两者的相对位移受到制约，在主拉应力比墙体的抗拉度大时，就会引起裂缝的产生。房屋端部的垂直压应力较小，则该区域的主拉应力与最大剪力相等，一般砌体的抗拉度最低，则极易在端部产生斜裂缝，而灰缝强度不好的砌体容易产生水平裂缝。此外，由于应力集中的原因，常在门窗洞口角部产生竖向及斜向裂缝。3.2、基础不均匀沉降引起墙体开裂原因分析由于土壤应力的扩散作用，即使持力层非常均匀，房屋地基应力分布仍然不均匀，从而使房屋地基产生不均匀沉降，形成微向下凹的盆状曲而的沉降分布；同时，由于地基土层分布不均匀，土质差别较大或是当建筑在竖向上的荷载相差悬殊时，亦会引起地基的不均匀变形；另外，地震、滑坡等原因也会引起地基的动态变形，一旦不均匀沉降产生，整个房屋就会象连续梁一样受弯、受剪，因而在墙体内将引起较大的附加应力，当产生的拉应力超过墙体的抗拉强度时，就会出现裂缝，此类裂缝通常是从沉降小的一边往较大的一边逐步向上延展。设计时可以根据现场状况合理调整刚度不一的地基，减小基础不均匀沉降和墙身所受剪力，保证墙体抗拉应力大于主拉应力，保证砌体结构不受主拉应力破坏。3.3、设计不当地基勘察设计、房屋建筑设计以及结构设计上的不当，都会导致墙体的开裂。因此，设计人员应避免以下情况发生：设计人员追求美观忽略房间布局的规整和合理性，致使平面复杂化，；基础刚度和强度设计不足,甚至基础纵横墙未能贯通封闭,形成整体,从而造成结构整体刚度较差,导致弯曲变形过大;房屋过长或型体复杂，未设变形缝；结构设计时未进行荷载不利组合，导致使用荷载分布与设计值相差过大；砌体强度设计不足，圈梁设计过小或强度过低，洞口过梁搭接长度不足；门窗洞口设计过宽,房屋整体刚度和强度下降,洞口处应力集中,变形加大;大梁搁置在砌体上，砌体局部承压面不足或偏小或是大梁刚度偏小，建筑物设计过长,内纵墙过少,伸缩缝设置不当,在垂直荷载作用下,整体弯曲变形过大,产生墙体裂缝;电线管和其他管线暗埋在墙体中,过分集中,处理不当,造成局部墙体强度减弱,产生裂缝。3.4、施工不当墙体砌筑时灰缝不饱满、厚度不均匀、不按要求组砌；砌筑砖墙时末对砖块浇水湿润，采用干砖上墙等违规作业；随意预留洞口或在墙上打洞；施工临时间断处未留置斜搓或直槎%设置阴槎；留槎处未按规定加设拉结筋。四、防治措施4.1设计构造防治措施地质勘察人员做好地基勘探；建筑设计人员注意平面组合设计，避免建筑物荷载相差悬殊以及平面形状不规整；屋面应按规范要求设置分仓缝，除此还应设置保温、隔热层，这样可以较好的减小屋盖和墙体的温度变形差；新建与原有建筑物相邻时，两建筑物之间应保持一定的距离，避免新建建筑对原有建筑地基产生新的附加应力和应力叠加，引起基础不均匀沉降；在建筑物平面形状转折处、荷载大小不一处、高差相差较大处，合理设置变形缝；在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置内夹滑石粉的油毡层或是设置橡胶片；顶层墙体门窗洞口处，过梁上的水平灰缝内设置钢筋网片，当洞口宽度大于 2100mm 时，洞口边设置构造柱；顶层墙体及女儿墙的砂浆强度等级M5.0，砖强度等级MU7.5；女儿墙上设置构造柱，构造柱间距不大于 4m，构造柱伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。4.2施工防治措施基础施工开挖不得破坏基底原状土，如超深应采用人工地基且地基承载能力大于原天然地基承载能力；砂浆配比应结合现场材质情况，由有资质的专业实验室确定，并根据现场材质的变化及时调整；在满足砂浆和易性的前提下，控制好砂浆的强度加强施工管理，提高砌筑质量，要保证灰缝砂浆的饱满度和厚度，控制砖的含水率，严禁干砖砌筑或施工中砖浇水过多；内外墙砌筑时，尽量做到同步砌筑，减小留搓部位，以利于房屋的整体性。相邻部位砌体施工不得高差过大（不宜超过 3层），当建筑物各部分存在荷载差异时，要合理安排施工工序，先建重、高部分，后建轻、低部分；先做主体部分，后建附属部分，利用施工时间差，也可以预先调整一部分沉降量，减少沉降差；屋面保温层的施工，要保证松散保温材料的质量，控制保温层的厚度；施工时尽量避开高温或寒冷季节，以减少季节温差，不可避免时，一定要加强混凝土工程的养护降温和保温措施，必要时设置后浇带，以解决混凝土施工中的内应力问题，加强施工队伍的管理，提高施工队伍的素质和任心，把施工过程中造成砌体开裂的人为因素降至最低。五、墙体裂缝加固补强措施5.1混凝土喷射加固法混凝土喷射加固法是将水泥、砂、石按一定比例配合，经均匀搅拌后装入混凝土喷射机，以压缩空气为动力，使混合料在管道内连续输送至喷头处与水混合，并以较高的速度（约每秒 100m）喷射于墙体表面、凝结硬化而成，该方法可使混凝土能射入裂缝和凹穴，与被加固的墙体紧密粘结，形成镶嵌、锁合、固结效应，结成一体，共同工作，具有独特的结构作用。5.2压力灌浆修补法该法是用压力泵将修补用的浆液压入墙体的缝隙，浆液凝结%硬化后起到补强和恢复墙体整体性的作用。当墙体开裂且有空隙时，灌补量较大，一般采用水泥作为主要胶结料，而 107 胶、二元乳液或水玻璃作为辅助材料。这种混合胶结料延缓了水泥的沉淀时间以便灌注，同时提高了水泥与墙体之间的抗剪、抗拉能力。这种加固法的强度效果好，而且施工速度快，造价低。结论对于砖混结构墙体裂缝的控制，是一个综合性的问题，必须坚持设计与施工合作，做到设计阶段的事前控制，施工过程中的事中控制，尽量杜绝事后加固的被动局面。必须引起设计和施工人员的充分重视，设计应紧密结合现场情况和实际施