第四章 砌体结构工程质量事故与处理.doc

姓名：张飞翔 学号：1337260124 班级:建技一班 学校：黄淮学院第四章 砌体结构工程质量事故与处理 【职业能力目标】：培养学生在施工员、质量员、安全员等岗位上对常见砌体工程质量事故进行分析与处理的能力。 由砖、石或砌块组成,并用砂浆粘结而成的砌体,称为砌体结构。由于砌体结构材料来源广泛施工可以不用大型机械，手工操作比例大，相对造价低廉，因而得到广泛应用。许多住宅、办公楼、学校、医院等单层或多层建筑大多采用砖、石或砌块墙体与钢筋混凝结构体系。虽然施工技术比较成熟，但质量事故仍屡见不鲜。砌体结构工程的质量事故，从现象上看，主要有砌体开裂、砌体酥松脱皮砌体倒塌等。引起事故的原因是多方面的，现综述如下。设计方面主要原因（1） 设计马虎，不够细心。（2） 整体方案欠佳，尤其是未注意空旷房屋承载力的降低因素。（3） 有的设计人员注意了墙体总的承载力的计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。（4） 未注意构造要求。施工方面主要原因（1） 砌筑质量差。（2） 在墙体上任意开洞，或脚手眼未及时填补或填补不实，过多地削弱了断面。（3） 有的墙体比较高，横墙间距又大，在其未封顶时，未形成整体结构，处于长悬臂状态。施工中如不注意临时支撑，若遇上大风等不利因素将造成失稳破坏。（4） 材料质量把关不严。第一节 砌体常见裂缝的分析与处理砌体程中最常见的事故是裂缝，它是非常普遍的质量事故之一。砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能，严重的裂缝影响砌体的承载力，甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。砌体中发生裂缝的原因主要包括：地基不均匀沉降、地基不均匀冻胀、温度变化引起的伸缩、地震等灾害作用以及砌体本身承载力不足等5个方面。砌体裂缝产生的原因分析 （一） 地基不均匀沉降引起的裂缝预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施（1） 合理设置沉降缝。（2） 增强上部结构的刚度和整体性，提高墙体的抗剪能力。（3） 加强地基验槽工作，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才可以进行基础施工。（4） 不宜将建筑物设置在不同刚度的地基，如同一区段建筑，一部分用天然地基，一部分用分用桩基等。（二） 地基冻胀引起的裂缝防止冻胀引起裂缝的主要措施（1） 基础的埋置深度一定要置于冰冻线以下。（2） 在某些情况下，当基础不能埋到冰线以下时，应采取换土（换成非冻胀土）等措施消除土的冻胀。（3） 用单独地基，采用基础梁承担墙体重量，其两端支承于单独基础上。（三） 温度差引起的裂缝防止温度变化引起裂缝的主要措施：（1） 按照有关规定，根据建筑物的实际情况（如是否采暖，所处地点温度变化等）设置伸缩缝。（2） 在施工中要保证伸缩缝的合理做法，使之能起作用。（3） 屋面如为整浇混凝土，或虽为装配式屋面板，但其上有整浇混凝土面层，则要留好施工带，待一段时间再浇筑中间混凝土。这样可避免混凝土收缩及两种材料因温度线膨胀系数不同而引起的不协调变形，从而避免裂缝。（4） 在屋面保温层施工时，从屋面结构施工完到做完保温层之间有一段时间间隔，这期间如遇高温季节则易因温度变化急剧而致裂。故屋面施工最好避免高温季节。（5） 遇有较长的现浇屋面混凝土挑檐、圈梁时，可分段施工，预留伸缩缝，以避免混凝土伸缩缝对墙体的不良影响。（四） 地震作用引起的裂缝对砌体结构，要求在地震作用下不产生任何裂缝是做不到的，但在设计和施工中采取一定措施，尽量使结构在地震作用下少开裂或不大开裂，并做到“大震不倒”是不可能的，常采取的措施主要有以下几种。（1） 应按建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）的要求设置圈梁，注意圈梁应闭合，遇有洞口时要满足搭接要求。（2） 设置构造柱。（五） 砌块房屋的裂缝。 （1） 小型砌块砌体的力学性能特点砌块是比标准砖尺寸大的块体，用之砌筑砌体可以减轻劳动量和加快施工进度。制作砌块的材料有许多品种：南方地区多用普通混凝土做成空心砌块以解决粘土砖与农田争地的矛盾；北方寒冷地区则多利用浮石、火山渣、陶粒等轻集料做成轻集料混凝土空心砌块，既能保温又能承重，是比较理想的节能墙体材料；此外，利用工业废料加工生产的各种砌块，如粉煤灰砌块、煤矸石砌块、炉渣混凝土砌块、加气混凝土砌块等也因地制宜地得到应用，即能代替粘土砖，又能减少环境污染。砌块按尺寸大小和重量分成用手工砌筑的小型砌块和采用机械施工的中型和大型砌块。高度为180 350mm的块体一般称为小型砌块；高度为360 900mm的块体一般称为中型砌块；大型砌块尺寸更大，由于起重设备限制，中型和大型砌块现在已很少应用。（2） 砌块房屋裂缝的特点小型空心砌块则是混凝土拌合物经浇筑、振捣养生而成的。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩，其干缩量因材料和成型质量而异，并随时间增长而逐渐减小，以普通混凝土砌块为例，在自然养护条件下，成型28天后，收缩趋于稳定，其干缩率为0.03%0.035%，含水率50%60%左右，砌成砌体后，在正常使用条件下，含水率继续下降，可达10%左右，其干缩率为0.018%0.07%左右，干缩率的大小与砌块上墙时含水率有关，也与温度有关。砌块上墙后的干缩，引起砌体干缩，而在砌块内部产生一定的收缩应力，当砌体的抗拉、抗剪强度不足以抵抗收缩应力时，加之砌筑砂浆的强度等级不高，灰缝不饱满，干缩引起的裂缝往往呈发丝状而分散在灰缝隙中，当有粉刷抹面时便显露出来。极易产生裂缝，干缩引起的裂缝宽度不大，且裂缝宽度较均匀。 砌块材料本身的原因 混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的，混凝土是一种复合型材料，它是由骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料胶结而成的，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬化同时产生体积变形，这种变形是不均匀的；水泥收缩越大，骨料收缩很小。不同类型骨料的混凝土的热传导系数亦不同，它们之间的变形不是自由的，产生相互约束应力，当水泥砂浆的热膨胀系数大于骨料热膨胀系数时，界面上将产生拉应力，由此会造成开裂损伤。混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩，从而引起砌块自身开裂。混凝土中胶凝物质在大气中二氧化碳的作用下，会引起炭化收缩，导致混凝土自身开裂。砌块上墙后，由于自身的收缩，会引起墙内部产生一定的应力，当这种应力大于墙体的抗拉与抗剪强度时，墙体就会产生开裂。混凝土自身材料的原因，混凝土砌块需要成型养护28天，此时砌块的变形约完成60%，砌块变形要完全稳定需要长达3-5年，而 生产到施工过程中，有时砌块龄期不到即已出厂，且龄期很难检查控制，加之当前砌块生产厂家所用设备的质量良莠不齐，许多小厂家的生产设备质量不过关，生产出的砌块强度低，密实度低。这也是造成墙体开裂的原因之一。（3） 砌块房屋裂缝防治砌块墙体的裂缝控制，是一个复杂的系统工程，长期以来人们一直在寻找控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出了一些预防和控制裂缝的措施，从防止裂缝的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想。砌块生产和施工环节 在砌块生产环节要加大管理力度。目前，在生产领域存在生产设备质量不过关，质量体系不健全等问题，导致产出的砌块密实度达不到要求，几何尺寸差，缺棱掉角，含水率高、龄期达不到要求等一系列问题。要想解决这些问题，首先引进高质量的生产设备，保证砌块生产质量；其次，把好材料出厂关，砌块龄期必须达到28天以上，砌块的规格、强度等级、含水率等应严格检验，符合要求的方可进入施工现场使用。在砌块施工环节中应严格保证墙砌材料质量，同时保证砌筑用砂浆强度和饱满度，增加砌体灰缝接触面，才能保证墙体的刚度。严格按照砌筑方法，上下错缝要注意水平方面互相衔接，增加结构的强度和刚度。严格控制砌块的搬运及堆放环节，砌块的搬运过程必须轻拿轻放，严禁野蛮装卸。防止因砌块内伤而产生一时释放不了的应力，并要求堆放整齐，加盖防水物品，做好施工工人的培训工作，以提高砌筑质量。设计环节 为防止或减轻房屋墙体裂缝，在设计时可根据情况采取下列构造措施：增大基础圈梁刚度。为防止地基不均匀沉降引起墙体开裂，首先应处理好软土地基和不均匀地基，但在抒写地基加固和处理方案时，又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作。住宅建筑的平面宜规则，避免平面形状突变；除规范规定外，房屋长度大于40米时，宜设置变形缝；变形缝应贯通女儿墙或天沟。砌体结构房屋顶层砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5.墙体转角处和纵横墙交接处宜沿每隔400mm-500mm设拉结筋，其数量为每120mm墙厚不少于16.5或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角处或交接处算起，每边不小于600mm.抹灰环节的防裂措施 对于砌块墙体，按照普通墙面进行抹灰，很容易造成墙体开裂，所以要改变传统的抹面做法，按照“逐层渐变、柔性抗裂”的原理进行抹灰。其基本原理是，各构造层满足允许变形与限制变形相统一的原则，各层材料的性能满足随时分散和消解变形应力，各层弹性模量变化指标相匹配逐层渐变，外层的柔韧变形量高于内层的变形量；按照这一原理建立的柔性渐变抗裂体系，能够有效地吸收和消纳应力变形，能够解决外墙表面易出现有害裂缝的技术难题。外墙抹灰宜待房屋结构封顶15天后进行，以使墙体有一个干缩稳定的过程，避免日后粉刷开裂；顶层内抹灰应待屋面保温，隔热架空板施工完后再进行，以减少温差效应；外墙抹灰宜从次顶层开始往下，最后抹顶层，这对防止干缩裂缝的产生有效果。实践证明，采用这种抹灰工艺，对于防止墙体开裂有非常好的效果。 由于我国现阶段大量使用的是混凝土小型空心砌块和加气混凝土砌块，因此有必要对这两种砌体工程中最常见的质量缺陷和质量事故分别进行较详细的介绍。（1） 混凝土小型空心砌块砌体工程普通混凝土小型空心砌块以水泥、砂、碎石或卵石、水等预制成的。 混凝土小型空心砌块主规格尺寸为390mm190mm190mm，有两个方形孔，最小外壁厚应不小于30mm，最小肋厚应不小于25mm，空心率应不小于25%普通混凝土小型空心砌块按其强度分为MU3.5、MU5、MU7.5、MU10、MU15、MU20六个强度等级。普通混凝土小型空心砌块按其尺寸偏差、外观质量分为优等品、一等品和合格品。普通混凝土小型空心砌块的尺寸允许偏差应符合表13-30的规定。普通混凝土小型空心砌块尺寸允许偏差 表13-30项目优等品一等品合格品长度233宽度233高度233，4普通混凝土小型空心砌块的外观质量应符合表13-31的规定。普通混凝土小型空心砌块外观质量 表13-31项目优等品一等品合格品（1）弯曲（mm）不大于223（2）掉角缺棱个数不大于022三个方向投影尺寸的最小值（mm）不大于02030（3）裂纹延伸的投影尺寸累计（mm）不大于02030普通混凝土小型空心砌块的抗压强度应符合表13-32的规定。普通混凝土小型空心砌块强度 表13-32强度等级砌块抗压强度（MPa）5块平均值不小于单块最小值不小于MU3.53.52.8MU55.04.0MU7.57.56.0MU1010.08.0MU1515.012.0MU2020.016.0混凝土小型空心砌块砌体所用的材料，除满足强度计算要求外，尚应符合下列要求：1对室内地面以下的砌体，应采用普通混凝土小砌块和不低于M5的水泥砂浆。2五层及五层以上民用建筑的底层墙体，应采用不低于MU5的混凝土小砌块和M5的砌筑砂浆。在墙体的下列部位，应用C20混凝土灌实砌块的孔洞：1底层室内地面以下或防潮层以下的砌体；2无圈梁的楼板支承面下的一皮砌块；3没有设置混凝土垫块的屋架、梁等构件支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体；4挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每隔400mm在水平灰缝内设置不少于24、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片，钢筋网片伸入后砌隔墙内不应小于600mm（图13-21）。普通混凝土小砌块不宜浇水；当天气干燥炎热时，可在砌块上稍加喷水润湿；轻集料混凝土小砌块施工前可洒水，但不宜过多。龄期不足28d及潮湿的小砌块不得进行砌筑。应尽量采用主规格小砌块，小砌块的强度等级应符合设计要求，并应清除小砌块表面污物和芯柱用小砌块孔洞底部的毛边。在房屋四角或楼梯间转角处设立皮数杆，皮数杆间距不得超过15m。皮数杆上应画出各皮小砌块的高度及灰缝厚度。在皮数杆上相对小砌块上边线之间拉准线，小砌块依准线砌筑。小砌块砌筑应从转角或定位处开始，内外墙同时砌筑，纵横墙交错搭接。外墙转角处应使小砌块隔皮露端面；T字交接处应使横墙小砌块隔皮露端面，纵墙在交接处改砌两块辅助规格小砌块（尺寸为290mm190mm190mm，一头开口），所有露端面用水泥砂浆抹平（图13-26）。图13-26 小砌块墙转角处及T字交接处砌法小砌块应对孔错缝搭砌。上下皮小砌块竖向灰缝相互错开190mm。个别情况当无法对孔砌筑时，普通混凝土小砌块错缝长度不应小于90mm，轻骨料混凝土小砌块错缝长度不应小于120mm；当不能保证此规定时，应在水平灰缝中设置24钢筋网片，钢筋网片每端均应超过该垂直灰缝，其长度不得小于300mm（图13-27）。图13-27 水平灰缝中拉结筋小砌块砌体的灰缝应横平竖直，全部灰缝均应铺填砂浆；水平灰缝的砂浆饱满度不得低于90%；竖向灰缝的砂浆饱满度不得低于80%；砌筑中不得出现瞎缝、透明缝。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度应控制在812mm。当缺少辅助规格小砌块时，砌体通缝不应超过两皮砌块。小砌块砌体临时间断处应砌成斜槎，斜槎长度不应小于斜槎高度的2/3（一般按一步脚手架高度控制）；如留斜槎有困难，除外墙转角处及抗震设防地区，砌体临时间断处不应留直槎外，可从砌体面伸出200mm砌成阴阳槎，并沿砌体高每三皮砌块（600mm），设拉结筋或钢筋网片，接槎部位宜延至门窗洞口（图13-28）。图13-28 小砌块砌体斜槎和直接承重砌体严禁使用断裂小砌块或壁肋中有竖向凹形裂缝的小砌块砌筑；也不得采用小砌块与烧结普通砖等其他块体材料混合砌筑。小砌块砌体内不宜设脚手眼，如必须设置时，可用辅助规格190mm190mm190mm小砌块侧砌，利用其孔洞作脚手眼，砌体完工后用C15混凝土填实。但在砌体下列部位不得设置脚手眼：1过梁上部，与过梁成60角的三角形及过梁跨度1/2范围内；2宽度不大于800mm的窗间墙；3梁和梁垫下及左右各500mm的范围内；4门窗洞口两侧200mm内和砌体交接处400mm的范围内；5设计规定不允许设脚手眼的部位。小砌块砌体相邻工作段的高度差不得大于一个楼层高度或4m。常温条件下，普通混凝土小砌块的日砌筑高度应控制在1.8m内；轻骨料混凝土小砌块的日砌筑高度应控制在2.4m内。对砌体表面的平整度和垂直度，灰缝的厚度和砂浆饱满度应随时检查，校正偏差。在砌完每一楼层后，应校核砌体的轴线尺寸和标高，允许范围内的轴线及标高的偏差，可在楼板面上予以校正。 砌体裂缝的性质鉴别砌体裂缝在建筑施工行业中常遇到的一个质量通病，引起这的通病裂缝原因是多方面，既有设计上的原因，又有施工方面的因素。但一旦出现的砌体裂缝往往施工单位无从着手，设计单位拿到后感到措施贫乏，该维修的裂缝不修，不该修的裂缝作处理，修了裂、裂了修，反反复复，施工单位与设计方面常常引发争议。住户在准备做装璜时，认为房屋有质量问题，能理解的住户只要作维修，遇到不太理解的住户提出种种理由。至于什么样的裂缝需要处理呢？我们在这里借此一页与同行们探讨，关键在于裂缝的性质及其危害程度要有专业性鉴别。例如，砌体因抗压强度不足而产生竖向裂缝，是构件达不到临界状态的重要特性之一，必须及时采取措施加固或卸荷；而常见的温度裂缝，一般不会危及结构安全，通常都不必加固补强，只在其砌体表面维修即可。因此，鉴别裂缝的不同性质是十分重要的。砌体最常见的裂缝原因是温度变形和地基不均匀沉降，这二类裂缝统称为变形裂缝。荷载过大或截面过小导致受力裂缝虽然不多见，但其危害性往很严重。由于设计构造不当，材料或施工质量低劣造成的裂缝比较容易鉴别，但这种情况较少见。砌体裂缝是否需要处理的界限（一）标准规范的规定1.国家标准砌体结构设计规范对砌体裂缝无明确的要求和规定，但有一节“防止墙体开裂的主要措施”，以往设计中虽在构造措施上作了规定，砌体裂缝依然屡见不鲜。2.工业厂房可靠性鉴定标准中，对砌体裂缝是否需要处理的界限作了规定：（1）受力裂缝：当砌体结构或构件已出现明显的受压、受弯、受剪等受力裂缝时，应采取措施处理。（2）变形裂缝：当砌体结构或构件因温度、收缩、变形和地基不均匀沉降造成裂缝时，应处理和必须处理。3.建设部标准危险房屋鉴定标准中有关砌体危险构件的规定：（1）砌体裂缝长超过层高的1/2、缝宽大于20mm的竖向裂缝，或产生缝长超过1/3的多条竖向裂缝。（2）梁支座下的墙体产生明显的竖向裂缝或柱体产生多条水平面裂缝。（3）门窗洞口或窗间墙产生明显的交叉裂缝、竖向裂缝或水平面裂缝。（4）砌体柱身出现水平裂缝，或产生竖向贯通裂缝，其缝长超过柱高的1/2.砌体裂缝处理界限的建议1.根据裂缝鉴别的依据，正确区别受力或变形两类不同性质的裂缝。2.当确认为受力裂缝后，由原设计部门根据砌体的实际强度和尺寸进行验算，作出“应进行处理”或“必须处理”的结论。对于明显的受力裂缝均认真分析，尤其是受压砌体的竖向裂缝，梁或梁垫下的斜向裂缝或竖向裂缝，柱身的水平裂缝。只有在取得足够的依据时，可不作处理。3.当确认为变形裂缝时，应根据结构特征、环境条件、使用要求和可能造成的危害作适当的处理。对已经稳定的变形裂缝，一般不作结构性修补，而仅作恢复建筑功能的局部修补。对造成柱断裂或产生水平错位的裂缝，必须及时加固处理。4.墙体出现明显的交叉裂缝时，必须认真分析处理。裂缝处理原则（一）基本原则1.查清原因：从消除裂缝因素着手，防止再次开裂。如控制荷载，改善屋盖隔热性能等。如有人字形屋架或屋盖，采取加固措施，减少下弦伸长值，降低屋盖对墙或柱施加水平推力等。2.鉴别裂缝性质：重点区别受力或变形两类性质不同的裂缝，尤应注意受力裂缝的严重性与迫切性，杜绝裂缝急剧扩展而导致倒塌事故的发生。3.观测裂缝变化规律：对变形裂缝应作观测，寻找裂缝变化规律，或确定裂缝是否稳定，作为选择处理方案的依据。4.明确处理目的：如对裂缝封闭、地基加固、结构补强、减少荷载等。5.选定适当的处理时间：受力裂缝应及时处理，地基变形最好在裂缝稳定后处理；温度变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。（二）具体原则如我们经常遇到的温度裂缝、沉降裂缝和荷载裂缝等，可按下列原则进行处理：1.温度裂缝：一般不影响结构安全。经过一段时间观测，找到裂缝最宽的时间后，通常采用封闭保护或局部修复方法处理，有的还需要改变建筑热工构造。2.沉降裂缝：绝大多数裂缝不会严重恶化而危急结构安全。难过沉降观测和裂缝变化状态，对那些沉降逐步减小的裂缝，待地基基本稳定后，作逐步修复或封闭堵塞处理；如地基变形长期不稳定，可能影响建筑物正常使用时，应先加固地基，再处理裂缝。3.荷载裂缝：因承载能力或稳定性不足或危及结构物安全的裂缝，应及时采取卸荷或加固补强等方法处理，并应立即采取应急防护措施。 砌体裂缝的处理方法及选择 裂缝处理原则（一）基本原则1.查清原因：从消除裂缝因素着手，防止再次开裂。如控制荷载，改善屋盖隔热性能等。如有人字形屋架或屋盖，采取加固措施，减少下弦伸长值，降低屋盖对墙或柱施加水平推力等。2.鉴别裂缝性质：重点区别受力或变形两类性质不同的裂缝，尤应注意受力裂缝的严重性与迫切性，杜绝裂缝急剧扩展而导致倒塌事故的发生。3.观测裂缝变化规律：对变形裂缝应作观测，寻找裂缝变化规律，或确定裂缝是否稳定，作为选择处理方案的依据。4.明确处理目的：如对裂缝封闭、地基加固、结构补强、减少荷载等。5.选定适当的处理时间：受力裂缝应及时处理，地基变形最好在裂缝稳定后处理；温度变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。（二）具体原则如我们经常遇到的温度裂缝、沉降裂缝和荷载裂缝等，可按下列原则进行处理：1.温度裂缝：一般不影响结构安全。经过一段时间观测，找到裂缝最宽的时间后，通常采用封闭保护或局部修复方法处理，有的还需要改变建筑热工构造。2.沉降裂缝：绝大多数裂缝不会严重恶化而危急结构安全。难过沉降观测和裂缝变化状态，对那些沉降逐步减小的裂缝，待地基基本稳定后，作逐步修复或封闭堵塞处理；如地基变形长期不稳定，可能影响建筑物正常使用时，应先加固地基，再处理裂缝。3.荷载裂缝：因承载能力或稳定性不足或危及结构物安全的裂缝，应及时采取卸荷或加固补强等方法处