砌体结构事故分析与处理

砌体结构事故分析与处理——砌体结构常见裂缝分析及预防方伟（C08土木1班081308106）【文摘】随着国民经济和科学技术的发展，砌体结构的应用范围日趋广泛。由于其应用及结构形式发展较快，也带来一些问题。本文解析了砌体结构中常见裂缝的分析和预防。【关键词】砌体结构常见裂缝分析和预防一前言砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。较刚劲混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差，因此对多层砌体结果抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外，砖砌体所用粘土砖用量很大，占用农田土地过多，因此把实心砖改成空心砖，特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料，以及利用工业废料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。砌体结构的主要优点是：①容易就地取材。砖主要用粘土烧制，食材的原料是天然石，砌块可以用工业废料---矿渣制作，来源方便，价格低廉。②砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。③砌体砌筑时不需要模版和特殊的施工设备。在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需要的保温措施。④砖墙和砌块体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构；砌体结构的缺点是：①与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自量大。②砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需要粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。砌体出现裂缝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有：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。二裂缝的分析及预防1.地基不均匀沉降引起的裂缝：地基不均匀沉降后，沉降的大部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加力超过砌体的强度时，砌体中便产生裂缝。这种裂缝由沉降差可以判断出砌体中主拉力的大致方向。裂缝大致与主拉力方向相垂直，裂缝一般朝向凹陷处（沉陷大的部位）。预防地基不均匀沉降引起裂缝的主要措施有：①合理设置沉降缝。在房屋体型复杂，特别是高度相差较大时或地基承载相差过大时，应设沉降缝，沉降缝应从基础开始分开，且有足够的高度，施工中应保持缝内清洁，应防止碎砖、砂浆等杂物落入缝内。②加强上部的刚度和整体性，提高墙体的抗剪能力。减少建筑物端部的门、窗洞口，增大端部洞口到墙端的墙体宽度，加强圈梁布置加强结构的整体性。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上，如同一区段建筑；一部分用天然地基，一部分用桩基等。必须采用不同地基时，要妥善处理，并进行必要的计算分析。2.地基冻胀引起的裂缝：地基土上层温度降到0℃以下时，冻胀性土中的上部水开始冻结，下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成冰晶，体积膨胀，向上隆起。隆起的程度与冻结层厚度及地下水位高低有关，一般隆起可达几毫米至几十毫米，而且往往是不均匀的，建筑物的自重往往难以抗拒，因而建筑物的某一局部就被顶了起来，引起房屋开裂。防止冻胀引起裂缝的主要措施有：①一定要将基础的埋置深度到冰冻线以下。不要因为是中小型建筑或附属结果而把基础置于冰冻线以上。有时，设计人员对室内隔墙基础因有采暖而未置于冰冻线以下，从而引起事故。应注意在施工时，或交付使用前即有发生冻胀事故的可能，并采取适当措施。②在某些情况下，当基础不能做到冰冻线以下时，应采取换土等措施消除土的冻胀。③用单独基础，采用基础梁承担墙体重量，其两端支于单独基础上。基础梁下面应留有一定孔隙，防止土的冻胀顶裂基础和砖墙。3.温度差引起的裂缝：热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能，砌体也不例外。由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩，或者砌体的伸缩受到约束时，则会引起砌体开裂。常见的是砌体长度过长，砌体伸缩在上层较大而在基础处受约束而较小，从而引起开裂。故应按规范要求设置伸缩缝。此外，由于混凝土圈梁与砌体的温度膨胀系数不同，在温度变化时会使墙体产生裂缝。防止温度变化引起裂缝的主要措施有：①按照国家颁布的有关规定，根据建筑物的实际情况设置伸缩缝。②在施工中要保证伸缩缝的合理作法，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。故屋面施工最好避开高温季节。⑤遇有长的现浇屋面混凝土挑檐、圈梁时，可分段施工，预留伸缩缝，以避免混凝土伸缩对墙体的不良影响。4.地震作用引起的裂缝：与钢结构和混凝土结构相比，砌体结果的抗震性是较差的。地震烈度为6度时，对砌体结构就有破坏性，对设计不合理或施工质量差的房屋就会引起裂缝。当遇到7-8度地震时，砌体结果的墙体大多会产生不同程度的裂缝，标准低的一些砌体房屋还会发生倒塌。预防地震作用引起的裂缝的主要措施有：①应按结构抗震设计规范要求设置圈梁，注意圈梁应闭合，遇有洞口时要求满足搭接要求。②设置构造柱。构造柱往往与砌体组合在一起。这时应特别注意振捣密实，不留孔洞，竖筋位置正确，与墙体拉结可靠。应该有一面是外露的。以便拆模后检查。5.砌块房屋的裂缝：混凝土小型空心砌块是一种新型的建筑材料，它的出现给古老的砌体结构注入了新的生命力。由于它的诸多优点，已经成为替代传统的粘土砖最有竞争力的墙体材料。从大的方面来说墙体裂缝可分为受力裂缝与非受力裂缝两大类。在各种荷载直接作用下墙体产生的相应形式的裂缝称为受力裂缝。而由于砌体收缩、温湿度变化、地基沉降不均匀等引起的裂缝则为非受力裂缝，又称变形裂缝。砌体房屋裂缝防治：①由于砌块及其砌体的温度变形和干缩变形均比较大，而抗拉、抗剪强度又比较低，所以伸缩缝间距限制理应比砖砌体严格。由于混凝土砌块的线胀系数为砖的两倍，故砌块房屋的伸缩缝间距只为砖石房屋的二分之一。②在砌块生产方面应加强质量控制。砌块成型后采用自然养护必须达到20d，采用蒸汽养护达到规定强度后，必须停放14d后方可出厂。③砌块房屋施工方面也要加强管理、④增强基础圈梁刚度，适当增加平面上圈梁布置的密度。⑤确保屋面保温层的隔热效果，防止屋面防水层失效、渗漏。⑥在屋盖上设分格缝。⑦顶层圈梁或支承梁的梁垫均不得与屋面板整浇。⑧屋盖保湿层上的砂浆找平层与周边女儿墙间应断开，留出沟槽，用松软防水材料填塞。⑨加强顶层内、外纵墙端开间门窗洞口周边的刚度。三结束语通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝等的分析，提出了一些控制措施，对具体工程，应该具体分析，结合实际，采用不同的控制方法，来达到较好的效果。