1.現(xiàn)象
斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端,多數(shù)裂縫通過窗口的兩個對角,裂縫向沉降較大的方向傾斜,傾斜角度在45°左右,裂縫多呈平行分部;并由下向上發(fā)展,裂縫多出現(xiàn)在底層墻體,向上逐漸減少,裂縫寬度自下而上逐漸變小,一般磚混結(jié)構(gòu)到三層很少看到這種裂縫。橫墻由于剛度較大(門窗洞口也少),一般不會產(chǎn)生太大的相對變形,故很少出現(xiàn)這類裂縫。這種裂縫常常在房屋建成后不久就出現(xiàn),其數(shù)量及寬度隨時間而逐漸發(fā)展。窗間墻水平裂縫一般在窗間墻的上下對角處成對出現(xiàn),沉降大的一邊裂縫在下,沉降小的一邊裂縫在上)。豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。當(dāng)縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時,頂層中央頂部豎直裂縫則較少。
2.原因分析
斜裂縫主要發(fā)生在軟土地基上的墻體中,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較差,施工質(zhì)量和材料強度不能滿足要求時,導(dǎo)致墻體開裂。
窗間墻水平裂縫產(chǎn)生的原因是,由于地基沉降量較大,沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,而發(fā)生上下位置的水平裂縫。
房屋底層窗臺下豎直裂縫,是由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起著反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下(如禮堂、廠房等工程),建在軟土地基上的房屋,窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴重時還會擠壞窗口,影響窗扇開啟。另外,地基如建在凍土層上,由于凍脹作用也可能在窗臺處發(fā)生裂縫。
3.預(yù)防措施
加強地基探槽工作。對于較復(fù)雜的地基,在基槽開挖后應(yīng)嚴格按照基土釬探工藝標(biāo)準(zhǔn)進行釬探,探出的軟弱部位會同設(shè)計單位共同確定處理方案,進行加固處理后,方可進行基礎(chǔ)施工。
合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載(高差懸殊的房屋)、長度過大、平面形狀較為復(fù)雜,同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋,都應(yīng)從基礎(chǔ)開始分成若干部分,設(shè)置沉降縫使其各自沉降,以減少或防止裂縫產(chǎn)生。沉降縫應(yīng)有足夠的寬度,操作中應(yīng)防止?jié)仓α簳r將斷開處澆在一起,或磚頭、砂漿等雜物落入縫內(nèi),以防房屋不能自由沉降而發(fā)生墻體拉裂現(xiàn)象。
加強上部結(jié)構(gòu)的剛度,提高墻體抗剪強度。由于上部結(jié)構(gòu)剛度較強,可以適當(dāng)調(diào)整地基的不均勻下沉。故應(yīng)在基礎(chǔ)頂面處及各樓層門窗口上部設(shè)置圈梁,減少建筑物端部門窗數(shù)量。
設(shè)計時,應(yīng)控制長高比不要過大。施工時嚴格執(zhí)行操作規(guī)程規(guī)定,如磚提前澆水潤濕,改善砂漿和易性,組砌方法正確,避免通縫和瞎眼縫,提高砂漿飽滿度,特別是磚墻豎縫砂漿的飽滿度應(yīng)嚴格控制;在施工臨時間斷處留置斜搓。對于非抗震設(shè)防地區(qū)的房屋,當(dāng)留置直搓時,也應(yīng)留成陽搓,并按規(guī)定加設(shè)拉結(jié)筋,堅決消滅陰搓和無拉結(jié)筋的作法。
為預(yù)防不均勻沉降引起裂縫,《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第6.3.3條有明確的規(guī)定,設(shè)計時可采取下列措施:增大基礎(chǔ)圈梁的剛度;在底層的窗臺下墻體內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2Φ6鋼筋,并深入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600㎜;采用鋼筋混凝土窗臺板,窗臺板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600㎜。大的門窗洞口下部,可以考慮設(shè)置鋼筋混凝土梁,以適應(yīng)窗臺反梁作用而變形,防止窗臺處產(chǎn)生豎直裂縫,混凝土梁深入每端不小于600毫米。另外,窗臺部位應(yīng)使用整磚砌筑。
在靠近原有建筑物新建房屋時,設(shè)計時應(yīng)考慮對原有建筑物的沉降影響,采取相應(yīng)的措施,預(yù)防原有建筑物因地基沉降而裂縫,比如新建房屋靠近原有建筑的一端基礎(chǔ)采取懸挑結(jié)構(gòu)形式等,使新建建筑與原有建筑基礎(chǔ)保持一定的距離。如果新建建筑地基開挖較深,應(yīng)考慮開挖時對原有建筑物的沉降影響,采取相應(yīng)的措施,比如深基坑降水,可造成周邊土體沉降,在基坑周邊采取止水措施。
4.治理方法
對于沉降差不大,且已不再發(fā)展的一般性細小裂縫,如果墻柱構(gòu)件與房屋結(jié)構(gòu)的剛度和強度是足夠的,一般不會影響結(jié)構(gòu)的安全和使用,采用表面處理,即采取砂漿堵抹即可。
對于不均勻沉降仍在發(fā)展,裂縫較嚴重且在繼續(xù)開展階情況,應(yīng)本著先加固地基后處理裂縫的原則進行。一般可采用樁基托換加固方法來加固,即沿基礎(chǔ)兩側(cè)布置灌注樁,上設(shè)抬梁,將原基礎(chǔ)圈梁托起,防止地基繼續(xù)下沉。
防止地基繼續(xù)沉降還可以采取注漿加固處理,在基礎(chǔ)邊緣外起的一定范圍內(nèi)對稱梅花狀布孔,孔深根據(jù)地質(zhì)情況確定。通過用振動法(或鉆孔法)將注漿花管擊至設(shè)計灌漿加固深度,將普通硅酸鹽水泥(強度等級不低于32.5級)拌成的稠漿注入地基土中。即用有一定限度的壓力,使水泥稠漿向地基的孔隙、空隙和空洞灌注。灌漿時,漿液所受阻力較小,易于滲透充填。漿液的滲流是哪里薄弱,就往哪里鉆,形成不規(guī)則脈狀、網(wǎng)狀和窩團狀漿液流體;漿液流體包圍和膠結(jié)土粒及碎石,固化后形成有一定強度的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)石,與四周被擠密的填土一起形成復(fù)合地基,從而使地基結(jié)構(gòu)趨于致密、均勻性改善、承載能力明顯提高。
沉降穩(wěn)定后或地基繼續(xù)沉降問題解決后,應(yīng)對裂縫墻體根據(jù)裂縫的嚴重程度,分別采用灌漿充填法(1:2水泥砂漿);鋼筋網(wǎng)片加固法(250mm×250mmΦ4—6鋼筋網(wǎng),用穿墻拉筋固定于墻體兩側(cè),上抹35mm厚1:2.5水泥砂漿或C20細石混凝土);拆磚重砌法(拆去局部磚墻,用高于原強度等級一級的砂漿重新砌筑)進行處理。還可以通過注漿法,其作法是,用空氣壓縮機將粘合劑灌人磚墻裂縫內(nèi),將開裂的墻重新粘合在一起,提高裂縫墻體強度的強度,具體施工方法如下:可沿裂縫打φ25mm孔,每個孔相距25mm左右,將建筑膠聚合水泥漿灌入孔內(nèi),形成銷鍵來抵抗剪力,依靠建筑膠聚合水泥砂漿將裂縫粘成整體。按照裂縫的寬度配制三種漿。當(dāng)裂縫寬度在0.2~1mm時用稀漿,裂縫寬度在1~5mm時用稠漿;裂縫寬度在5~15mm時用砂漿。具體灌漿修補磚墻裂縫的施工工藝如下,即:清理裂縫→粘灌漿嘴子→封閉裂縫→檢查封閉程度→灌漿。具體施工工藝可按下圖施工: