第四章 砌体工程事故处理
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(4)水泥灌浆 有重力灌浆和压力灌浆两种,由于灌浆材 料强度都大干砌体强度,因此只要灌浆方法和措施适当, 经水泥灌浆修补的砌体强度都能满足要求,而且具有修 补质量可靠,价格较低,材料来源广和施工方便等优点。 (5)钢筋水泥夹板墙 墙面裂缝较多,而旦裂缝贯穿墙厚 时,常在墙体两面增加钢筋(或小型钢)网,并用穿墙 “∽”筋拉结固定后,两面涂抹或喷涂水泥砂浆进行加 固。 (6)外包加固 常用来加固柱,一般有外包角钢和外包钢 筋混凝土两类。 (7)加钢筋混凝土构造柱 常用于加强内外墙连系或提高 墙身的承载能力或刚度(见图4-2)。
(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。
四、裂缝处理方法及选择 1、处理方法分类 常见裂缝有以下几种处理方法。 (1)填缝封闭 常用材料有水泥砂浆、树脂砂浆等。这 类硬质填缝材料极限拉伸率很低,如砌体尚未稳定, 修补后可能再次开裂。 (2)表面覆盖 对建筑物正常使用无明显影响的裂缝, 为了美观的目的,可采用表面覆盖装饰材料,而不封 堵裂缝。
①抗压强度不足; 例子:中心受压砖柱的竖向裂缝。 ②抗弯强度不足; 例子:砖砌平拱抗弯强度不足,产生竖向或斜向裂缝。 ③抗剪强度不足; 例子:挡土墙抗剪强度不足而产生水平裂缝。 ④抗拉强度不足; 例子:砖砌水池池壁沿灰缝的裂缝。 ⑤局部承压强度不足。 例子:大梁或梁垫下的斜向或竖向裂缝。
设计构造不当
(4)明确处理目的 在上述(1)~(3)条的基础上,明 确处理目的,如裂缝封闭、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。 (6)选用合理的处理方法 既要效果可靠,又要切实可行, 还要经济合理。 (7)确保处理工作安全 对处理阶段的结构强度与稳定性 进行验算,必要时采取支护措施。 (8)满足设计要求 处理裂缝应遵守标准规范的有关规定, 并满足设计要求。
2、处理方法选择 一般可根据前述的处理方法特点与使用范围进行选择。 根据裂缝性质和处理目的选择处理方法时可参考表4-3 的建议
五、砌体裂缝处理实例(略)
第二节 砌体强度、刚度和稳定性不足事故处理
一、事故类型与原因 1、强度不足事故 砌体强度不足,有的变形,有的开裂,严重的甚至倒 塌。对待强度不足的事故,尤其需要特别重视没有明 显外部缺陷的隐患性事故。 造成砌体强度不足的主要原因有:设计截面太小;水、 电、暖、卫和设备留洞留槽削弱断面过多;材料质量 不合格;施工质量差,如砌筑砂浆强度低下,砂浆饱 满度严重不足等。
④地基浸水; 例子:填土地基或湿陷性黄土地基,局部浸水后产生不均 匀沉降,使纵墙开裂。 ⑤地下水位降低; 例子:地下水位较高的软土地基,因人工降低地下水位引 起附加沉降,导致砌体开裂。 ⑥相邻建筑物影响。 例子:原有建筑物附近新建高大建筑物,造成原有建筑产 生附加沉降而裂缝。
结构荷载过大或砌体截面过小
2、砌体稳定性不足事故 这类事故是指墙或柱的高厚比过大或施工原因,导致 结构在施工阶段或使用阶段失稳变形。 造成砌体稳定性不足的主要原因有:设计时不验算高 厚比,违反了砌体设计规范有关限值的规定;砌筑砂 浆实际强度达不到设计要求;施工顺序不当,如纵横 墙不同地砌筑,导致新砌纵墙失稳;施工工艺不当, 如灰砂砖砌筑时浇水,导致砌筑中失稳;挡土墙抗倾 覆、抗滑移稳定性不足等。
材料质量不良
①砂浆体积不稳定; 例子:水泥安定性不合格,用含硫量超标准的硫铁矿渣 代砂,引起砂浆开裂。 ②砖体积不稳定。 例子:使用出厂不久的灰砂砖砌墙,较易引起裂缝。
施工质量低劣
①组砌方法不合理,漏放构造钢筋; 例子:内外墙不同时砌筑,又不留踏步式接槎,或不放拉 结钢筋,导致内外墙连接处产生通长竖向裂缝。 ②砌体中通缝、重缝较多; 例子:某单层厂房围护外墙,因集中使用断砖而裂缝。 ③留洞或留槽不当。 例子:某实验楼在500mm宽窗间墙留脚手眼,而导致砌 体裂缝。
地基不均匀沉降
①地基沉降差大; 例子:长高比较大的砖混结构房屋中,中部地基沉 降大于两端时,产生八字裂缝。地基两端沉降大于 中部时,产生八字裂缝。地基突变,一段沉降较大 时,产生竖向裂缝。 ②地基局部塌陷; 例子:位于防空洞、古井上的砌体,因地基局部塌 陷而裂缝。 ③地基冻胀; 例子:北方地区房屋基础埋深不足,地基土又具有 冻胀性,导致砌体裂缝。
(8)增设卸荷结构 如墙柱增设预应力补强撑杆。 (9)预应力锚杆加固 例如重力式挡土墙用预应力锚杆 加固后,提高抗倾覆与抗滑能力,见图4-17 (10)局部拆除重做 用于柱子强度、刚度严重不足时。
各种处理方法选择参见表4-4
三、强度、刚度、稳定性不足事故处理实例(再略)
第三节 局部倒塌事故处理
砌体最常见的裂缝原因是温度变形和地基不均匀 沉降。这两类裂缝统称为变形裂缝。荷载过大或截面 过小导致的受力裂缝虽然不多见,但其危害性往往很 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。因此本节 重点阐述前三类性质裂缝的鉴别。 下面主要以工程实践经验为基础,从裂缝位置、 形态特征、开裂时间、发展变化、建筑特征、使用条 件和建筑变形等方面,介绍鉴别这三类裂缝的方法, 供参考,详见表4-2
(3)加筋锚固 砖墙两面开裂时,需在两侧每隔5皮砖 剔凿一道长1m(裂缝两侧各0.5m),深50mm的砖缝, 埋入¢6钢筋一根,端部弯直钩并嵌人砖墙竖缝,然后 用强度等级为M10的水泥砂浆嵌填严实,见图4-1。施 工时要注意以下三点: ①两面不要剔同一条缝,最好隔两皮砖; ②必须处理好一面,并等砂浆有一定强度后再施工另 一面; ③修补前剔开的砖缝要充分浇水湿润,修补后必须浇 水养护。
最后还需要指出:前述鉴别根据与方法就一般情况而言,在 应用时还需注意各种因素的综合分析,才能得出较正确的结 论。
三、裂缝处理原则 1、裂缝处理的基本原则 (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。有时还可采用加固屋 架,减小下弦伸长值,降低屋架支撑对墙或柱施加的水 平推力等。 (2)鉴别裂缝性质 根据以上有关内容, 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 变化的规律,或确定裂缝是否已经稳定,作为选择处理 方案的依据。
(4)增设壁柱 有明设和暗设两类,壁桂材料可用同类 砌体,或用钢筋混凝土或钢结构(见图4-15)。 (5)加大砌体截面 用同材料加大砖柱截面,有时也加 配钢筋(见图4-16) (6)外包钢筋混凝土或钢 常用于柱子加固。 (7)改变结构方案 如增加横墙,变弹性方案为刚性方 案;柱承重改为墙承重;山墙增设抗风圈梁(墙不长 时)等。
第一节 砌体裂缝处理
一、裂缝原因 ①温度变形; ②地基不均匀沉降; ③结构荷载过大或砌体截面过小; ④设计构造不当; ⑤材料质量不良; ⑥施工质量低劣; ⑦其他;
温度变形
①因日照及气温变化,不同材料及不同结构部位的变形 不一致,同时又存在较强的约束; 例子:平屋顶砖混结构顶层砖墙,因日照及气温变化 和两种材料的温度线膨胀系数不同,造成屋盖与砖墙 变形不一致所产生的裂缝 ②气温或环境温度温差太大; 例子:房屋长度太大,又不设置伸缩缝,造成贯穿房 屋全高的竖向裂缝。 ③砖墙温度变形手地基约束; 例子:北方地区施工期不采暖,砖墙收缩受到地基约 束,造成窗台及其以下砌体中产生斜向或竖向裂缝。 ④砌体中的混凝土收缩(温度与干缩)较大; 例子:较长的现浇雨篷梁两端墙面产生的斜裂缝。
其他
①地震; 例子:多层砖混结构宿舍在强烈地震下产生的斜向 或交叉形裂缝。 ②机械振动。 例子:某工程附近爆破所造成的裂缝。
二、裂缝性质鉴别 裂缝是否需要处理和怎样处理,主要取决干裂缝 的性质及其危害程度。例如,砌体因抗压强度不足而 产生竖向裂缝,是构件达到临界状态的重要特征之一, 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。因此, 根据裂缝的特征,鉴别裂缝的不同性质是十分重要的。
3、房屋整体刚度不足事故 仓库等空矿建筑,由于设计构造不良,或选用的计算 方案欠妥,或门窗洞对墙面削弱过大等原因而造成房 屋使用中刚度不足,出现颤动。
二、刚度、稳定性不足事故处理方法及选择 这类事故可能危及施工或使用阶段的安全,因此均应 认真分析处理;常用方法有以下几种。 (1)应急措施与临时加固 对那些强度或稳定性不足可 能导致倒塌的建筑物,应及时支撑,防止事故恶化。 如临时加固有危险,则不要冒险作业,应划出安全线, 严禁无关人员进入,防止不必要的伤亡。 (2)校正砌体变形 可采用支撑顶压,或用钢丝或钢筋 校正砌体变形后,再作加固等方式处理。 (3)封堵孔洞 由墙身留洞过大造成的事故可采用仔细 封堵孔洞,恢复墙整体性的处理措施,也可在孔洞处 增作钢筋混凝工框加强。
2、常见裂缝处理的具体原则 常见的温度裂缝、沉降裂缝和荷载裂缝等可分别按下 列原则处理。 (1)温度裂缝 一般是不影响结构安全。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及结构 安全。通过沉降和裂缝观测,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。
一、局部倒塌事故类型与原因 砌体结构局部倒塌最多的是柱、墙工程。砖拱倒塌虽 然时有发生,但原因很简单,几乎全是无设计或设计 错误,加之砖拱的使用日益减少,本节仅阐述由柱、 墙破坏而引起的局部倒塌的处理。 (1)设计构造方案或计算简图错误 例如单层房屋长 度 虽不大,但一端无横墙时正仍按刚性方案计算,必 导致倒塌;又如跨度较大的大梁(>14m)搁置在窗 间墙上,大梁和梁垫现浇成整体,墙梁连接节点仍按 绞接方案设计计算,也可导致倒塌;再如单坡梁支撑 在砖墙或柱上,构造或计算方案不当,在水平分力作 用下倒塌等。
砌体工程事故处理ห้องสมุดไป่ตู้
砌体工程质量事故常见的有以下四类: ①砌体裂缝; ②砌体强度不足;
③砌体错位、变形;
④砌体局部倒塌。
常用的处理方法有以下几种:
①表面修补,如填缝封闭、加筋嵌缝等; ②校正变形; ③加大砌体界面; ④灌浆封闭或补强; ⑤增设卸荷结构; ⑥改变结构方案,如增加横墙,将弹性方案改为刚性方 案;柱承重改为墙承重;砌体结构改为混凝土结构等; ⑦砌体外包钢丝网水泥,或钢筋混凝土,或钢结构; ⑧加强整体性,如增设构造柱、钢拉杆等; ⑨拆除重做。
①沉降缝设置不当; 例子:沉降缝的位置不设在沉降差最大处;沉降缝 太窄,沉降变形后砌体受挤压而开裂。 ②建筑结构整体性差; 例子:砖混结构建筑中,楼梯间砖墙的钢筋混凝土 圈梁不闭合而引起的裂缝。 ③墙内留洞; 例子:住宅内外墙交接处留烟囱孔,影响内外墙连 接,使用后因温度变化而开裂。
④不同结构混合使用,又无适当措施; 例子:钢筋混凝土墙梁挠度过大,引起砌体裂缝。 ⑤新旧建筑连接不当; 例子:原有建筑扩建时,基础分离,新旧砖墙砌成整体, 使结合处产生裂缝。 ⑥留大窗洞的墙体构造不当。 例子:大窗台墙下,上宽下窄的竖向裂缝。
(8)整体加固 当裂缝较宽且墙身变形明显,或内外墙拉 结不良时,仅用封堵或灌浆等措施难以取得理想的效果, 这时常用加设钢拉杆,有时还设置封闭交圈的钢筋混凝 土或钢腰箍进行整体加固。例如内外墙连接处脱开裂缝 和横墙产生八字形裂缝,可采用图4-3所示方法处理。 (9)变换结构类型 当承载能力不足导致砌体裂缝时,常 采用这类方法处理。最常见的是柱承重改为加砌一道墙 变为墙承重,或用钢筋混凝土代替砌体等 (10)将裂缝转为伸缩缝 在外墙土出现随环境温度而周期 性变化,且较宽的裂缝时,封堵效果往往不佳,有时可 将裂缝边缘修直后,作为伸缩缝处理。 (11)其他方法 若因梁下未设混凝土垫块,导致砌体局部 承压强度不足而裂缝,可采用后加垫块的方法处理。对 烈缝较严重的砌体,有时还可采用局部拆除重砌等。