淺談砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的原因及防治
關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)，裂縫，原因，防治
在砌體結(jié)構(gòu)建筑物中，墻體裂縫多有發(fā)生，裂縫出現(xiàn)的時(shí)間因不同的建筑物而異，有的出現(xiàn)早，有的出現(xiàn)晚，但多發(fā)生在新建房屋的1-3年內(nèi)；縫寬不等，較寬者有，嚴(yán)重者形成貫穿性裂縫。砌體結(jié)構(gòu)裂縫問題已經(jīng)是一個(gè)普遍性的問題，它不僅影響了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，縮短了使用年限，而且對(duì)抗震也是極為不利的，因此，如何控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫問題是擺在工程技術(shù)人員面前的新課題。本文就砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的原因及防治談一些體會(huì)。
一、砌體常見裂縫的類型與原因
1、受力裂縫
受力裂縫的產(chǎn)生主要是砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中墻體在外荷載作用下的承載力沒達(dá)到規(guī)范所要求的強(qiáng)度，墻體由于外荷載產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過了墻體自身可承受的極限而開裂。受力裂縫破壞基本上分為受壓、受拉、受彎和受剪破壞：
（1）受拉破壞時(shí)裂縫成豎向平行分布。
�。�2）受拉破壞時(shí)可分為沿齒縫開裂和沿墻面垂直開裂。當(dāng)磚塊的強(qiáng)度等級(jí)較高而砂漿的強(qiáng)度較低時(shí)，磚體的抗拉強(qiáng)度大于該切向的粘結(jié)強(qiáng)度，砌體沿著與砂漿的交接面處處形成齒狀裂縫，墻體開裂破壞。反之，磚體的抗拉強(qiáng)度小于交接面處的粘結(jié)強(qiáng)度，易形成自上而下貫穿墻體的垂直裂縫，墻體開裂。
（3）受彎裂縫破壞與受拉相似。
�。�4）砌體局部受壓是常見的一種受力狀態(tài)，如基礎(chǔ)頂面的墻、柱的支撐處，梁或屋架端部的支撐處。
2、溫度變形
裂縫位置往往出現(xiàn)在房屋頂部附近，以兩端為最常見；裂縫在縱墻和橫墻上都可能出現(xiàn)，在寒冷地區(qū)越冬又未采暖的房屋有可能在下部出現(xiàn)冷縮裂縫。位于房屋長(zhǎng)度中部附近的豎向裂縫也可能屬于此類裂縫。裂縫形態(tài)最常見的是斜裂縫，形狀有一端寬，另一端細(xì)和中間寬兩端細(xì)兩種；其次是水平裂縫，多數(shù)呈斷續(xù)狀，中間寬兩端細(xì)，在廠房與生活間連接處的裂縫與屋面形狀有關(guān)，接近水平狀較多，裂縫一般是連續(xù)的，縫寬變化不大；第三是豎向裂縫，多因縱向收縮產(chǎn)生，縫寬變化不大。裂縫出現(xiàn)的時(shí)間大多數(shù)在經(jīng)過夏季或冬季后形成。裂縫的發(fā)展變化隨氣溫或環(huán)境溫度變化，在溫度最高或最低時(shí)，裂縫寬度、長(zhǎng)度最大，數(shù)量最多，但不會(huì)無限制地?cái)U(kuò)展惡化。出現(xiàn)此類裂縫的建筑物特征是屋蓋的保溫隔熱差，屋蓋對(duì)砌體的約束大；當(dāng)?shù)販夭畲蠼ㄖ镞^長(zhǎng)有無變形縫。建筑物的變形往往與建筑物的橫向變形有關(guān)，與建筑物的豎向變形無關(guān)。
3、地基不均勻沉降
裂縫位置多數(shù)出現(xiàn)在房屋下部，少數(shù)可發(fā)展到2-3層；對(duì)等高的長(zhǎng)條形房屋，裂縫大多出現(xiàn)在兩端附近；其他形狀的房屋，裂縫都在沉降變化劇烈處附近；一般都出現(xiàn)在縱墻上，橫墻上較少見。當(dāng)?shù)鼗再|(zhì)突變時(shí)，也可能在房屋頂部出現(xiàn)裂縫，并向下延伸，嚴(yán)重時(shí)可貫穿房屋全高。裂縫形態(tài)特征較長(zhǎng)見的是斜裂縫，通過門窗口的洞口處裂縫較寬；其次是豎向裂縫，不論是房屋上部，或窗臺(tái)下，或貫穿房屋全高的裂縫，其形狀一般是上寬下細(xì)；水平裂縫較少見，有的出現(xiàn)在窗角，靠窗口一端裂縫較寬；有的水平裂縫是地基局部塌陷而造成的，縫寬往往較大。裂縫出現(xiàn)的時(shí)間大多數(shù)在房屋建成后不久，也有少數(shù)工程在施工期間明顯開裂，嚴(yán)重的不能竣工。裂縫的發(fā)展變化隨地基變形和時(shí)間增長(zhǎng)增長(zhǎng)裂縫加大加多。一般在地基變形穩(wěn)定后裂縫不再變化，極個(gè)別的地基產(chǎn)生剪切破壞，裂縫發(fā)展導(dǎo)致建筑物倒塌。建筑物特征往往是房屋長(zhǎng)而不高，且地基變形量大；房屋剛度差；房屋高度或荷載差異大，又不設(shè)沉降縫；地基浸水或軟土地基中地下水位降低；在房屋周圍開挖土方或大量堆載；在已有建筑物附近新建高大建筑物。建筑物的變形用精確的測(cè)量手段測(cè)出沉降曲線，在該曲線曲率較大處出現(xiàn)的裂縫，可能是沉降裂縫。
二、裂縫的控制措施
1、設(shè)計(jì)過程中對(duì)砌體裂縫的主動(dòng)控制
砌體結(jié)構(gòu)裂縫一旦產(chǎn)生，就會(huì)降低建筑物的使用功能，嚴(yán)重裂縫還會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行“加固補(bǔ)強(qiáng)”困難較大，因此防止、控制砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是十分重要的，尤其是在地震區(qū)更為重要，否則將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
�。�1）從計(jì)算角度控制。由于砌體裂縫主要是由間接作用引起的，而溫度變化與材料脹縮系數(shù)不同等間接作用引起的砌體附加應(yīng)力的定量計(jì)算目前尚無統(tǒng)一的規(guī)范，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對(duì)間接作用可能引起的附加應(yīng)力給予充分考慮和計(jì)算，并對(duì)砌體強(qiáng)度進(jìn)行分析計(jì)算，以減少在通常溫差下變形裂縫的產(chǎn)生。
（2）規(guī)范結(jié)構(gòu)控制。為控制裂縫的產(chǎn)生，在建筑物的平面布置設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的平面形狀應(yīng)力求規(guī)則對(duì)稱，如平面形狀不規(guī)則，應(yīng)盡量采用“伸縮縫”將其分成若干獨(dú)立規(guī)則單無，“以放為主，抗放兼施”，以避免由于墻體溫度變化產(chǎn)生豎向開裂。對(duì)伸縮縫的設(shè)置，設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定一般較靈活，沒有嚴(yán)格和明確規(guī)定，設(shè)計(jì)方法均由設(shè)計(jì)人員自行處理。根據(jù)多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，只要按規(guī)范每隔一定距離留一條“伸縮縫”，按“留縫就不裂”的簡(jiǎn)單方法，在一般情況即可得到基本控制。在建筑物的豎向設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求按豎向規(guī)范規(guī)則，盡可能不出現(xiàn)錯(cuò)層，以避免由于溫度變化產(chǎn)生的水平裂縫。
�。�3）構(gòu)造控制。
�、偌訌�(qiáng)設(shè)置鋼筋砼圈梁，提高墻體的整體性。在建筑頂層每個(gè)開間、在錯(cuò)層處及屋面不等高處必須設(shè)置圈梁；頂層外圈應(yīng)設(shè)計(jì)為暗圈梁，不應(yīng)外漏，這樣可使外圈梁免受陽(yáng)光直接照射或大氣影響；無論“女兒墻”高低，均要設(shè)置鋼筋混凝土壓頂圈梁，并與“構(gòu)造柱”連為整體，以抵抗裂縫的產(chǎn)生。
�、谔岣呶菝姘宓恼w性。屋面板最好采用現(xiàn)澆板，或在預(yù)制屋面板上增加現(xiàn)澆層；在預(yù)制屋面板與外縱墻間設(shè)備現(xiàn)澆板帶，預(yù)制屋面板間設(shè)備現(xiàn)澆板縫梁，使屋面成整體式裝配。
�、墼诜课蓓攲佣瞬�1-2開間范圍內(nèi)的墻體采用配筋砌體，即每隔8皮磚在水平灰縫內(nèi)加配2φ6鋼筋，并在1-2開間范圍內(nèi)拉通，與“構(gòu)造柱”鋼筋結(jié)合。頂層用磚不應(yīng)低于MU7.5，砌筑砂漿強(qiáng)度不應(yīng)低于MS，以提高墻體抗裂力。
�、芪菝�“挑檐”為外露結(jié)構(gòu)，在一天內(nèi)的溫度變化較大，不僅本身容易開裂，而且對(duì)墻體開裂也有一定的影響，故應(yīng)適當(dāng)增加“挑檐”縱向配筋并增設(shè)“變形縫”或“后澆帶”，以減少收縮。“后澆帶”的做法是在其縱向受力較小的中間適當(dāng)部位，預(yù)留300mm寬的“后澆帶”，用鋼筋貫通，在施工40-60天后再二次澆筑，以起到先放后抗的控制作用。
�、葜匾曃菝姹�。選擇屋面保溫層時(shí)，適當(dāng)加厚或選用保溫隔熱性能好良好的材料。對(duì)屋面保溫層必須按建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱工計(jì)算，進(jìn)一步提高屋面保溫層的保溫隔熱性能。屋面保溫不好是屋面板產(chǎn)生溫度應(yīng)力的直接原因，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致頂層墻體開裂或屋面漏水。保溫層應(yīng)做至“挑檐”或檐溝處，以防止混凝土結(jié)構(gòu)外漏，有條件者必須增設(shè)、架空隔熱層。
三、砌體裂縫的加固處理
1、當(dāng)屋面保溫層未達(dá)到熱工要求和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重做屋面保溫層，使裂縫穩(wěn)定，因?yàn)閷?duì)溫度裂縫僅做一般性的回固補(bǔ)強(qiáng)是無濟(jì)于事的，必須從減少溫度應(yīng)力入手。保溫層使用的絕熱材料要滿足表觀密度、粒經(jīng)、導(dǎo)熱系數(shù)與含水率等各頂技術(shù)指標(biāo)的要求，在施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和現(xiàn)行施工規(guī)范的要求施工，力求達(dá)到設(shè)計(jì)的保溫效果。
2、對(duì)地基不均勻沉降引起的砌體裂縫，應(yīng)先加固地基，等沉降量達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)（平均日沉量0.02-0.03以內(nèi)）后，再加固墻體。
3、對(duì)外縱墻、橫墻、內(nèi)縱墻的裂縫采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿抹面加固法，剔灰縫深12cm，必脹錨栓@500，呈梅花型分布。掛鋼筋網(wǎng)φ6@250，M10水泥砂漿40mL厚，3道成活，施工完后，要注意噴水養(yǎng)護(hù)預(yù)防空鼓。
4、對(duì)于輕微裂縫可用水泥砂漿加107膠嵌補(bǔ)即可。
四、結(jié)束語(yǔ)
控制裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，是建筑工程中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起足夠重視�？刂屏芽p，重點(diǎn)在防，并需要從設(shè)計(jì)、施工上共同努力，采取有針對(duì)性的防裂措施，加大主動(dòng)控制的力度，才能提高新建房屋質(zhì)量的可靠性。只要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定，做到設(shè)計(jì)與施工緊密配合，控制裂縫是完全可以做到的。
