【摘 要】砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是非常普遍的工程問題，文章針對砌體結(jié)構(gòu)裂縫類型、產(chǎn)生的原因以及預(yù)防控制措施進(jìn)行了分析,僅供參考。
【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu)；裂縫；控制
砌體結(jié)構(gòu)是由塊體材料和砂漿砌筑而成的以墻、柱作為建筑物主要承重構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)材料來源廣泛、施工工藝設(shè)備簡單，具有良好的耐火性和耐久性。隨著砌體材料技術(shù)和建造技術(shù)的不斷進(jìn)步，砌體結(jié)構(gòu)目前在我國被廣泛地應(yīng)用。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，砌體的自重大，抗拉、抗剪、抗彎強度較低。在各種內(nèi)外因素作用下，砌體結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生不同類型的變形和裂縫，使結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性降低；較大的變形會影響結(jié)構(gòu)安全、使用功能和抗震性能，如外墻及結(jié)構(gòu)層板面的裂縫會導(dǎo)致滲漏，影響建筑物的使用功能。下面就砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型、成因及預(yù)防控制措施加以分析說明。
1 砌體結(jié)構(gòu)的裂縫類型及成因
1.1 溫度裂縫
溫度的變化會引起砌體的熱脹冷縮，當(dāng)溫度變化引起的內(nèi)應(yīng)力足夠大時，砌體就會產(chǎn)生裂縫，這就是溫度縫。以磚砌體為例，混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為10ｘ10－6m/℃，磚砌體的溫度線膨脹系數(shù)為5ｘ10－6m/℃。由于砌體與混凝土樓板的溫度線膨脹系數(shù)相差很大，在溫度作用下，樓板變形較大，其下的砌體變形相對較小，使砌體和樓板之間產(chǎn)生變形差，樓板的收縮膨脹在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。在溫度變化的反復(fù)作用下，變形較大的樓板將變形較小的砌體拉剪開裂。
溫度裂縫常出現(xiàn)在砌體結(jié)構(gòu)房屋頂層兩端的墻體上，如在門窗洞口兩邊的正八字形斜裂縫、內(nèi)縱墻上的斜裂縫、屋頂圈梁下的水平裂縫等。內(nèi)應(yīng)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)的分布情況為：建筑物的兩端大，中間小，頂層和底層大，中間層小。
溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因，在所有塊體材料的墻體上比較普遍。不論何種塊體材料，溫度裂縫的形態(tài)沒有本質(zhì)區(qū)別，僅在程度上有所不同，而且分布位置也較集中在建筑物頂層的兩端。在建筑物的底層兩端也有發(fā)現(xiàn)，開裂程度低于頂層。溫度裂縫一般經(jīng)過幾個冬夏之后才逐漸趨于穩(wěn)定。
1.2 地基不均勻沉降裂縫
建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳給地基，使地基受到壓力，地基土受壓產(chǎn)生相應(yīng)的變形。若將建筑物的基礎(chǔ)視為一個柔性構(gòu)件，假定地基土是近似均質(zhì)的，并且受到均勻荷載的作用，根據(jù)角點法理論，建筑物的中部沉降量大，端部沉降量小。
實際情況是基礎(chǔ)介于完全柔性和完全剛性之間的，基礎(chǔ)的剛度在一定程度上能夠調(diào)整地基反力分布和沉降變形，但是反力分布和沉降變形的總體趨勢改變。若把上部結(jié)構(gòu)看作是一個構(gòu)件，地基的沉降變形引起上部結(jié)構(gòu)的變形，地基中部沉降量大時，則構(gòu)件產(chǎn)生正彎曲變形。結(jié)構(gòu)中下部受拉，端部受剪，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過強度極限時，墻體由于剪力形成的主拉應(yīng)力開裂，裂縫呈正八字形。當(dāng)建筑物端部沉降過大時，會形成負(fù)彎距，內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力使墻體產(chǎn)生斜裂縫或倒八字裂縫。
不均勻沉降裂縫主要有八字形裂縫、斜裂縫、墻體豎向裂縫、墻體水平裂縫。
1.3 干縮裂縫
砌塊材料具有干縮濕漲的性質(zhì)。砌塊材料的含水率不同，干縮濕漲影響程度也不一致，受砌體材料反復(fù)干縮濕漲引起的砌體裂縫為干縮裂縫。普通粘土磚在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹，這種濕脹是不可逆轉(zhuǎn)的變形；其它類型的砌塊材料隨著含水率的降低，材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。干縮變形的特點是早期發(fā)展比較快，以后逐步變慢，幾年后才能停止干縮，但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹，脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形，其干縮率有所減小，約為第一次收縮的80%。
干縮裂縫形態(tài)一般有：在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫、塊體材料周邊灰縫的裂縫、外墻一二層窗下墻出現(xiàn)的豎向均勻裂縫、山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向或水平裂縫。
1.4 地震作用裂縫
由于砌體材料的脆性性質(zhì)，其抗剪、抗拉、抗彎強度都較低。在地震作用下，砌體結(jié)構(gòu)的墻體會產(chǎn)生不同形式的裂縫，主要有水平裂縫、斜裂縫、交叉裂縫和豎向裂縫。與水平地震作用方向平行的墻體受到平面內(nèi)地震剪力的作用，在地震剪力以及豎向荷載共同作用下，當(dāng)墻體內(nèi)的主拉應(yīng)力超過砌體強度時，墻體就會產(chǎn)生斜裂縫；當(dāng)墻體受到與平面方向垂直的水平地震剪力發(fā)生平面外受彎時，產(chǎn)生水平裂縫；交叉裂縫是建筑物墻體受地震的反復(fù)作用，由斜裂縫發(fā)展而來。
樓梯間是砌體結(jié)構(gòu)受到地震作用較大且抗震薄弱的部位，所以樓梯間的震害往往比較嚴(yán)重。由于樓梯間開間小，水平方向的剛度相對較大，吸收的地震能量較多，加之樓梯間墻體沒有樓蓋形成空間結(jié)構(gòu)，墻體沿高度方向缺乏支撐，其空間剛度較差，預(yù)留洞又會削弱樓梯間墻體的整體穩(wěn)定性，所以在地震作用下，樓梯間墻體易受破壞開裂。
墻角由于處于房屋的盡端，結(jié)構(gòu)對其約束作用較弱，地震對房屋的扭轉(zhuǎn)作用比較明顯，所以墻角處的受力比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的不利影響而開裂。縱橫墻連接處由于受到兩個方向地震作用力，受力也比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象而使連接處開裂破壞。
2 砌體結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)控措施
2.1 溫度裂縫的預(yù)控措施
2.1.1 設(shè)計措施
�。�1）為了減小溫度應(yīng)力的影響，可在建筑物中設(shè)置設(shè)伸縮縫，將伸縮縫設(shè)在因溫度作用可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方，以消除溫度應(yīng)力產(chǎn)生的影響。
�。�2）為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可在屋面設(shè)置保溫隔熱層。屋面的保溫隔熱層或剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)分隔縫，分隔縫的間距小于6m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30�。保溫層應(yīng)做至挑檐或檐溝處，以防止混凝土結(jié)構(gòu)外露。
�。�3）在屋面板下設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)設(shè)置水平鋼筋。墻長超過4米時設(shè)置構(gòu)造柱，墻高超過3米時設(shè)置圈梁。在建筑物頂層兩端的門窗洞口兩側(cè)增設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱之間砌體內(nèi)設(shè)置拉結(jié)鋼筋。
（4）為了防止或減輕房屋底層墻體的裂縫，在底層窗洞下的外縱墻中，設(shè)置防裂鋼筋，將其錨固在兩側(cè)的構(gòu)造柱中。建筑物底層兩端的門窗洞口兩側(cè)增設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱之間砌體內(nèi)設(shè)置灰縫鋼筋。
�。�5）在墻體轉(zhuǎn)角處、內(nèi)外墻交接處設(shè)置拉結(jié)筋，以增強墻體的抗裂能力。
2.1.2 施工措施
（1）做好建筑材料使用前的檢測（如水泥、砂和磚），不合格的材料嚴(yán)禁使用。
�。�2）加強對砂漿的質(zhì)量控制，改善砂漿的和易性和保水性，以利于與砌塊的粘接。砌筑前對砌塊澆水濕潤（粘土磚含水率大于10%），以保證與砂漿的粘接性。改進(jìn)施工工藝與施工技術(shù)，砌筑接槎、組砌方式正確，砂漿飽滿，灰縫厚度均勻、錯縫合理。
�。�3）屋面板設(shè)“后澆帶”。在建筑物縱向的中間部位，屋面板上預(yù)留300mm寬的空隙，鋼筋連通，在屋面板施工完40―60天后用膨脹混凝土澆筑，以減輕屋面板混凝土的收縮變形，減小溫度應(yīng)力等問題，屋面施工應(yīng)盡量避開高溫季節(jié)。
2.2 不均勻沉降縫的預(yù)控措施
2.2.1 建筑措施
�。�1）建筑物體形力求簡單規(guī)則，避免過于復(fù)雜的平面結(jié)構(gòu)形式。復(fù)雜的建筑物體型會削弱建筑物整體剛度，在地基條件不良時，盡量采用簡單的建筑體型和平面結(jié)構(gòu)形式。合理設(shè)置沉降縫，利用用沉降縫將建筑物劃分成若干個剛度較好的獨立單元，或?qū)⒌鼗两挡煌牟糠址指糸_來。將沉降縫設(shè)置在荷載突變處、建筑平面轉(zhuǎn)折處、地基土軟硬不均變化處。
�。�2）控制建筑物的長高比。建筑物長高比控制在2.5以內(nèi)，對于平面簡單，內(nèi)外墻貫通、橫墻間隔較小的結(jié)構(gòu)，長高比不宜大于3.0。不符合上述要求時，設(shè)置沉降縫。
�。�3）合理布置縱橫墻體特別是承重墻體，加強主體結(jié)構(gòu)的剛度和整體性。地基不良時內(nèi)外縱墻盡量貫通，避免在中間或某些部位斷開，使它能起到調(diào)整不均勻沉降的作用。每隔一定距離設(shè)置一道橫墻，與內(nèi)外縱墻連接，以加強房屋的空間剛度，進(jìn)一步調(diào)整建筑物沿縱向的不均勻沉降。減少建筑物端部的門、窗洞口，在底層門窗、地溝洞口周邊設(shè)置鋼筋混凝土邊框。
2.2.2 結(jié)構(gòu)措施
�。�1）加強對圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置，尤其要加強頂層圈梁和地圈梁的剛度，以提高砌體結(jié)構(gòu)的整體安全性。圈梁在砌體結(jié)構(gòu)中的作用如同鋼筋混凝土梁內(nèi)的受力鋼筋，當(dāng)結(jié)構(gòu)有沉降變形時，能夠起拉結(jié)作用，減少結(jié)構(gòu)的變形。每道圈梁應(yīng)盡量貫通外墻、承重內(nèi)縱墻、內(nèi)橫墻，并在建筑平面內(nèi)形成閉合系統(tǒng)。對于砌體結(jié)構(gòu)，圈梁和構(gòu)造柱組成的框架，能夠有效地約束砌體的變形，防止開裂。
�。�2）選擇適宜的持力層和地基處理方法，減小或調(diào)整基底附加壓力。在某些情況下可采用設(shè)地下室或半地下室、調(diào)整基底尺寸的方式，來調(diào)整或減小基底的附加壓力。要做好地質(zhì)資料的分析，遇到軟弱土地基時要采取合理的處理方案，地基土軟硬不均勻時要消除軟弱部分，并做好沉降量的預(yù)先計算。從耐久性方面分析考慮，基礎(chǔ)選型時優(yōu)先選擇深基礎(chǔ)和剛性基礎(chǔ)。
（3）減輕結(jié)構(gòu)自重，盡量采用高強度輕質(zhì)塊體材料，用輕質(zhì)隔墻代替非承重墻體。
�。�4）進(jìn)行地基沉降變形驗算并提出沉降觀測要求。
2.2.3 施工措施
�。�1）加強地基驗槽工作，當(dāng)?shù)鼗鶎嶋H情況與地勘報告不符時要經(jīng)過技術(shù)論證、提出處理方案后方可施工。精心處理軟土地基和不均勻地基，地基開挖后要按規(guī)范進(jìn)行釬探，發(fā)現(xiàn)有地基不良、地基異常、孔洞坑穴時應(yīng)妥善處理，然后再進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
�。�2）合理安排基礎(chǔ)施工順序，先進(jìn)行層數(shù)較高、荷載較重部分的施工，后進(jìn)行層數(shù)較低、荷載較輕部分的施工；先進(jìn)行深基礎(chǔ)的施工，后進(jìn)行淺基礎(chǔ)的施工。
�。�3）防止對天然地基的擾動，在淤泥及淤泥質(zhì)土的地基上施工時，盡可能不擾動土的原狀結(jié)構(gòu)。
2.3 干縮裂縫的預(yù)控措施
2.3.1 設(shè)計措施
在墻的高度、厚度突變處或者在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；在砌體內(nèi)設(shè)置灰縫鋼筋，在建筑物的樓（屋）蓋處、墻體的頂部、窗臺下部的砌體中設(shè)置配筋帶，加強圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置。
2.3.2 施工措施
保證砌體的施工質(zhì)量。砌塊要注意排水和防水，潮濕的砌塊不得進(jìn)行砌筑�？刂泼刻斓钠鲋叨龋话阈∑鰤K每天的砌筑高度應(yīng)控制在1.8米內(nèi)；針對砌塊的特點，在砌筑前，不宜提前澆水濕潤，而應(yīng)采取砌筑時鋪砂漿前，在砌筑面上適量澆水的做法。
嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工，保證砂漿強度以及灰縫飽滿度，水平灰縫的砂漿飽滿度達(dá)到80%以上；砌筑完成后，要堅持灑水養(yǎng)護(hù)，以減少砂漿的干燥收縮；墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處應(yīng)同時砌筑，臨時間斷處應(yīng)砌成斜槎，斜槎的水平投影長度不應(yīng)小于高度的2/3；組砌形式正確，一般采用一丁一順，上下順磚錯縫的砌筑法，砌筑手法上采用“三一砌墻法”，以提高墻體的整體性。
2.4 地震裂縫的預(yù)控措施
2.4.1 設(shè)計措施
�。�1）重視概念設(shè)計，合理選擇砌體結(jié)構(gòu)的受力體系，正確應(yīng)用結(jié)構(gòu)布置原則。合理的選擇受力體系對控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫是十分重要的，在地震裂縫的控制上尤為重要。應(yīng)優(yōu)先選擇橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系，縱橫墻布置均勻?qū)ΨQ、上下對齊，同一軸線上的窗間墻寬度均勻。在結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)做到平面體型規(guī)則簡單，避免由于布置不規(guī)則使結(jié)構(gòu)各部分的質(zhì)量和剛度分布不均勻、質(zhì)量中心和剛度中心不重合而導(dǎo)致的震害加重�？拐鹪O(shè)計中盡量避免采用小肢墻、獨立的墻垛、柱。合理設(shè)置防震縫。
�。�2）設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁。鋼筋混凝土構(gòu)造柱能夠顯著提高結(jié)構(gòu)抗震性能，增強整個建筑物的延性。在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁，能夠加強墻體間的連接以及墻體與樓蓋間的連接。圈梁與構(gòu)造柱一起可以增強結(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度，有效約束墻體，限制裂縫的展開，提高墻體的穩(wěn)定性。
�。�3）加強樓梯間的抗震構(gòu)造措施。在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜設(shè)置樓梯間，墻體上不宜開過大的窗洞，不宜設(shè)置過多預(yù)留洞以免削弱墻體。樓梯間圈梁應(yīng)閉合，如被洞口隔斷時應(yīng)上下搭接，搭接長度不少于圈梁搭接高差的3倍。在樓梯間墻體轉(zhuǎn)角處、門洞口兩側(cè)、梯梁（結(jié)構(gòu)梁）支座位置均應(yīng)設(shè)計構(gòu)造柱且與圈梁連接。按規(guī)范要求在樓梯墻體內(nèi)設(shè)置構(gòu)造拉接筋和配筋磚帶。
�。�4）加強墻體轉(zhuǎn)角處、縱橫墻連接處的抗震構(gòu)造措施。除按規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁外，還應(yīng)做到墻體轉(zhuǎn)角處構(gòu)造柱截面尺寸與墻體厚度相同、轉(zhuǎn)角處構(gòu)造柱箍筋沿墻體全高加密；內(nèi)外墻連接處設(shè)置構(gòu)造柱，盡量設(shè)明柱，加強此處墻體的拉結(jié)措施。
2.4.2 施工措施
�。�1）控制砌體施工質(zhì)量等級，保證砌體的砌筑質(zhì)量。因為砌體結(jié)構(gòu)的墻體屬人工作業(yè)，人的操作因素對砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量影響很大，所以應(yīng)按規(guī)范要求加強管理，做好砌體施工質(zhì)量等級的控制。要保證砂漿強度及粘結(jié)性，預(yù)防通病的產(chǎn)生；組砌方式、操作工藝正確，灰縫均勻，水平及豎向灰縫砂漿飽滿度符合要求；交接留槎符合施工規(guī)范要求，內(nèi)外墻連接處、墻體轉(zhuǎn)角處要同時砌筑，嚴(yán)禁留直槎；砌體施工臨時間斷處補砌時，必須將接槎處表面清理干凈，澆水濕潤，填實砂漿，灰縫均勻。
�。�2）按施工規(guī)范要求留置架眼和腳手眼，嚴(yán)禁在局部密集留置腳手眼。為保證腳手眼的填塞質(zhì)量，一、二層部位留置的墻體腳手眼，可用干硬性細(xì)石混凝土摻膨脹劑進(jìn)行填塞。
（3）重視墻體預(yù)留洞口和開槽砸眼的處理。要減少臨時洞口的留置數(shù)量，洞口頂部應(yīng)設(shè)置過梁，并設(shè)水平拉接鋼筋。臨時洞口離側(cè)邊交接處大于500mm，洞口寬度不大于1000mm。墻體內(nèi)管線布置規(guī)范，盡量避免損傷墻體；不得開鑿墻體埋設(shè)管線，不得在墻體上開鑿水平溝槽。
3 推行裂縫寬度設(shè)計，根據(jù)裂縫寬度采取預(yù)控措施
《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中，對結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的裂縫寬度沒有規(guī)定，防裂措施也沒有對應(yīng)結(jié)構(gòu)的裂縫寬度，因此無法按照結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的裂縫寬度采取相應(yīng)的預(yù)防控制措施�！兑�(guī)范》對防止或減輕墻體開裂的措施規(guī)定得不夠具體，設(shè)計中應(yīng)計算可能產(chǎn)生的裂縫寬度，按照可能產(chǎn)生的裂縫寬度進(jìn)行設(shè)計，采取針對性的控制措施。
4 結(jié)束語：
砌體結(jié)構(gòu)的裂縫是常見的病害，裂縫類型及形成的原因多。要重點從預(yù)防控制措施入手，在設(shè)計、施工中加強對預(yù)防控制措施的應(yīng)用。要改變重視強度設(shè)計，忽視預(yù)防措施的做法，才能有效地預(yù)防控制。在預(yù)防控制措施中，一些措施具有多種作用，采用時要綜合考慮。要運用多種預(yù)防控制措施，才能產(chǎn)生良好的效果。
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