砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因與加固處理措施

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1 引言

　　砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體輕微細小裂縫影響外觀和使用功能，嚴重的裂縫影響砌體的承載力，甚至引起倒塌。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆，對此必須認真分析，妥善處理。砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有：地基不均勻沉降，地基不均勻凍脹，溫度變化引起的伸縮，建筑材料使用不當(dāng)及建筑構(gòu)造處理不合理等，下面結(jié)合筆者參與的諸如芷江財富廣場商住樓、和平花園、文化局綜合樓等多項建筑工程質(zhì)量監(jiān)督管理實踐對建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因與加固處理措施進行探討。

　　2 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析

　　建筑工程產(chǎn)生砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多，歸納起來主要有以下幾種：

　　2.1地基不均勻沉降引起的裂縫

　　地基發(fā)生不均勻沉降后，沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過砌體的強度時，砌體中便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫往往與地面成45°左右夾角，上寬下窄斜縫朝向凹陷處（沉降大）的部位。

　　預(yù)防地基不均勻沉降引起裂縫的主要措施有：

　　1）合理設(shè)置沉降縫。在房屋體型復(fù)雜，特別是高度相差大時，應(yīng)設(shè)沉降縫，沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)開始分開，且有足夠的寬度，施工中保持縫內(nèi)清潔，應(yīng)防止碎磚、砂漿等東西雜物落入縫內(nèi)。

　　2）加強上部的剛度和整體性，提高墻體的抗剪能力，這樣可適應(yīng)甚至調(diào)整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門窗洞口，增大端部洞口到墻端的墻體寬度，加強圈梁布置都可加強結(jié)構(gòu)的整體性。

　　3）加強地基驗槽工作，發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時妥善處理，然后才可進行基礎(chǔ)施工。

　　4）不宜將建筑物位置在不同剛度的地基上，如同一區(qū)段建筑，一部分用天然基礎(chǔ)，一部分用樁基等，必須采用不同地基時，要妥善處理，進行必要的計算分析。

　　2.2地基凍脹引起的裂縫

　　地基土上層溫度降到0℃以下時，凍結(jié)層中形成冰部開始冰結(jié)，下部水由于毛細管作用不斷上升在凍結(jié)層中形成冰晶，體積膨脹，向上隆起的程度與冰結(jié)層厚度及地下水位高低有關(guān)，一般隆起可達6mm至幾十毫米，其折算凍脹力可達2MPa×10MPa，而且往往是不均勻的，建筑物的自重往往難以抗拒，因而建筑的某一局部就被頂了起來，和地基不均勻沉降類似，引起房屋開裂。

　　這類凍脹裂縫的寒凍地區(qū)的一、二層小型建筑物中很常見。若設(shè)計人員對凍脹危害性認識不足，認為是小建筑，基礎(chǔ)埋淺一點就可以了，或者施工人員素質(zhì)欠佳，遇到凍土很堅硬，難以開挖，就擅自抬高基礎(chǔ)埋深，從而造成凍脹裂縫。

　　防止凍脹引起裂縫的主要措施有：

　　1）一定要將基礎(chǔ)的埋置深度到冰凍線以下，不要因為是中小建筑或附屬結(jié)構(gòu)而把基礎(chǔ)置于冰凍線以上，有時，設(shè)計人員對室內(nèi)隔墻基礎(chǔ)因有采暖而未置于冰凍線以下，應(yīng)注意在施工時，或交付使用前即有凍脹的可能，應(yīng)采取適當(dāng)措施。

　　2）當(dāng)基礎(chǔ)不能做到冰凍線以下時，應(yīng)采取換土（換成非凍脹土）等措施消除土的凍脹。

　　3）用單獨基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁承擔(dān)墻體重量時，基礎(chǔ)梁下面應(yīng)留有一定孔隙防止上面凍脹頂裂縫基礎(chǔ)和磚墻。

　　2.3溫度差引起的裂縫

　　熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能，砌體也不例外，由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮，或者砌體的伸縮受到不均勻的約束，則會引起砌體開裂。常見的是砌體長度過長，砌體伸縮在上層大而在基礎(chǔ)處小而引起開裂，故應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。

　　此外，由于混凝土屋蓋，混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數(shù)不同在溫度變化時會使墻體產(chǎn)生裂縫。

　　防止溫度變化引起裂縫的主要措施有：

　　1）按照國家頒布的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)建筑物的實際情況（如是否采暖，所處地點溫度變化等）設(shè)置伸縮縫。

　　2）在施工中要保證伸縮縫的合理作法，使之能起作用。

　　3）屋面如為整澆混凝土，或雖為裝配式屋面板但其上有整澆混凝土面層，則要留好施工帶，待一段時間再澆筑中間混凝土，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數(shù)不同而引起的協(xié)調(diào)變形，從而避免裂縫。

　　4）在屋面保溫層施工時，從屋面結(jié)構(gòu)施工完到做完保溫層之間有一段時間隔，這期間如遇高溫季節(jié)則易因溫度變化急劇而致裂，故屋面施工最好避開高溫季節(jié)。

　　5）遇有長的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐，可分段施工，預(yù)留伸縮縫，以避免混凝土伸縮對墻體的不良影響。

　　2.4建筑材料使用不當(dāng)

　　不少砌體結(jié)構(gòu)由于使用渣磚而產(chǎn)生裂縫，由于渣磚的原材料及生產(chǎn)工藝與普通粘土磚不同，其線膨脹系數(shù)與粘土磚亦不同。通過對諸多開裂砌體的統(tǒng)計分析，使用渣磚的砌體極易產(chǎn)生裂縫。

　　不少砌體結(jié)構(gòu)由于墻體布置不當(dāng)，構(gòu)造柱設(shè)置不合理，梁墊設(shè)計不合理等造成砌體的開裂。

　　3 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理與加固措施

　　在砌體裂縫出現(xiàn)的原因分析清楚以后，則應(yīng)按裂縫砌體的危害程度采用不同的加固補救措施。本文側(cè)重用例子來說明砌體，磚過梁等砌體構(gòu)件的補強加固方法。

　　3.1裂縫較細，裂縫數(shù)量較少時

　　當(dāng)裂縫較細，裂縫數(shù)量較少，但裂縫已基本穩(wěn)定時，可采用灌漿加固方法。對灌漿加固的強度，必要時可做試驗。試驗的方法是，用同樣的材料做兩個或四個試驗體柱。分為兩組，一組用壓力機先壓漿，再灌漿。然后對兩組砌體柱作破壞試驗，進行對比，如灌漿補強的砌體與原砌體強度基本相同，則認為補強合格。根據(jù)以往的試驗表明，灌漿加固后的砌體可以達到甚至超過原砌體的強度。

　　灌漿用的材料有純水泥漿、水泥砂漿、水玻璃砂漿或水泥石灰漿，見表1。當(dāng)砌體修補中，可用純水泥漿，因純水泥漿的可灌性較好，可順利地貫通外露的孔隙，對于寬度為3mm左右的裂縫可以灌實。若裂縫寬度為大于5mm時，可采用水砂漿。裂縫細小時，可采用壓力灌漿。下面給出一些灌漿材料配合比，可供參考。表中稀漿一欄適用于0.13mm～1mm寬的裂縫；稠漿適用于1mm～5mm的裂縫；砂漿適用于寬度大于5mm的裂縫。

　　以純水泥漿補強為例，其施工順序為：

　　步驟一，清理裂縫，使裂的通道貫通無堵塞

　　步驟二，用加有促凝劑的1：2水泥砂漿嵌縫，以避免灌漿時，漿體外溢；

　　步驟三，用電鉆或手錘在裂縫偏上端制成灌漿洞孔，或灌漿嘴；

　　步驟四，用1：10的稀水泥漿沖洗裂縫一遍，并檢查裂縫通道的流通情況，同時將裂縫周邊的砌體潤濕；

　　步驟五，灌入3：7或2：8的純水泥漿；

　　步驟六，將裂縫補強處局部養(yǎng)護。

　　施工時用壓力灌漿。其順序與上述相仿，但須增加在嵌縫后，用0.12MPa～0.0125MPa的壓縮孔氣檢查通道泄漏程度，如泄漏太大，應(yīng)補漏封閉。

　　對于水平的通長裂縫，可沿裂縫鉆孔，做成銷鍵，以加強兩邊砌體的共同作用。銷鍵直徑25mm，間距250mm～300mm，深度可以比墻厚小20mm～25mm。做完銷鍵后再進行灌漿，灌漿方法同上。

　　3.2裂縫較寬但數(shù)量不多時

　　裂縫較寬但數(shù)量不多時，可在裂縫相交的灰縫中，用高標(biāo)號砂漿和細鋼筋填縫，也可用塊體嵌補法，即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒鋸加固。楔子或扒鋸可與墻體等厚，或為墻體厚度的1/2或2/3。

　　3.3裂縫較多時

　　當(dāng)裂縫較多時，可用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿予以加固。鋼筋網(wǎng)可用Φ6@100～300（雙向）或Φ4@100～200。用混凝土楔子或膨脹螺栓固定于墻體上，楔子或螺栓間距500mm左右，應(yīng)梅花型布置。施工前墻體抹灰應(yīng)刮干凈，抹水泥砂漿前應(yīng)將砌體潤濕，抹水泥砂漿后應(yīng)養(yǎng)護至少7d。

　　3.4因受水平推力，不均勻沉降和溫度變化引起裂縫時

　　墻體因受水平推力，不均勻沉降，溫度變化引直伸縮等原因而發(fā)生外閃，墻體產(chǎn)生較大的裂縫或命名外縱墻與內(nèi)橫墻拉結(jié)不良時，可用鋼筋或型鋼拉桿予以加固。

　　如采用鋼筋拉桿，宜通長拉結(jié)，并沿墻兩邊設(shè)置。較長的拉桿中間應(yīng)加法蘭螺絲，以便擰緊欄桿，拉桿接長時應(yīng)采用焊接。露在墻外的拉桿或墊板螺帽，可適當(dāng)作建筑處理。拉桿和墊板都要涂防銹漆。在拉結(jié)水平層處，可以增設(shè)外圈梁，以增強加固效果。鋼筋的直徑可采用如下：當(dāng)一開間加一道拉桿時為2Φ16（房屋進深5m～7m），2Φ18（房屋進深8m～10m）， 2Φ20（房屋進深11m～14m），其相應(yīng)的墊板尺寸可按表2采用。

　　3.5墻體開裂比較嚴重時

　　墻體開裂比較嚴重，為了增加房屋的整體剛性，則可以在房屋墻體一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土圈梁。圈梁用的混凝土強度等級為C15～C20，截面至少120mm×180mm，配筋可采用4Φ10～4Φ14，鋼筋Φ6@200～250，每隔1.5m～2.5m（應(yīng)有牛腿或螺栓）錨固件等伸進墻內(nèi)與墻拉結(jié)好，并承受圈梁自重。澆筑圈梁時應(yīng)將墻面鑿毛、潤水，以加強粘結(jié)。

　　3.6砌體過梁裂縫

　　對砌體過梁的裂縫，可采取增設(shè)鋼筋2Φ16，填補高強度砂漿（M10以上），或增加鋼筋混凝土過梁的方法。

　　4 結(jié)語

　　綜上所述，由于我國現(xiàn)在正推廣各種新型節(jié)能墻體砌塊材料，砌體結(jié)構(gòu)開裂的情況和問題愈來愈多，原因也愈來愈復(fù)雜，只有嚴格執(zhí)行有關(guān)砌體規(guī)范，從生產(chǎn)、設(shè)計，施工，監(jiān)督等方面層層把關(guān)采取合理有效的控制措施，就能有效控制砌塊墻體開裂的質(zhì)量通病，消除墻體結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全隱患。

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