砌體結(jié)構裂縫原因及防治措施

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1. 前言

　　建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水，嚴重者降低建筑結(jié)構的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預防措施，是建筑工程技術人員的一項重要任務。下面就幾種常見裂縫的形式、產(chǎn)生原因和采取的防治措施作些介紹。

　　2. 產(chǎn)生裂縫的原因

　　2.1 溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫

　　這類裂縫較典型和普遍的是建筑物頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形狀呈“八”字型或“X”型，且呈對稱性，但有時僅一端有，輕微者僅在兩端1～2個開間內(nèi)出現(xiàn)，嚴重者會發(fā)展至房屋兩端1/2縱長范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫和隔熱層的房屋，更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構屋面變形大，下部墻體變形小，墻體受剪、受拉的結(jié)果。具體的機理可認為是：在陽光照射下（特別是南方地區(qū)）屋面板溫度可高達60～70攝氏度，而在其下的磚砌體僅為30～35攝氏度，如此大的溫差，加上混凝土膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，則根據(jù)王鐵夢《工程結(jié)構裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出砌體中的主拉應力。設有一平屋頂建筑，頂板厚80mm，磚墻厚370mm，兩縱墻的間距為6m，建筑物總長60m；則可以計算出沿灰縫截面破壞時的最大主拉應力為0.55MPa，而磚砌體本身的抗拉強度僅為0.25MPa，則溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身抵抗力的2.2倍。由此可知墻體的主拉應力與溫差成正比。當屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫，當冷縮時，就出現(xiàn)倒“八”字縫，一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。同理，溫差裂縫尚有屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，沿窗上下角水平裂縫，女兒墻根部水平裂縫等等。對于屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，原因是屋面板或圈梁的伸縮比下部墻體的伸縮大，從而產(chǎn)生的推、拉力所致；包角裂縫實際上是水平裂縫的一種形式，是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的。有時，外縱墻的水平裂縫也會出現(xiàn)在頂層的窗臺水平處。窗上角水平裂縫，原因是窗上過梁的溫差變形和收縮在梁端達到最大值，而砌體在這些部位卻沒有適應梁端部變位的余地，變形達到一定數(shù)值后，引起局部承拉而開裂。女兒墻根部水平裂縫，原因是屋面板在高溫下的溫度變形比女兒墻的溫度變形大，所以屋面板膨脹變形推擠女兒墻，使女兒墻根部的砌體外移或女兒墻外傾形成水平裂縫。

　　2.2 基礎不均勻沉降引起的裂縫

　　磚混結(jié)構房屋墻體開裂的另一個主要原因是建筑物基礎不均勻沉降引起的裂縫。當基礎不均勻沉降時，建筑物局部產(chǎn)生不規(guī)則變形，基礎不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生應力時，便會使磚砌體的薄弱部位產(chǎn)生不同程度的拉應力和剪應力，當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗變形應力時，墻體便會產(chǎn)生裂逢?；A不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字型、倒“八”字型、水平及豎向裂縫。當長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字裂縫，且首先在窗對角突破，往上逐漸減輕；反之，當兩端沉降過大，則在房屋兩端由上往下形成倒“八”字裂縫，也首先在窗對角突破，向下逐漸減輕，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎向裂縫；當某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫。引起基礎不均勻沉降的原因主要有如下幾點：（1）房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上；（2）建筑物基礎深淺差別較大；（3）相鄰建筑物的高度、荷重、結(jié)構剛度差別較大，基礎處理不當造成不均勻沉降；（4）建于軟弱土質(zhì)上，如在淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土上，即使上部結(jié)構均勻，但由于壓縮模量較小，強度較低，變形較大，因荷載差異也會引起不均勻沉降；（5）地基含水量。

　　2.3 其它裂縫

　　這些裂縫包括：混凝土構件變形導致的砌體裂縫，如當挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大，其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等；砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫；砌體構造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當造成的洞邊縫，施工質(zhì)量差造成的裂縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當，腳手眼設置不當，組砌不當?shù)取?/p>

　　3. 裂縫防治措施

　　3.1 對于溫度裂縫的防治措施。（1）屋蓋上設置良好的保溫層或隔熱層，采用種植屋面和儲水屋面；（2）適當加大屋面層圈梁和房屋四角構造柱的配筋和提高頂層砌體的砂漿標號；（3）溫度伸縮縫嚴格控制在《砌體結(jié)構設計規(guī)范》允許范圍內(nèi)；（4）在女兒墻根部留一定空隙，使其能自由伸縮且有伸縮余地，或女兒墻設構造柱；（5）在建筑物的兩端的1～2個開間內(nèi)或總長1/4范圍內(nèi)的屋面板底設置滑動支座，讓其自由伸縮；（6）嚴格控制施工質(zhì)量和材料質(zhì)量。

　　3.2 對于溫度裂縫的防治措施：（1）當房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上，或房屋相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構剛度、地基基礎的處理方法等有顯著差別時，應在差異部位設置沉降縫，將其劃分成剛度較好、長度變化較小的幾個單元；（2）盡量避免用軟弱土層做持力層，若無法避免，可調(diào)整上部結(jié)構剛度，或采用筏式基礎，以減少建筑的沉降；（3）對于地基持力層不均勻的建筑物，應根據(jù)實際情況，將局部基礎適當加深或加寬，或局部設計成板帶基礎，降低基底應力，盡量達到地基均勻沉降；（4）在施工過程中應盡量避免對地基土的擾動，做好排水處理，完工后建筑物四周做好散水坡及排水地溝，避免地表水浸泡基礎而引起局部下沉；（5）加強門窗洞口外的剛度，將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內(nèi)墻鋼筋連接起來，形成一個連續(xù)過梁，以增強房屋整體剛度；（6）設計時嚴格按規(guī)范設置構造柱和圈梁，必要時可增加圈梁道數(shù)，以增加上部結(jié)構的剛度。

　　4. 小結(jié)

　　綜上所述，影響建筑物出現(xiàn)裂縫的原因很多而且還很復雜，以上所述的僅是一些常見的情況。通過對建筑物常見裂縫的分析研究和實踐證實，磚混結(jié)構的墻體裂縫雖然不可避免，但只要設計合理，確保施工質(zhì)量，選用材料得當，建筑物的裂縫是可以從根本上得到控制的。

　　參考文獻

　　［1］王鐵夢. 《工程結(jié)構裂縫控制》