建筑物裂縫防治研究

陳雪松　吳　斌　胡艷紅

摘 要：建筑物裂縫是不可避免的，但對它的有害程度是可以控制的。如何因地制宜地把裂縫控制在無害范圍之內(nèi)就是結(jié)構(gòu)工程師和施工者的藝術(shù)。闡述了建筑物的常見裂縫，分析了建筑物產(chǎn)生裂縫的主要原因，提出了建筑物裂縫防治措施。

關(guān)鍵詞：建筑物；裂縫；防治

中圖分類號：TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2009）03-0293-01

1 建筑物的常見裂縫為例

實際工程中，在磚混結(jié)構(gòu)房屋內(nèi)產(chǎn)生裂縫的原因很復(fù)雜，但荷載作用、溫度變化以及不均勻沉降是產(chǎn)生裂縫的基本原因。常見的裂縫，有：（1）斜裂縫。裂縫部位在窗口轉(zhuǎn)角、窗間墻、窗臺墻、外墻及內(nèi)墻上，大多數(shù)情況下，縱墻上端的兩端部出現(xiàn)的斜裂縫概率較高。斜裂縫常常是沿窗口的兩對角線方向發(fā)生，且在窗口處裂縫寬度較大，向兩邊逐漸變小，斜裂縫在靠近平屋頂下面的外墻、內(nèi)墻或在山墻上時，裂縫常為八字形，有些裂絳在外墻下部也呈正八字形，而且縫寬是下大上小，在個別建筑上，還出現(xiàn)過倒八字形裂縫。（2）水平裂縫。當(dāng)磚混建筑物全長或兩道伸縮縫之間的距離超過40m時，夏季施工的房屋到了冬季，常在縱墻兩端部屋頂圈梁下一、二皮磚的磚縫處出現(xiàn)水平裂縫，窗口外側(cè)角部兼有45°斜裂縫。（3）豎向裂縫。常出現(xiàn)在窗臺墻上（窗口的兩個下角處）， 有的出現(xiàn)在墻的頂部，裂縫特征是上寬下窄，墻體若承受負(fù)彎矩作用時，其中部也可能出現(xiàn)上寬下窄的豎向裂縫。

2 建筑物產(chǎn)生裂縫的主要原因

建筑物混凝土裂縫是建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中較常見的現(xiàn)象，從產(chǎn)生的原因不同可將裂縫分為溫度縫和收縮縫。建筑物裂縫的形態(tài)和形狀是多種多樣的，其中大多數(shù)是混凝土樓板的表面或頂層墻頂發(fā)生單純的水平裂縫或梁下墻頂間的墻面粉刷層呈爆裂狀，甚至粉刷層剝落。這些裂縫一般不會影響結(jié)構(gòu)的安全，但對結(jié)構(gòu)的正常使用和觀感卻有一定的影響。

建筑物裂縫產(chǎn)生原因主要有：混凝土干縮引起體積變形不均勻或某一部位的收縮變形過大，可能引起裂縫；受熱脹冷縮、季節(jié)施工等因素的影響引起的溫度變化而產(chǎn)生裂縫；施工操作過程中產(chǎn)生的動荷載、沖擊荷載，模板、鋼管等周轉(zhuǎn)材料的集中堆放高于荷載而出現(xiàn)裂縫；混凝土拌和物中含有黏土、淤泥、細(xì)屑等雜質(zhì)，降低混凝土強度而產(chǎn)生膨脹性裂縫；施工縫的留設(shè)部位不當(dāng)、必要的措施不到位或失效、拆模過早等不良施工質(zhì)量而導(dǎo)致的裂縫。

建筑物裂縫問題是一個十分復(fù)雜的問題。因此，對于出現(xiàn)的此類問題，我們首先應(yīng)該弄清楚原因，然后通過正當(dāng)渠道進(jìn)行解決。

3 建筑物裂縫防治措施

3.1 正確使用外加劑

（1）混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認(rèn)。（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。（4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。（5）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。（6）混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（7）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。

3.2 砌體溫度裂縫的預(yù)防

（1）住宅建筑宜采用帶閣樓的坡屋面。（2）施工圖上必須注明保溫材料的密度、熱導(dǎo)率、含水率等，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計和施工規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行施工，確保保溫層的質(zhì)量。（3）淘汰爐渣混凝土保溫層，推廣使用水泥泡沫聚苯乙烯保溫板或聚氨酯保溫材料。（4）屋面嚴(yán)禁采用沒有淺色保護(hù)層的防水層，并宜設(shè)置架空隔熱板。找平層和剛性上人屋面都必須合理設(shè)置分倉縫。 （5）頂層除按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁以外，外縱墻與內(nèi)橫承重墻相接處、山墻與內(nèi)縱墻相接處均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。同時，在頂層外墻兩開間的窗間墻、與窗間墻相連的內(nèi)縱墻處還應(yīng)根據(jù)窗間墻、內(nèi)縱墻的狀況設(shè)置抗裂墻。當(dāng)墻寬≤500mm時，常用鋼筋混凝土抗裂墻；當(dāng)墻寬〉500mm時，采用兩為抗裂柱、中間沿高度每500mm設(shè)2根直徑6mm鋼筋的抗裂墻，抗裂柱縱筋錨入上下圈梁內(nèi)。在窗洞下口設(shè)置截面為240mm×120mm的過梁，過梁一端與抗裂柱相連，另一端伸過洞口邊370mm。（6）現(xiàn)澆屋蓋、挑檐、女兒墻、圈梁等，應(yīng)在端單元與中間單元相連處設(shè)置寬600～800mm的后澆帶，待做屋面保溫層時澆筑高一個強度等級的混凝土并加膨脹劑振搗密實后養(yǎng)護(hù)。（7）在外縱墻與內(nèi)橫承重墻相連處未設(shè)構(gòu)造柱的頂層墻高范圍內(nèi)設(shè)置與有構(gòu)造柱時相同的拉結(jié)筋。（8）提高預(yù)制板灌縫質(zhì)量，保證下口寬30mm、上口寬50mm，用C20細(xì)石混凝土振搗密實，加強養(yǎng)護(hù)。（9）用“三一”砌磚法，保證橫豎灰縫砂漿飽滿，嚴(yán)禁干磚上墻和碎磚集中使用。應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求控制砌筑速度，墻體砌筑高度每天不應(yīng)大于1.5m。頂層墻體砌筑砂漿強度等級不得低于M7.5，并必須嚴(yán)格按重量比拌合砂漿，以確保砂漿質(zhì)量。

3.3 設(shè)計方面

（1）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能，配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間。（2）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。（3）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。（4）在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20～30m，保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件，也可臨時根據(jù)具體情況作設(shè)計變更。

3.4 施工方面預(yù)防

施工質(zhì)量對裂縫也有明顯影響，因此，必須加強監(jiān)督，嚴(yán)格檢查，確保砌體質(zhì)量，具體來講著重做好以下幾點：

（1）保證施工用原材料的質(zhì)量。如使用的水泥質(zhì)量低劣、標(biāo)號低于規(guī)定、穩(wěn)定性差或含泥量多的細(xì)砂等拌制砂漿，強度低、收縮性大、垂直性差、磚的質(zhì)量不穩(wěn)定、強度達(dá)不到要求，易產(chǎn)生裂縫。

（2）保證砂漿的標(biāo)號符合設(shè)計要求并要有良好的和易性和保水性，拌制砂漿要嚴(yán)格計量，避免砂漿強度波動較大，并保證水平磚縫的砂漿飽滿度不小于80%。

（3）砌體的組砌方法要正確。砌筑前要提前擺磚，磚澆水濕潤要適宜，嚴(yán)禁干磚上墻。

（4）窗的鋼筋邊框與墻體結(jié)合處砌體均要適當(dāng)留置馬牙槎，后澆筑砼，以增強邊框與墻體的連接。

4 建筑物裂縫防治案例分析

（1）現(xiàn)象：建筑物砌體或分縫出現(xiàn)裂縫，有的伴有滲水現(xiàn)象。

（2）原因 ：①砌體灌漿不飽滿，運行一段時間灰縫脫落，導(dǎo)致滲水；②地基承載力不一或遭受滲透破壞，建筑物在自重作用下，產(chǎn)生較大的不均勻沉陷，造成建筑物裂縫或分縫止水破壞；③遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，建筑物超載或受力分布不均，使工程結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力超過設(shè)計安全值；④地震、爆破、水流脈沖對建筑物的震動，地基液化，造成建筑物裂縫或分縫止水破壞。

（3）防治辦法：

臨水面在水位以上部分搶護(hù)時，砌石體可沿裂開的石縫處將灰縫鑿深4—6cm，如為混凝土開裂時，可沿裂縫鑿槽，槽形有V、U等，槽深4—6cm，外沿寬大于6cm，然后用環(huán)氧砂漿或防水快凝砂漿填滿。水下部分無法鑿槽，可采取潛水用 麻絲、棉絮、土工織物等塞緊，再用土袋封堵。背水面或滲水出口處裂縫，可將士工織物等濾料塞入縫中導(dǎo)滲，以防滲水挾帶泥土，擴(kuò)大險情，待洪水后再灌漿、勾縫，進(jìn)行處理。搶險灌漿、勾縫可采用防水快凝水泥灰漿和沙漿。拌制防水快凝水泥灰漿和砂漿，是將水泥或水泥與砂加水拌勻，然后將防水劑注入，迅速拌勻，并立即涂抹使用。防水利的配制是：將水加熱到100℃，然后將l-5號材料（或其中的3—4種，其重量要達(dá)到五種材料總重，各種材料量相等）加入水中，加熱攪拌溶解后，降溫到30—40℃，再注入水玻璃，攪拌均勻半小時即可使用。配制的防水劑要密封保存在非金屬容器內(nèi)。