磚混結(jié)構(gòu)砌體裂縫原因及預(yù)防

姚立偉

近年來,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,磚混結(jié)構(gòu)建筑物仍是常采用的結(jié)構(gòu)形式之一,而由其引起的質(zhì)量糾紛也時(shí)常出現(xiàn),主要是因建筑物裂縫引起,如剛建成1年～2年的新房出現(xiàn)斜裂縫,豎向裂縫,水平裂縫等等。引起這些裂縫的原因有多種,如荷載的作用引起基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度變化、收縮、凍融、凍脹,或遇有火災(zāi)、地震作用、爆炸、撞擊等因素造成。歸納起來可分為兩大類：一類為變形變化引起的裂縫,一類為荷載變化引起的裂縫。本文就筆者在工作過程中遇到的砌體裂縫情況作以下簡要分析。

1 裂縫形態(tài)及分布情況

1)斜裂縫。在窗口轉(zhuǎn)角、窗間墻、窗臺(tái)墻、外墻及內(nèi)墻上都產(chǎn)生的裂縫。多數(shù)情況下,縱向墻的頂層兩端部出現(xiàn)斜向裂縫的概率高,裂縫往往通過窗口的兩對(duì)角,且在窗口處縫寬較大,向兩邊逐漸縮小。在外墻上或者在內(nèi)部的橫隔墻上和山墻上的斜裂縫,呈正八字形。有些裂縫在建筑的下部外墻也呈八字形,其裂縫分布是下部裂縫寬,向上部逐漸延伸縮小。2)水平裂縫。由于上部砌體抗拉與抗剪強(qiáng)度的非均勻性,外墻上的水平裂縫往往與斜裂縫交互出現(xiàn),形成一段水平裂縫和斜向裂縫相組合的混合裂縫。水平裂縫一般均沿砌體灰縫錯(cuò)開,而斜向裂縫則可能沿砌筑灰縫或橫穿砌塊和磚塊。3)豎向裂縫。豎向裂縫常出現(xiàn)在窗臺(tái)墻上,窗洞口的兩個(gè)下角處,有的也出現(xiàn)在墻的頂部,上寬下窄,多數(shù)窗臺(tái)縫出現(xiàn)在底層與頂層。豎向裂縫一般在施工后不久就開始出現(xiàn),并隨時(shí)間推移而發(fā)展,延續(xù)至數(shù)月,甚至數(shù)年才穩(wěn)定。有些建筑物在承重墻的中部出現(xiàn)豎向裂縫,上寬下窄,墻體有似承受負(fù)彎矩作用的結(jié)構(gòu)。混合結(jié)構(gòu)的門窗洞口上常設(shè)置鋼筋混凝土圈梁、過梁等構(gòu)件,在梁端部的墻面上常出現(xiàn)局部或豎向或稍傾斜的裂縫。裂縫中間寬,上下端小,有的還通至窗口下角附近。當(dāng)過梁為暗梁時(shí),裂縫細(xì)微或不易發(fā)現(xiàn)。過梁外露裂縫都很明顯,過梁愈大,裂縫亦較寬長。在較長建筑物的樓梯間中,樓板斷開樓梯間,在樓板的端部墻上常出現(xiàn)豎向裂縫。4)綜合裂縫。在磚混結(jié)構(gòu)的建筑中,常用女兒墻作為屋頂平臺(tái)的圍欄,起安全圍護(hù)作用,有的則作為一種建筑藝術(shù)的需要而設(shè)置各種高度的女兒墻。磚筑女兒墻常出現(xiàn)各種形態(tài)的裂縫——豎向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫。裂縫同時(shí)還伴有女兒墻的外移、外傾及側(cè)向彎曲等現(xiàn)象。

2 裂縫原因

上述幾種常見的裂縫的主要原因如下：

1)窗臺(tái)墻的裂縫原因有多種,如地基的變形,地基反力和窗間墻對(duì)窗臺(tái)墻的作用,使窗臺(tái)墻向上彎曲,在墻的1/2跨度附近出現(xiàn)彎曲拉應(yīng)力,導(dǎo)致出現(xiàn)上寬下窄的豎向裂縫,同時(shí)窗間墻對(duì)窗臺(tái)墻的壓力作用,在窗角處產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力集中現(xiàn)象引起下窗角的開裂。另外窗臺(tái)墻處于幾乎兩端嵌固和基礎(chǔ)約束的條件下,所以其溫度及干縮變形引起較大的約束應(yīng)力,在兩種因素的作用下導(dǎo)致開裂。2)鋼筋混凝土頂板受太陽輻射或夏季溫度較高影響,產(chǎn)生溫度變形,磚砌體的受熱溫度偏低且線膨脹系數(shù)小于鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)的50%,所以磚混結(jié)構(gòu)頂層屋蓋膨脹變形必然推擠女兒墻,致使女兒墻承受剪力和偏心拉力,在最大變形區(qū)——墻角部位引起豎向、斜向或水平開裂,同時(shí)出現(xiàn)明顯側(cè)移。3)施工過程中為趕工期,不少施工單位施工時(shí)未能等到砌筑砂漿干硬就急于砌筑上部墻體,由于連續(xù)施工,砌筑砂漿不可能迅速硬化,也易因砂漿強(qiáng)度低引起砌體裂縫。4)施工過程中使用不合格的材料,使得實(shí)際強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,導(dǎo)致墻體因砌筑砂漿強(qiáng)度低而出現(xiàn)裂縫。5)由于設(shè)計(jì)構(gòu)造不當(dāng)引起墻體裂縫,這類情況較為少見。

3 處理原則

砌體出現(xiàn)裂縫是否需要處理和怎樣處理,主要取決于裂縫的性質(zhì)及其危害程度。如砌體因荷載作用抗壓強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的豎向裂縫,是構(gòu)件達(dá)到臨界狀態(tài)和重要破壞特征之一,必須及時(shí)采取措施進(jìn)行加固或卸荷。因此處理常見裂縫的基本原則是查清原因、鑒別裂縫性質(zhì)、觀測裂縫變化規(guī)律、明確處理目的、選擇合理的處理方法。一般處理原則如下：

1)溫度裂縫。溫度裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全,經(jīng)過一段時(shí)間觀測,等裂縫達(dá)到最寬狀況后,通常采用封閉保護(hù)或局部修復(fù)方法處理。2)沉降裂縫。通過對(duì)沉降裂縫的觀測,待地基穩(wěn)定后,作逐步修復(fù)處理,如地基沉降長期不能穩(wěn)定,將影響建筑物的正常使用,應(yīng)先加固地基,再處理裂縫。3)荷載裂縫。因設(shè)計(jì)不當(dāng)或承載力和穩(wěn)定性不足引起的影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫,應(yīng)及時(shí)采取卸荷或加固措施,并應(yīng)采取應(yīng)急搶險(xiǎn)(救)措施。

4 裂縫處理措施

弄清楚裂縫產(chǎn)生的原因,結(jié)合處理原則,對(duì)常見裂縫處理主要方法如下：

1)用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿、樹脂砂漿加膠進(jìn)行填縫處理。2)當(dāng)對(duì)磚墻兩面開裂時(shí),在裂縫兩側(cè)埋設(shè)鋼筋,鋼筋一頭彎直鉤嵌入磚墻,然后用高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿嵌填。3)用壓力灌漿法將水泥砂漿或其他灌漿材料注入裂縫中。4)整體加固,對(duì)有裂縫的整個(gè)墻體進(jìn)行加固,可設(shè)置鋼腰箍進(jìn)行加固。

造成砌體裂縫的因素很多,以上僅是對(duì)檢測工作中遇到狀況的點(diǎn)滴體會(huì),不足之處請(qǐng)以指正。

[1]田玉芳.混合體結(jié)構(gòu)中墻體裂縫的原因分析和防治[J].山西建筑,2009,35(17)：66-67.