淺談砌體結(jié)構(gòu)變形裂縫的防治

陳磊明

摘要：本文在分析砌體結(jié)構(gòu)變形裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，提出了防治砌體結(jié)構(gòu)變形裂縫的幾點(diǎn)措施，以期能夠提高房屋的建筑質(zhì)量，為施工企業(yè)提供一定的借鑒措施。

關(guān)鍵詞：裂縫；原因；措施

房屋建筑完成后，經(jīng)過一段時間，會產(chǎn)生一定的墻體裂縫，引起砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多，有的是地基、溫度、干縮，也有的是設(shè)計、施工、材料的原因。這里，將砌體結(jié)構(gòu)裂縫分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類，在各種直接荷載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫稱為受力裂縫，而砌體因收縮、溫度、濕度變化、地基沉陷不均等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱變形裂縫。砌體房屋的裂縫中變形裂縫約占80%以上，其中溫度裂縫更為突出。相對于受力裂縫，變形裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素復(fù)雜得多，本文主要分析砌體結(jié)構(gòu)的變形裂縫。

一、砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因

1.溫度裂縫

在建筑中，各構(gòu)件相互連接成一空間整體，混凝土和砌體之間的變形差異導(dǎo)致構(gòu)件中產(chǎn)生溫度應(yīng)力，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對較小，導(dǎo)致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。當(dāng)外界溫度升高時，使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當(dāng)約束條件下作用于構(gòu)件的溫度應(yīng)力足夠大時，超過砌體的抗拉或抗剪強(qiáng)度時就產(chǎn)生了裂縫，這就是溫度裂縫產(chǎn)生的直接

原因。溫度裂縫常在建筑物(特別是那些縱向較長的)混凝土平屋蓋頂層兩端內(nèi)外縱墻上，門窗洞兩邊，以及砌體女兒墻根部。溫度裂縫形態(tài)呈“八”字型或直線型，且顯對稱性，但有時又僅一端有。譬如混凝土平屋蓋頂層兩端內(nèi)外縱墻上的“八字縫。由于房屋兩端為“自由端”，水平約束力較小;當(dāng)屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字型縫，當(dāng)冷縮時，就出現(xiàn)倒“八”字型縫。而在溫度上升的時候由于混凝土的膨脹大于砌體，樓板的膨脹受砌體的約束，從而在女兒墻根部形成向外的剪應(yīng)力;而氣溫下降時，對女兒墻根部形成向內(nèi)的剪應(yīng)力，周而服始，墻體根部水平裂縫就產(chǎn)生了。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大、中間漸小、頂層大、下部小，所以溫度裂縫也有明顯的規(guī)律性，即兩端重中間輕、頂層重往下輕、陽面重陰面輕。

2.干縮裂縫

對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，當(dāng)砌體暴露在潮濕的空氣中它開始膨脹，在開始的幾個星期內(nèi)膨脹最大，干縮會以很低的速率持續(xù)幾年，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。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，但其干縮率有所減小。收縮裂縫不是結(jié)構(gòu)裂縫，但它們破壞了墻體外觀。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。收縮裂縫一般多出現(xiàn)在下部幾層有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現(xiàn)了由底層一直延伸至3、4層的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫，框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫;空腔墻內(nèi)外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫，這種情況一般外葉墻裂縫較內(nèi)葉墻嚴(yán)重。此外，由于砌筑砂漿強(qiáng)度不高，灰縫不飽滿，干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀分散在灰縫縫隙中，清水墻時不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有粉刷抹面時就顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大，且裂縫寬度較均勻。

3.地基變形

房屋下面的地基承受整幢房屋的荷載而產(chǎn)生壓縮變形，房屋隨之沉降。當(dāng)?shù)鼗翆硬灰恢禄蛲翆右恢露喜亢奢d不均勻時，結(jié)構(gòu)物剛度差別懸殊時，地基就產(chǎn)生不同的壓縮變形而形成不均勻沉降，使房屋的墻體中產(chǎn)生彎曲和剪切引起的附加應(yīng)力。當(dāng)差異沉降較大時，墻體內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力將超過砌體的抗拉強(qiáng)度，墻體中會出現(xiàn)裂縫。地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)是多種多樣的，有些裂縫隨時間長期變化，裂縫寬度較寬，有時寬至數(shù)厘米。地基變形裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫，常見的有八字裂縫和斜向裂縫，多出現(xiàn)在房屋中下部且發(fā)生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。

二、裂縫防治的主要措施

在目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平下，我們尚不能完全防止和杜絕由于鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形和砌體干縮變形引起的墻體局部裂縫。只能通過一些合理的構(gòu)造措施，使砌體房屋墻體的裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展達(dá)到可接受的程度。

1.溫度裂縫才防治措施：屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層,減緩熱脹冷縮動力源；在屋面水泥砂漿找平層或剛性防水層適當(dāng)部位設(shè)置分隔縫；當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫；建筑物溫度伸縮縫的間距應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50003-2001第6.3.1條的規(guī)定；女兒墻一定范圍增加構(gòu)造柱，分散溫度應(yīng)力；在房屋頂層宜設(shè)鋼筋混凝土圈梁。

2.干縮裂縫的措施：選用干縮值低的墻材。控制砌筑時材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強(qiáng)度砂漿和長度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細(xì)小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中,避免變形和應(yīng)力集中,累加出現(xiàn)大裂縫；面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施。如墻體長度超過5m,可在中間設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱;當(dāng)墻體高度超過3m(120mm厚墻)或4m(≥180mm厚墻)時,須在墻中腰處增設(shè)鋼筋混凝土腰梁,或設(shè)置伸縮縫；正確掌握各種砌塊使用時的含水率。砌體在生產(chǎn)儲存期、運(yùn)輸、現(xiàn)場堆放等均要防止被水浸濕,雨季還應(yīng)做好對砌塊和砌體的遮蓋。施工時,一般提前1～2d灑水稍作濕潤。砌塊含水深度以表層8mm～10mm為宜;

3.沉降裂縫的防治措施：建筑物的平面、體型盡量簡化、力求簡單；合理設(shè)置沉降縫，在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載突變處、結(jié)構(gòu)類型不同處以及地基土軟硬交界處設(shè)置沉降縫；減輕結(jié)構(gòu)自重；增強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度，設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱，特別是增強(qiáng)頂層和底層圈梁，合理布置縱橫墻，采用整體性好、剛度大的基礎(chǔ)形式，大跨度窗臺采用鋼筋混凝土窗臺梁科并根據(jù)規(guī)范要求在窗洞兩側(cè)增加構(gòu)造柱等；減小或調(diào)整基底的附加應(yīng)力，改變基礎(chǔ)地面尺寸，盡量簡化基礎(chǔ)受力，采用單一基礎(chǔ)類型，使不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近；采用天然地基做持力層的，基槽清理一定要到位；鉆孔混凝土攪拌樁在打樁鉆孔時清孔要徹底，減少樁基礎(chǔ)的沉降。

三、結(jié)語

產(chǎn)生裂縫的原因很復(fù)雜，所以要預(yù)防為主，防治結(jié)合，因此要做到設(shè)計時考慮周全，盡量排除隱患；施工圖審查時，認(rèn)真加仔細(xì)，對設(shè)計中不足提出補(bǔ)救措施；施工過程中嚴(yán)格按照國家驗收規(guī)范和施工圖要求施工；質(zhì)量監(jiān)督時嚴(yán)格按照國家驗收規(guī)范和圖紙把好材料和技術(shù)關(guān)，對施工中不符合要求的嚴(yán)令整改；根據(jù)建筑物的具體情況，如場地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等，只有這樣才能有效的防治砌體結(jié)構(gòu)變形裂縫。

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