多層砌體房屋溫度裂縫產(chǎn)生的原因與防治措施

秦?fù)碥?/p>

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

1 概述

磚砌體結(jié)構(gòu)房屋在我國建筑史上源遠(yuǎn)流長，已經(jīng)構(gòu)成中華文化的一部分。改革開放以來，砌體結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)得到空前的發(fā)展，尤其在多層住宅中得以廣泛的應(yīng)用。如今，人們對住宅的要求已不僅是單一的安全性，而是更加注重它的適用性和耐久性，以及視覺上的美感。

我們在建設(shè)工程施工與保修服務(wù)中，經(jīng)常遇到多層砌體結(jié)構(gòu)樓房天花板與墻體出現(xiàn)裂縫。其中樓層越高裂縫越嚴(yán)重，而且以頂層最為嚴(yán)重。這些裂縫往往是在建筑物竣工后或使用一到兩年后出現(xiàn)的。這些裂縫的產(chǎn)生輕則影響建筑物的美觀、給人們帶來心理上的不適甚至恐慌，重則可能危害房屋結(jié)構(gòu)的安全，降低建筑的耐久性，所以必須分析原因并加以預(yù)防和控制。

2 溫度裂縫的表現(xiàn)形式

2.1 八字形裂縫

多層砌體結(jié)構(gòu)房屋頂層縱墻出現(xiàn)向中部傾斜的斜裂縫，形同“八”字形，多出現(xiàn)在窗口上方對角線方向。以頂層靠山墻的兩端最重。頂層向下1個～2個樓層內(nèi)同樣部位出現(xiàn)同樣裂縫，但頂層較嚴(yán)重，往下層較輕微?？p寬在0.2 mm～1.5 mm之間，長度可達(dá)0.2 m～2 m，內(nèi)外基本貫通，走向沿灰縫，未發(fā)現(xiàn)有斷磚的情況。

2.2 水平裂縫

屋面板或屋頂圈梁下2皮～3皮磚的灰縫也會出現(xiàn)斷續(xù)或連續(xù)的水平裂縫。這種裂縫主要沿水平灰縫走，沿墻頂部斷斷續(xù)續(xù)分布。裂縫深度內(nèi)外基本貫通。在建筑轉(zhuǎn)角處，縱、橫墻的水平裂縫甚至?xí)嘟恍纬砂橇芽p。建筑物沿縱墻方向兩端較重、中間較輕。

以上兩種裂縫均表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性:頂層重下層輕，兩頭重中間輕，陽面重陰面輕，現(xiàn)澆重預(yù)制輕。

3 溫度裂縫產(chǎn)生的原因

夏季日照強烈，屋蓋受到太陽直射，混凝土大量吸收太陽輻射的能量，溫度劇烈上升，屋蓋表面溫度可達(dá)60℃～70℃，而墻體特別是內(nèi)墻由于未受到太陽直射，溫度與屋蓋差別很大，據(jù)實測溫差可達(dá)30℃～40℃?；炷恋木€膨脹系數(shù)α=1×10－5，而磚墻的線膨脹系數(shù)只有α=0.5×10－5，兩者相差一倍。在溫度作用下，屋蓋的變形要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于墻體的變形，兩者的變形差造成混凝土屋蓋與磚墻間產(chǎn)生剪切應(yīng)力，磚墻受到剪切而錯位開裂。

所以，出現(xiàn)此種裂縫的原因是熱脹冷縮所致，是溫度裂縫。

4 預(yù)防和控制溫度裂縫的措施

4.1 減少屋蓋與墻體溫差

溫差是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因，如能減少屋蓋與墻體的溫差，改善屋面保溫隔熱效果，則能從根本上解決問題。

措施一:增加保溫層厚度。根據(jù)所在地區(qū)氣候的不同和屋面保溫材料保溫效果的不同，通過熱工設(shè)計確定保溫層厚度，適當(dāng)增加保溫層厚度。

措施二:增設(shè)架空隔熱層。有條件時可在屋頂增設(shè)架空層(雙層屋蓋或平屋面改坡屋面)。架空層要保證能使空氣自然流通，一般在架空層外墻上開通氣孔。

平屋面房屋做防水層后增設(shè)架空隔熱層也是比較經(jīng)濟適用的方法，但此種做法雖然空氣流暢，但因支承架空板的磚垛容易壓壞防水層而造成屋頂漏水，且做上這種架空層后屋面不便安裝太陽能熱水器等設(shè)備，影響建筑的使用功能，應(yīng)加以注意。

4.2 使用高強度材料或采取構(gòu)造措施增加墻體強度

只要材料強度能超過最大約束力或材料的抗拉極限大于最大拉伸變形，墻體就不會開裂。

措施一:提高頂層砌體及砂漿強度。有些設(shè)計中砂漿及磚的強度等級樓層越往高設(shè)計強度越低，或整個建筑物的砂漿及磚設(shè)計強度等級較低。為防治頂層墻體溫度裂縫，可適當(dāng)提高頂層砌體強度，磚不宜低于MU10，砂漿不宜低于M7.5。

措施二:加強外縱墻與橫墻的拉結(jié)，頂層端部墻體水平縫設(shè)筋，組成配筋砌體。在頂層端部1～3開間范圍內(nèi)的內(nèi)外墻磚砌體，每8皮磚水平縫內(nèi)加配Ф6鋼筋網(wǎng)片，此筋可與構(gòu)造柱拉結(jié)筋結(jié)合設(shè)置，以提高墻體抗裂能力。頂層外縱墻與內(nèi)橫墻交叉處，如無構(gòu)造柱，應(yīng)設(shè)置拉結(jié)鋼筋，其鋼筋直徑、數(shù)量及長度均同于構(gòu)造柱處的拉結(jié)筋。該拉結(jié)筋可在頂層兩端的單元設(shè)置，也可在整個頂層的縱橫墻交叉處設(shè)置。一般情況下拉結(jié)筋可設(shè)Ф6@500。

措施三:增強建筑整體性，適當(dāng)增加構(gòu)造柱、圈梁的設(shè)置。在砌體內(nèi)適宜部位設(shè)置構(gòu)造柱與圈梁。構(gòu)造柱與圈梁一起作用形成整體，能夠增強砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，減少、控制墻體的裂縫產(chǎn)生，還能增強砌體的強度，增強建筑物的穩(wěn)定性。

所以，適當(dāng)增加構(gòu)造柱、圈梁的設(shè)置是抵抗溫度裂縫的好辦法，在墻體的兩端、較大洞口的兩側(cè)、縱橫墻交叉處、建筑物的轉(zhuǎn)角處設(shè)置構(gòu)造柱，對頂層靠山墻的兩端可以重點加強。

構(gòu)造柱的間距按規(guī)范設(shè)置，間距不宜大于4 m或一個開間，構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁可靠錨固。

在應(yīng)力集中點和抗拉應(yīng)力較低的墻段(如頂層縱墻窗戶兩側(cè))增設(shè)構(gòu)造柱，增設(shè)的構(gòu)造柱與上下圈梁錨固。構(gòu)造柱可有效改善砌體的變形，能提高砌體抗剪強度的10%～30%。

4.3 釋放屋蓋混凝土的施工溫度應(yīng)力，增加屋蓋自由度，減少墻體對其的約束，使之能夠自由變形

措施一:在屋蓋適當(dāng)位置留設(shè)后澆帶。在屋蓋現(xiàn)澆板每隔15 m或適當(dāng)位置選受力較小處留設(shè)后澆帶，鋼筋貫通，待后澆帶兩側(cè)的混凝土達(dá)到設(shè)計強度后，在屋面保溫層施工前(此時現(xiàn)澆混凝土的施工溫度應(yīng)力基本釋放完畢)澆筑后澆帶混凝土，混凝土強度提高一級并加膨脹劑。

措施二:現(xiàn)澆外挑檐和女兒墻設(shè)溫度縫。屋頂挑檐及女兒墻應(yīng)每隔15 m～20 m(或一個單元)沿縱墻方向在挑檐板上設(shè)20 mm寬溫度縫?？p內(nèi)嵌入瀝青麻絲。

4.4 優(yōu)化建筑設(shè)計

措施:在設(shè)計階段，布置建筑平面時，盡量使內(nèi)縱墻貫通，減少建筑截面變化，以滿足結(jié)構(gòu)整體剛度要求。同時適當(dāng)控制外墻窗洞口的寬度，窗洞口如果較寬則窗間墻就相對較窄，應(yīng)力集中于門窗上部過梁區(qū)域，引起此區(qū)墻體裂縫。

若不方便減小外墻窗洞口寬度，可在窗洞口上加鋼筋混凝土窗套，或在縱墻窗戶兩側(cè)增設(shè)構(gòu)造柱，增設(shè)的構(gòu)造柱與上下圈梁錨固。

5 結(jié)語

以上是筆者結(jié)合工作經(jīng)驗總結(jié)出的幾種常見的預(yù)防和控制墻體溫度裂縫的方法，在實際應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)計和施工的實際情況綜合考慮以上的方法來實施。

［1］羅福午.建筑結(jié)構(gòu)缺陷事故的分析及防治［M］.北京:清華大學(xué)出版社，1996.

［2］GB 50003-2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］張建勛.砌體結(jié)構(gòu)［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2002.

［4］王?；?混凝土裂縫的成因及預(yù)防措施［J］.山西建筑，2011，37(32):103-104.