談住宅建筑常見(jiàn)裂縫的成因和防治

王翠屏

(大同市廉租房管理辦公室，山西大同 037006)

常見(jiàn)的住宅建筑主要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式和混合結(jié)構(gòu)形式。裂縫容易產(chǎn)生的部位有現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，鋼筋混凝土梁，框架填充墻及混合磚房的墻體等。

1 鋼筋混凝土樓板裂縫的成因和防治

1.1 裂縫產(chǎn)生的原因

1.1.1 設(shè)計(jì)階段

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的裂縫有以下幾種類型:產(chǎn)生在樓板中部，雙向跨中，寬度不均;房屋四角，與墻大致成45°角的斜裂縫;板面順受力方向或與梁或墻交接處裂縫;施工縫或后澆帶附近裂縫;板面不均勻的細(xì)裂縫。

1)建筑平、立面選擇不規(guī)則，重建筑、輕結(jié)構(gòu);2)受力和構(gòu)造鋼筋選配不當(dāng);3)樓板異形或預(yù)埋管線過(guò)多而配筋不當(dāng);4)地基基礎(chǔ)處理或設(shè)計(jì)不合理，不均勻沉降導(dǎo)致開(kāi)裂;5)只按規(guī)范要求裂縫寬度，未考慮多種因素的影響;6)只考慮滿足規(guī)范要求，不考慮實(shí)際情況，安全儲(chǔ)備小。

1.1.2 施工階段

1)施工荷載施加不當(dāng)。在施工過(guò)程中，往往由于趕工期的原因，在混凝土澆筑完畢后就進(jìn)行下層的施工準(zhǔn)備，鋼筋、支架等易堆放在開(kāi)間較大處，混凝土本身收縮值就小，再加上受材料運(yùn)輸、裝卸等沖擊和振動(dòng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則微觀裂縫，尤其在高層建筑施工中更易出現(xiàn)。2)鋼筋位置改變。上層鋼筋位置下移或下層鋼筋被踩彎會(huì)導(dǎo)致樓板截面受力不均勻產(chǎn)生應(yīng)力集中，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都可能導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。3)預(yù)埋管線處截面削弱產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致該處易產(chǎn)生裂縫。4)過(guò)早拆模使樓板受力和變形發(fā)生改變。施工中，混凝土沒(méi)有達(dá)到一定強(qiáng)度就拆除模板施加荷載，造成樓板承受拉、壓應(yīng)力或產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。5)未按要求進(jìn)行施工縫處理和后澆帶施工造成板面裂縫。6)溫度變化較大引起的裂縫，在大體積混凝土工程中較容易出現(xiàn)。

1.2 裂縫的防治

1.2.1 設(shè)計(jì)階段

1)縱橫雙向、上下雙層鋼筋加密。2)支撐大角處放射形設(shè)置鋼筋。3)可采用增大板厚設(shè)計(jì)，提高配筋率，鋼筋采用雙向布置，且根據(jù)鋼筋直徑適當(dāng)提高鋼筋等級(jí)。4)建筑平面異形處設(shè)置過(guò)渡梁，并適當(dāng)加厚樓板或加強(qiáng)配筋，磚混結(jié)構(gòu)的陰、陽(yáng)角處設(shè)置構(gòu)造柱。5)樓板跨度若太大則宜設(shè)置次梁或進(jìn)行撓度驗(yàn)算。6)混凝土施工中摻入外加劑或在可能的條件下采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

1.2.2 施工階段

1)合理實(shí)施施工進(jìn)度計(jì)劃，充分保證混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，吊卸材料要輕放，減少振動(dòng)和沖擊;堆放宜分散，混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度值不得踩踏、堆放。2)工種交叉作業(yè)安排合理，減少不必要的操作人員數(shù)量?；炷翝仓斑M(jìn)行鋼筋二次整修，設(shè)置隔板避免鋼筋受擾位移或變形。3)預(yù)留孔洞處設(shè)置構(gòu)造鋼筋，增強(qiáng)抗裂能力。4)模板體系設(shè)計(jì)合理，支撐牢固，避免下層或地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起裂縫。拆模時(shí)間必須保證混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，并充分考慮實(shí)際情況對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。5)樓板澆筑應(yīng)盡量避免留置施工縫，若必須留置則應(yīng)按照規(guī)定對(duì)表面進(jìn)行處理，使后澆部分緊密結(jié)合。6)大體積混凝土施工前應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)保障措施，盡量減少溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。

2 鋼筋混凝土梁的裂縫成因與防治

鋼筋混凝土梁裂縫的形成機(jī)理比較復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了大量的研究，除了與樓板裂縫的產(chǎn)生有共同之處外，梁裂縫有其自身的特點(diǎn)。

2.1 裂縫成因

2.1.1 設(shè)計(jì)階段

1)梁高跨比較小，截面高度較小而跨度較大。2)受力鋼筋截面面積選取不當(dāng)，配筋位置不合理，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小。3)節(jié)點(diǎn)位置構(gòu)造不合理。

2.1.2 施工階段

1)材料。拌制混凝土的材料不合格，影響混凝土的均勻度和密實(shí)度，是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的重要原因。商品混凝土的泵送施工對(duì)材料質(zhì)量有了一定的保障。添加劑選擇不合理也對(duì)裂縫的出現(xiàn)產(chǎn)生影響。2)混凝土配比不準(zhǔn)確，導(dǎo)致成型質(zhì)量不均勻，收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。3)采用商品混凝土泵送時(shí)，由于水泥摻量大，也可能產(chǎn)生早期沉縮裂縫。4)鋼筋位置改變，導(dǎo)致保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小。5)沒(méi)有按照規(guī)程認(rèn)真處理施工縫。6)模板安裝存在問(wèn)題或拆模過(guò)早導(dǎo)致變形或下沉也會(huì)引起裂縫的產(chǎn)生。

2.2 防治措施

2.2.1 設(shè)計(jì)階段

1)選取合適的高跨比，較大的梁截面高度。2)選擇合理的鋼筋截面，適當(dāng)提高配筋率，同時(shí)根據(jù)計(jì)算確定合適的配筋位置，防止設(shè)計(jì)保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小。3)增加構(gòu)造措施，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的配筋。

2.2.2 施工階段

1)嚴(yán)格材料的采購(gòu)制度。選用水泥水化熱較低的合格水泥。粗、細(xì)骨料級(jí)配良好。外加劑選擇不僅能改善混凝土的性能，還能降低拌合用水量，且外加劑無(wú)其他化學(xué)反應(yīng)。2)配比設(shè)計(jì)計(jì)算合理，計(jì)量準(zhǔn)確，混凝土澆搗成型均勻、密實(shí)。3)泵送混凝土控制好時(shí)間，防止產(chǎn)生沉縮裂縫。4)避免鋼筋位置受到擾動(dòng)，按規(guī)定處理好施工縫。5)對(duì)于鋼筋混凝土深梁宜提前做好防止溫度應(yīng)力增大的技術(shù)措施。

3 混合磚房墻體裂縫的成因和防治

混合磚房在很多地區(qū)占有很大比例，墻體開(kāi)裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

3.1 溫度變化引起的墻體裂縫及防治

3.1.1 成因

鋼筋混凝土與磚砌體在相同的溫度條件下線膨脹系數(shù)不同，變形量也不同，有兩倍之差。這種變形的巨大差異導(dǎo)致頂層墻體產(chǎn)生受拉為主的溫度應(yīng)力，當(dāng)超過(guò)墻體的抗拉能力時(shí)，裂縫出現(xiàn)，尤其是門窗洞口處應(yīng)力集中，更易產(chǎn)生。

3.1.2 防治措施

1)由溫度變化產(chǎn)生的裂縫主要分布在頂層，設(shè)置保溫或隔熱層可有效降低溫差，也可起到建筑節(jié)能的效果。2)設(shè)置柔性分隔縫，其中的剛性連接必須斷開(kāi)。3)構(gòu)造上增加圈梁密度，以鋼筋抵抗溫度應(yīng)力。

3.2 地基不均勻沉降引起的墻體裂縫及防治

3.2.1 成因

當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)剛度變化較大或承受荷載相差很大，建造于軟土、填土等承載力不均勻的地基上時(shí)，易出現(xiàn)由于地基不均勻沉降而引起的裂縫。多位于結(jié)構(gòu)下部，有時(shí)向上延伸。

1)沉降裂縫。當(dāng)建筑物長(zhǎng)高比大于3，而基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮地基沉降調(diào)整能力時(shí)，墻體中產(chǎn)生的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力大于某點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生裂縫。通常引起的原因有:a.設(shè)計(jì)不合理，平面形狀復(fù)雜，立面變化大，建筑物質(zhì)心與剛心偏離較大，整體剛度差;b.由于各種原因引起的地基含水量非正常變化，如管道破裂等;c.在上部荷載作用下，下部軟弱地基發(fā)生局部變形和沉降;d.建筑物外圍堆載過(guò)大。2)窗間墻水平裂縫。由于沉降部分受到阻力，窗間墻承受的剪應(yīng)力大于其抗剪強(qiáng)度時(shí)，沿灰縫產(chǎn)生水平裂縫。3)窗下墻豎向裂縫。由于窗下墻體受力較小，地基下沉量較兩側(cè)小，使產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生。4)地基局部沉降。施工過(guò)程中，沒(méi)發(fā)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)后處理不徹底的隱患，如古墓、地道、人工填埋坑等，若基礎(chǔ)剛度較差，也會(huì)發(fā)生局部下沉，引起裂縫。

3.2.2 防治原則

設(shè)計(jì)中注意建筑平面規(guī)則，立面沒(méi)有突出變化，施工中嚴(yán)格按照規(guī)范和規(guī)程操作，出現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋處理。

4 填充墻裂縫的成因與防治

目前多、高層住宅中，由于受到溫、濕度等因素的影響，填充墻會(huì)出現(xiàn)大量的裂縫。

4.1 成因

1)材料。加氣混凝土砌塊的缺點(diǎn)是吸水性強(qiáng)，若含水率低于正常值，收縮變形增大，若砌筑砂漿強(qiáng)度偏低，則會(huì)產(chǎn)生裂縫。2)設(shè)計(jì)中填充墻在梁、板變形較大處轉(zhuǎn)角，造成墻體受壓產(chǎn)生裂縫。3)施工中按照粘土磚的工藝進(jìn)行操作，致使砌塊或砂漿膨脹或收縮產(chǎn)生干縮裂縫。4)墻體體積沒(méi)有穩(wěn)定之前就進(jìn)行抹灰，導(dǎo)致干縮裂縫產(chǎn)生。

4.2 防治措施

1)設(shè)計(jì)階段綜合考慮各種因素，施工圖增加墻體與結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造說(shuō)明。2)砌體材料在進(jìn)場(chǎng)前后、砌筑過(guò)程中、抹灰前后，保持較低的含水率，完成干縮過(guò)程。3)按照相應(yīng)的施工工藝嚴(yán)格執(zhí)行，掌握正確的操作程序。

5 結(jié)語(yǔ)

本文分析了住宅建筑中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)部位裂縫的成因和防治措施。只要我們結(jié)合工程實(shí)際情況，嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程設(shè)計(jì)和施工，住宅建筑結(jié)構(gòu)中的裂縫是可防、可控的。

［1］王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

［2］賈興文，錢覺(jué)時(shí)，楊再富，等.加氣混凝土砌塊填充墻裂縫成因研究［J］.砌塊建筑與建筑砌塊，2003(6):25-28.