磚混結構多層房屋頂層墻體裂縫現(xiàn)象及其防治

李燕梅

【摘 要】墻體開裂是建筑物一種常見的質(zhì)量通病.建筑磚砌體裂縫種類繁多，形態(tài)各異，即有溫度變化引起的，也有地基不均勻沉降引起的，也有施工質(zhì)量，材料不合格及缺乏經(jīng)驗引起的，輕者影響建筑物美觀，嚴重者降低建筑結構承載力、剛度 穩(wěn)定和整體性，甚至還會導致整體倒塌的重大質(zhì)量事故，直接關系到人民的生命財產(chǎn)安全。

【關鍵詞】房屋；裂縫；防治

近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，商品房（主要是多層住宅）的開發(fā)成倍增長，其建筑物的基本平面尺寸長約為60m，寬約12m。主體結構形式為磚混結構。一般情況下，屋面結構層為鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，由于混凝土的膨脹系數(shù)為磚砌體的2倍，冉加上犀面板與墻體有一定的溫差，則屋面變形比墻體變形要大得多，在磚混結構房屋頂層兩端很容易產(chǎn)生側移變形，如果沒有一定的技術設備條件很難對其進行修補和控制；裂縫往風吹、日曬、雨淋和其它自然外力作用下不斷擴展，將造成外墻滲漏、裝飾層破壞脫落，影響建筑物的正常使用功能；裂縫繼續(xù)擴展，最終對房屋結構產(chǎn)生破壞性影響，縮短使用壽命，給房屋使用者的工作學習及生命財產(chǎn)安全造成嚴重危害。防治頂層外墻體裂縫是一個不容忽視的重要課題，現(xiàn)從建筑施工和設計的角度出發(fā)，討論了磚混結構房屋頂層墻體裂縫的特征及墻體裂縫的原因，并提出相應的預防措施。

1.墻體溫度裂縫的特征

磚混結構的墻體溫度裂縫，多發(fā)生于新建房屋竣工后1-2年內(nèi)，一般需要3-4年裂縫才能趨向穩(wěn)定。對整幢房屋而言，溫度裂縫多發(fā)生在房屋的頂層，一般是房屋兩端重，中間輕；南朝向重，北朝向輕，西面重，東面輕；外窗洞大者重；屋面隔熱層好的輕；房屋長度大的重。溫度裂縫的形態(tài)特征：在項層靠近房屋兩端的內(nèi)外縱墻體多為斜向裂縫；在前后縱向墻體頂部混凝土圈梁底面標高處或窗洞口上皮磚標高處最容易發(fā)生水平裂縫：與外縱墻相交接的內(nèi)橫墻體上也常出現(xiàn)裂縫。裂縫一般為細微的裂縫，比較嚴重時寬度可達10cm，并能將240mm磚墻裂透，危及結構安全。裂縫隨氣溫變化，在溫度最高時，裂縫寬度、長度最大。

2.頂層墻體產(chǎn)生以上裂縫的原因

（1）磚混結構頂層墻體產(chǎn)生裂縫，是由于屋面長時間受太陽輻射，其溫度較墻體高出許多，在炎熱的夏季，屋面溫度是墻體溫度的兩倍左右，且在相同的溫度條件下，鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)是磚砌體線膨脹系數(shù)的兩倍，這就導致屋蓋的變形要比墻體大得多。屋蓋在變形過程中，產(chǎn)生很大的推力，作用在墻體頂端的水平推力使墻體與屋蓋的接觸面受剪，剪力與屋蓋、挑檐或女兒墻的垂直壓力，構成墻體雙向應力。在主拉應力大于墻體的抗拉強度時，墻體會出現(xiàn)裂縫。沿墻體分布的剪應力大致為兩端大、中部小。由于端部的正應力較小，其主拉應力接近于剪應力，則可能引起斜裂縫，在窗口、門1：3處由于應力集中，易產(chǎn)生裂縫，由于屋蓋對圈梁的推力作用，圈梁下的磚砌體易出現(xiàn)水平裂縫。

（2）山墻由于屋面板膨脹給檐口圈梁以較大的推力，加上檐口梁內(nèi)、外溫差產(chǎn)生外拱或內(nèi)凹變形，使圈梁底面與磚墻產(chǎn)生水平裂縫；屋面板的溫度變形，也使外縱墻應力集中處一門窗洞口上角產(chǎn)生水平裂縫。

（3）屋面板接縫開裂是由于板面、板底產(chǎn)生溫差時，屋面板就產(chǎn)生豎向起伏和水平變形。當屋面保溫隔熱性能不好時，屋面板受外界溫度變化的影響更大，也就造成屋面板縱向接縫開裂。

3.設計中存在的問題

（1）建筑物頂層端部剪應力與溫度成正比，與水平阻力系數(shù)、材料彈性模量、建筑物長度等呈非線性關系控制溫度應力引起墻體裂縫的因素有多種；用伸縮縫作為控制裂縫的唯一方法是不全面的。結構設計考慮強度計算、抗震構造措施多，控制溫度應力措施少，是形成墻體裂縫的重要因素。

（2）許多磚混房屋采用屋頂鋼筋混凝土大挑檐，有時還上卷。為平衡懸挑荷重，在室內(nèi)屋蓋現(xiàn)澆一部分，這樣外挑檐、圈梁及半圈梁，現(xiàn)澆的部分現(xiàn)澆板，共同組成了剛度較大的現(xiàn)澆連續(xù)板，并且一般屋面越外挑部分保溫層越薄，這就產(chǎn)生較高的溫度應力，使墻體不能承受而開裂。

（3）構造柱是增加建筑物整體性，抵抗地震作用的重要構造措施，過去不少設計中，構造柱的設置只考慮符合抗震規(guī)范，不考慮實際已存在的溫度應力，認為溫度應力在規(guī)范上未明確規(guī)定計算方法，不考慮也不能算是設計錯誤。

（4）選用磚、砂漿強度等級僅考慮砌體的豎向承載力，而越到頂層其強度越低，而對溫度應力引起的抗剪強度及變形則考慮較少。

4.預防措施

4.1從根本上減少屋蓋與頂層墻體間的溫差，減少溫度應力

合理安排屋面保溫層施工。由于屋面結構層施工完畢至做好保溫層，中間有一段時間間隔，因此屋面施工應盡量避開高溫季節(jié)，同時應盡量縮短間隔時間。選擇保溫隔熱效果好的材料作為屋蓋上的保溫隔熱層。在屋面上增設架空隔熱板。

4.2釋放溫度應力的方法

嚴格按規(guī)范要求設置溫度伸縮縫。在頂層現(xiàn)澆鋼筋混凝土部分較長時，可采用后澆帶的辦法。在頂層墻體的適當部位設置控制縫，且做成模式，與墻體的灰縫相一致?？p內(nèi)應用彈性密封材料填充。當現(xiàn)澆鋼筋混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設置分隔縫，分隔縫的寬度不應小于20mm，用彈性油膏嵌縫。在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑動層，滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等；對于長縱墻，可只在其兩端的2～3個開間內(nèi)設置，對于橫墻可只在其兩端各L/4范圍內(nèi)設置（L為橫墻長度）。

4.3采用構造措施抵抗溫度應力防止裂縫

合理設置頂層墻體的構造柱，是控制墻體產(chǎn)生溫度裂縫的最有效方法。由于溫度應力在房屋兩端最大，故應該對房屋兩端墻體重點加強。除房屋四角必須設置抗裂構造柱。考慮洞口上下角有應力集中產(chǎn)生，在頂層房屋兩端縱墻上第一、第二個洞口外側增設抗裂構造柱。完全作為抗裂的構造柱，只需在頂層墻體中設置，上下端分別錨入樓面與屋面的圈梁內(nèi)。提高頂層女兒墻砌筑砂漿的強度等級不低于M5，對于完全暴露于室外的女兒墻砌筑砂漿強度等級不低于M7.5，且應選用和易性好的水泥白灰混合砂漿，不宜用水泥砂漿。無論女兒墻多高，均應設置配筋壓頂及構造加筋短柱，構造短柱間距不宜大于4m，且應對女兒墻下部砌體進行加筋處理，以增強抗裂能力。建議在女兒墻泛水高度范圍內(nèi)設置加筋12層，每層26縱筋Φ4@300短鋼筋點焊而成鋼筋網(wǎng)片。合理布置屋面固梁。從抵抗溫度應力出發(fā)，所有頂層縱橫承重墻均應設置屋面圈梁。房屋兩端梁下的墻體內(nèi)適當設置水平鋼筋。頂層墻體有門窗等洞口時，在過梁上的水平灰縫內(nèi)設置2～3道焊接鋼筋網(wǎng)片或26鋼筋，并應伸入過梁兩端內(nèi)不小于600mm。

總之，裂縫是房屋建筑中普遍存在的一種現(xiàn)象。它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。房屋建筑工程中的裂縫問題必須從設計、施工、使用等各個階段全面綜合的分析，以便針對性地采取預防、修復措施。只要有足夠的重視了，方法得當，裂縫發(fā)生的幾率、嚴重性、造成的影響和損失均能降低到理想的水平，施工單位要保證建筑質(zhì)量，要采取有效措施預防裂縫出觀，以保證建筑物的構件安全質(zhì)量，給廣大業(yè)主和居民營造一個安全、舒適的居住生活環(huán)境。