磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫分析及工程對(duì)策

摘 要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，目前由于砌體結(jié)構(gòu)具有就地取材、施工方便等優(yōu)勢(shì)，但由于磚混結(jié)構(gòu)具有自重大、整體結(jié)構(gòu)剛度不強(qiáng)、砌體強(qiáng)度較低、抗震性能較差，抗剪、抗拉、抗拉強(qiáng)度較低，抗側(cè)力性能較差等原因，導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)墻體常常會(huì)出現(xiàn)各種裂縫，一直是影響建筑工程施工質(zhì)量通病。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性，提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，筆者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)墻體常見裂縫的種類以及形成原因進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的預(yù)防及控制對(duì)策。

關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu)；墻體裂縫；原因分析；工程對(duì)策

引 言

砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)已經(jīng)有幾十年的歷史，自磚混結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以來(lái)，憑借其施工管理簡(jiǎn)便、取材容易、造價(jià)便宜等優(yōu)勢(shì)迅速得到人們的青睞，目前已經(jīng)成為我國(guó)建筑工程中較為常見的墻體結(jié)構(gòu)形式，且適用范圍較廣，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有80%左右房屋建筑均為磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)件。但由于溫度變化、地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降等原因?qū)е麓u混結(jié)構(gòu)建筑物普遍存在墻體裂縫問題，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，墻體裂縫問題也越來(lái)越突出。墻體裂縫問題輕則影響房屋建筑的美觀或者滲漏水，嚴(yán)重的話會(huì)降低整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的整體承載力、持久性與穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致坍塌等重大安全事故。因此加強(qiáng)磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫成因，積極采取有效的預(yù)防及控制措施對(duì)于減少或避免裂縫危害，提高建筑結(jié)構(gòu)使用性能及效益顯得尤為重要。

1 磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的主要特點(diǎn)以及形成原因分析

1.1 由于溫度變化所致裂縫

（1）裂縫特點(diǎn)。①頂層較嚴(yán)重，越往下層越輕。這類裂縫在長(zhǎng)寬比較大的建筑物頂層女兒墻上或者兩端內(nèi)外縱墻上，一般外觀為水平形態(tài)，“X”型、“八字型”，且大部分裂縫相互對(duì)稱。一般在再建建筑物的兩端會(huì)常見“X”型以及正“八”字裂縫，有的時(shí)候出現(xiàn)在一端，嚴(yán)重的話裂縫可能可能會(huì)發(fā)展延伸至房屋兩端1/3縱向長(zhǎng)度范圍，逐漸向下層延伸、發(fā)展。這主要是由于頂層墻體對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的控制約束較小所致，而下層的樓板在室內(nèi)，一年四季的溫度并不會(huì)出現(xiàn)較為顯著的變化，且由于上部墻體的豎向荷載是鋼筋混凝土構(gòu)件的伸長(zhǎng)變形摩擦力大大增加，因此下層出現(xiàn)溫度裂縫較少。②端單元重中間單元輕。建筑屋面由于溫度變化發(fā)生變形時(shí)，會(huì)以圈梁以及屋面板的中心點(diǎn)為基點(diǎn)逐漸向縱橫向伸展，縱向產(chǎn)生的變形累加到端單元才可以釋放，導(dǎo)致所承受的溫度應(yīng)力最大的是端單元墻體結(jié)構(gòu)。

（2）裂縫成因。建筑材料在受到外界溫度影響時(shí)，由于自身熱脹冷縮的物理性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一定的溫度效應(yīng)，由于不同的材料，溫度影響系數(shù)也會(huì)有一定差異，導(dǎo)致各種材料之間形成一種相互制約的溫度應(yīng)力，一旦產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過砌體結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪強(qiáng)度，便會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。同時(shí)建筑材料、屋頂保溫隋況、施工質(zhì)量以及室內(nèi)外溫差等因素都決定著溫差裂縫形成的嚴(yán)重程度，比如如果砌體砂漿的標(biāo)號(hào)過低，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則會(huì)形成嚴(yán)重的溫差裂縫。

1.2 由于地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降所致墻體裂縫

（1）裂縫特點(diǎn)。這種裂縫主要分布于建筑物下部，并逐漸向上延伸發(fā)展，常常呈現(xiàn)水平裂縫、豎向裂縫、“八字型”或倒“八字型”。一般對(duì)于長(zhǎng)寬較長(zhǎng)的建筑物而言，兩端沉降過大，極易導(dǎo)致兩端下部開始逐漸向上延伸至上部時(shí)，會(huì)形成倒“八字型”字裂縫，當(dāng)然也可以突破底層中部窗臺(tái)，形成由上至下延伸的豎向裂縫。一旦建筑物中部出現(xiàn)較大沉降，也會(huì)導(dǎo)致由下部沿著房屋兩端向上，形成正“八字型”裂縫，相反，若中間部位發(fā)生均勻沉降，但左右兩邊下沉過快，會(huì)導(dǎo)致整體出現(xiàn)沉降平衡失調(diào)，形成豎向裂縫。若窗臺(tái)下角的縱橫墻交點(diǎn)處發(fā)生過大沉降，大多數(shù)情況下會(huì)形成上部較寬、下部較窄的豎縫，少數(shù)情況也會(huì)沿窗臺(tái)下角出現(xiàn)水平裂縫。

（2）裂縫成因。通常情況下，地基基礎(chǔ)由于上部結(jié)構(gòu)的承載荷載會(huì)發(fā)生一定沉降，出現(xiàn)變形，由于磚混結(jié)構(gòu)的整體剛度性能較低，地基基礎(chǔ)承載力相對(duì)不足，不能很好的調(diào)整這些地基沉降落差，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)拉力，尤其是在砌體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較薄弱部位，產(chǎn)生的剪應(yīng)力以及拉應(yīng)力也會(huì)有所不同，一旦砌體整體結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度以及抗拉強(qiáng)度小于變形應(yīng)力時(shí)，即會(huì)導(dǎo)致墻體發(fā)生裂縫。經(jīng)過筆者的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，建筑物基礎(chǔ)深度、地基基礎(chǔ)的土質(zhì)條件差異較大、建筑物平面形狀恢復(fù)較為復(fù)雜、相連構(gòu)件的剛度存在較大差異、未設(shè)置必要的沉降縫或設(shè)計(jì)不合理以及地基基礎(chǔ)屬于軟基礎(chǔ)等等原因都是可能引起基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。

1.3 結(jié)構(gòu)性裂縫

裂縫成因。在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于未合理設(shè)計(jì)構(gòu)造，遺漏了結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算，荷載較大的構(gòu)件并未設(shè)計(jì)合理的構(gòu)件截面，導(dǎo)致砌體的承載能力大大降低。同時(shí)若砌體結(jié)構(gòu)施工存在質(zhì)量問題，比如組砌不符合要求，砂漿以及砌筑用磚的等級(jí)較低，砌體結(jié)構(gòu)整體有“通縫”，組砌砂漿以及砌筑不夠飽滿等原因都會(huì)降低砌體結(jié)構(gòu)的承載力。其次由于施工需要在砌體內(nèi)埋設(shè)各種管線，各種管線穿過墻體時(shí)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的整體性會(huì)有很大的破壞力，使砌體截面積大大減少，導(dǎo)致砌體存在“通縫”，并不符合相應(yīng)的施工要求。

2 裂縫預(yù)防及控制措施

2.1 溫度裂縫控制措施

①屋面伸縮間距可適當(dāng)減少。應(yīng)預(yù)留存預(yù)制屋面板的墻體、板邊圈梁以及板端的伸縮縫；屋面圈梁的伸縮縫間距應(yīng)<30m；應(yīng)大約每隔6m設(shè)置現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土屋面板的柔性分格縫。②應(yīng)選擇水化熱及收縮幅度較小的水泥材料，選擇級(jí)配良好的骨料，合理設(shè)置混凝土的水灰比及配合比。③墻頂與房屋兩端屋蓋的水平活動(dòng)縫應(yīng)用石灰砂漿材料；在房屋四角構(gòu)造柱以及頂層圈梁處應(yīng)適當(dāng)加大配筋，頂層砌體結(jié)構(gòu)的砂漿標(biāo)號(hào)也應(yīng)適當(dāng)提高。④應(yīng)適當(dāng)提高女兒墻的壓頂構(gòu)造配筋，保證女兒墻的抗風(fēng)構(gòu)造柱和樓層的構(gòu)造柱應(yīng)緊密相連。⑤錯(cuò)層房屋結(jié)構(gòu)應(yīng)在錯(cuò)層處縱橫墻相交點(diǎn)，設(shè)置雙道圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱相連，提高砌體的整體抗剪強(qiáng)度。

2.2 地基不均勻沉降的預(yù)防措施

首先在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)前應(yīng)做好地質(zhì)勘察工作，勘察報(bào)告應(yīng)確保真實(shí)、詳細(xì)、全面，嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮施工的土質(zhì)條件，若土質(zhì)性質(zhì)差異較大，或者房屋相鄰部分的結(jié)構(gòu)剛度、高度、地基基礎(chǔ)處理方法等存在較大差異時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)的差異部位設(shè)置必要的沉降縫，并細(xì)化為長(zhǎng)度、剛度較具體的幾個(gè)小單元。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，沉降縫應(yīng)>5cm，最高可>12cm（屋面較高情況下）。應(yīng)合理設(shè)計(jì)建筑體型，整個(gè)平面形狀應(yīng)盡量整齊、簡(jiǎn)單，而縱墻在拉通的過程中應(yīng)注意不要出現(xiàn)凹凸復(fù)雜或轉(zhuǎn)折多變的現(xiàn)象，盡可能避免整個(gè)建筑的荷載出現(xiàn)較大差異。同時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加門窗洞口外的剛度性能，盡可能連接門窗洞口的鋼筋混凝土過梁和內(nèi)墻鋼筋構(gòu)成連續(xù)過梁結(jié)構(gòu)，提高整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的剛度。

2.3 結(jié)構(gòu)性裂縫預(yù)防措施

若荷載較大，但是構(gòu)件的截面尺寸有一定的限制，應(yīng)該加強(qiáng)砌體的配筋，增強(qiáng)砌體的整體強(qiáng)度，同時(shí)也可以加強(qiáng)砂漿以及磚的強(qiáng)度等級(jí)，可以在屋架支座以及大梁等處加設(shè)鋼筋混凝土墊塊，通過對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)和計(jì)算，可最大限度的提高砌體的剛度。

綜上所述，磚混結(jié)構(gòu)是我國(guó)目前建筑工程施工中最為常見的建筑結(jié)構(gòu)，但由于其自身的性質(zhì)，極易產(chǎn)生各種裂縫，是導(dǎo)致建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要瓶頸，在很大程度上也影響人們的正常使用。砌體裂縫的預(yù)防和控制是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)項(xiàng)目，涉及到方方面面，應(yīng)積極引用各種新材料、新工藝、新技術(shù)，最大限度的避免墻體發(fā)生裂縫。

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