淺析砌體結(jié)構(gòu)建筑物墻體裂縫成因及處理方法

卜蘭芬

【摘 要】砌體結(jié)構(gòu)是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是整體性較差，抗拉和抗剪強(qiáng)度較低，比較容易產(chǎn)生裂縫。砌體結(jié)構(gòu)裂縫既影響建筑美觀、結(jié)構(gòu)的使用性能，又影響結(jié)構(gòu)安全性、整體性、穩(wěn)定性和耐久性。砌體結(jié)構(gòu)裂縫有一定原因和客觀規(guī)律。本文通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫和變形的分析，提出有針對(duì)性的預(yù)防和處理措施，以減少裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的危害，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu)；墻體；裂縫；處理

1 裂縫對(duì)砌體結(jié)構(gòu)建筑物的危害

砌體結(jié)構(gòu)建筑物墻體裂縫從大的方面可分為受力裂縫與非受力裂縫兩大類(lèi)。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫，稱為受力裂縫，如結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不足、剛度不足、穩(wěn)定不足等產(chǎn)生的裂縫。而砌體收縮、濕度變化、地基沉降不均勻等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱變形裂縫，這類(lèi)裂縫幾乎占全部可見(jiàn)裂縫的80%左右。砌體結(jié)構(gòu)裂縫對(duì)建筑物的危害主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安全性和房屋使用功能兩個(gè)方面，砌體結(jié)構(gòu)受力裂縫的出現(xiàn)預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足，結(jié)構(gòu)變形的出現(xiàn)雖然對(duì)砌體抗壓承載力沒(méi)有直接影響，但貫穿性裂縫的形成會(huì)降低結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗震性能。外墻、樓板和屋面結(jié)構(gòu)裂縫會(huì)影響結(jié)構(gòu)防水，造成房屋滲漏，明顯的結(jié)構(gòu)裂縫或較大的變形會(huì)影響建筑物的美觀。

2 裂縫的類(lèi)型及其產(chǎn)生的原因分析

2.1 溫度裂縫

混凝土砌塊砌體的線膨脹系數(shù)比磚砌體的大一倍，因此小型砌塊砌體對(duì)溫度的敏感性比磚砌體高，更容易因溫度變形引起裂縫。溫度裂縫一般多產(chǎn)生于房屋的頂層，特別是房屋兩端的縱橫墻體，裂縫沿屋頂圈梁與墻體交接面水平分布及墻體外角斜向分布，其次是門(mén)窗洞口45度斜向分布。溫度裂縫的特點(diǎn)是：向陽(yáng)面墻體多于背陽(yáng)面、夏季多于冬季，屋面設(shè)置保溫隔熱層的結(jié)構(gòu)墻體裂縫少。而未設(shè)置或設(shè)置了但達(dá)不到保溫隔熱目的的房屋則裂縫較多，頂層設(shè)置構(gòu)造柱越密，設(shè)置圈梁的墻體裂縫越少，反之則越多。溫度裂縫一般呈對(duì)稱分布；溫度裂縫一般在房屋的頂層，偶爾才向下發(fā)展；溫度裂縫經(jīng)一年后基本穩(wěn)定，不再擴(kuò)展。

2.2 外荷載破壞裂縫

混凝土砌體在集中荷載作用下易產(chǎn)生裂縫，其原因是混凝土砌體的抗剪及抗拉應(yīng)力與磚砌體相比僅為磚砌體的45%～58%，由于混凝土砌塊砌體剛度與磚砌體相比較易產(chǎn)生應(yīng)力集中，常沿砌體灰縫產(chǎn)生拉裂，原本是抗拉和抗剪強(qiáng)度較低的砌塊砌體卻又受到了較大拉和剪的作用，因此，最容易產(chǎn)生裂縫。

2.3 地基差異沉降引起的裂縫

砌體結(jié)構(gòu)墻體基礎(chǔ)往往以條形基礎(chǔ)或板式基礎(chǔ)為主，允許有一定的沉降量和差異沉降量，特別是在深厚軟弱地基地區(qū)其沉降量和差異沉降量更大。由于這種較大的沉降量和差異沿沉降量，加之砌塊結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)能力要比傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)差，致使墻體在變形撓曲作用下產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力或主拉應(yīng)力，墻體極易產(chǎn)生裂縫。

2.4 干縮裂縫

砌體結(jié)構(gòu)中的混凝土相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生干縮裂縫。因?yàn)樵谄鲶w結(jié)構(gòu)當(dāng)中，混凝土在空氣中硬化時(shí)，其中的水分更容易逐漸蒸發(fā)，使毛細(xì)孔中形成負(fù)壓，隨著空氣濕度的降低，負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生收縮力，當(dāng)收縮受限制產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土就會(huì)開(kāi)裂而產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫的形態(tài)一般有以下幾種：其一是在墻體中部出現(xiàn)的階梯裂縫；其二是環(huán)繞塊材周邊灰縫的裂縫；其三是在外墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫；其四是在山墻等大墻面由于收縮出現(xiàn)的豎向裂縫，有的是水平向裂縫。

平常我們看到的有些面層空鼓的斜裂縫，往往也是由于墻體面層空鼓、水泥干縮引起的。陽(yáng)臺(tái)欄板與磚砌體接槎處裂縫多由于混凝土二次澆筑引起。施工時(shí)未能在構(gòu)造柱上留出鋼筋進(jìn)行搭接和焊接，導(dǎo)致鋼筋混凝土欄板由于溫度變化而使混凝土產(chǎn)生收縮，形成裂縫。

2.5 其它裂縫

另外設(shè)計(jì)上的疏忽、無(wú)針對(duì)性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計(jì)施工規(guī)程、砌體強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，以及缺乏經(jīng)驗(yàn)等也是造成墻體裂縫的重要原因。如施工時(shí)，鋼筋的是否調(diào)直就是現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要原因。鋼筋未調(diào)直就意味著鋼筋受力后達(dá)不到屈服強(qiáng)度，隨著混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力的增大，應(yīng)變的增長(zhǎng)速度超過(guò)了應(yīng)力的增長(zhǎng)速度而在板中產(chǎn)生微裂縫，微裂縫隨荷載的增加而發(fā)展，混凝土塑性變形也逐漸增加，最后形成比較明顯的裂縫。

3 裂縫的預(yù)防措施

3.1 精心設(shè)計(jì)，抓好設(shè)計(jì)關(guān)，抵抗裂縫出現(xiàn)

對(duì)擬建砌體結(jié)構(gòu)的房屋，要做到計(jì)算模型準(zhǔn)確，傳力清楚；荷載統(tǒng)計(jì)無(wú)誤；合理設(shè)置構(gòu)造柱、芯柱及圈梁，使用合理強(qiáng)度等級(jí)的混凝土砌塊和砌筑砂漿，使砌塊房屋整體剛度均勻，抵抗并分散裂縫出現(xiàn)。

3.2 作好地基處理

嚴(yán)格控制地基不均勻沉降，尤其對(duì)松軟土、填土及濕陷性黃土地基進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固處理，避免地基浸水引起不均勻沉降。

3.3 合理設(shè)置控制縫

砌體結(jié)構(gòu)的干縮變形是由砂漿和砌塊兩者的變形組成的。減輕干縮裂縫就是控制好混凝土砌塊與砂漿的收縮。在設(shè)計(jì)方面來(lái)講，主要的是考慮設(shè)置墻面控制縫及設(shè)置灰縫鋼筋。控制縫是根據(jù)砌體材料的干縮特性，把較長(zhǎng)的砌體房屋的墻體劃分為若干個(gè)較小的區(qū)段，縮小砌體因溫度、干縮變形引起的應(yīng)力或裂縫，從而達(dá)到可以控制的地步。設(shè)置控制縫就是對(duì)建筑物可能出現(xiàn)的變形加以調(diào)節(jié)，把砌體的變形控制在一定范圍之內(nèi)，如果要出現(xiàn)裂縫，就讓裂縫出現(xiàn)在預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制縫內(nèi)，而不在墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的難看的裂縫。

3.4 局部配筋

由于砌體的抗拉坑剪強(qiáng)度相對(duì)較低，可以通過(guò)在砌體內(nèi)配置水平和豎向鋼筋，達(dá)到增強(qiáng)砌體抗裂能力的目的。局部配筋的作用并不是為避免墻體出現(xiàn)裂縫，而僅是為防止產(chǎn)生明顯的溫度收縮裂縫，因?yàn)橹挥挟?dāng)砌體開(kāi)裂時(shí)，在縫中的鋼筋才能起作用，對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞和重分布，減少裂縫的寬度，使墻體上的裂縫變的細(xì)小分散而不易被察覺(jué)。

3.5 合理組織施工

在混凝土制作的過(guò)程中在下料、攪拌、澆注、振搗等環(huán)節(jié)嚴(yán)格進(jìn)行過(guò)程控制。改善水泥性能，合理減少水泥用量，降低水灰比，要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，選用良好的粗、細(xì)骨料和合適的坍落度。砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件澆筑后，在其上覆蓋塑料薄膜和草包或油布，以加強(qiáng)混凝土的保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。

4 砌體結(jié)構(gòu)裂縫的處理方法

4.1 對(duì)主要由砌塊干縮和溫度收縮引起的裂縫的處理，一般采用以下三種方案：

（1）對(duì)寬度不小于1mm的裂縫，采用膨脹水泥摻石棉絨嵌縫修補(bǔ)。

（2）對(duì)寬度小于1mm的墻面裂縫，采用白膠貼布修補(bǔ)。其做法是首先將墻面沿裂縫表面抹灰層剔深10mm左右，剔寬50mm左右，清理干凈后，粘貼玻璃絲布，用石膏嵌縫，再用白膠貼白的確良布1-2層，最后刮膩?zhàn)诱移?，刷涂料?/p>

（3）對(duì)清水外墻面裂縫，沿裂縫將灰縫砂漿剔深10mm，用1：1水泥砂漿重新勾縫，并將外表面涂成與磚墻同一顏色。

4.2 對(duì)由基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的墻體裂縫處理，如果確認(rèn)已裂縫處于穩(wěn)定狀態(tài)，則可根據(jù)裂縫寬度按上述方法區(qū)別處理，如果沉降尚未穩(wěn)定，在沉降較大部位應(yīng)進(jìn)行勘察，探明土質(zhì)情況，然后再確定加固處理地基的方案，采用灌漿固結(jié)地基土的方法或采用補(bǔ)樁設(shè)梁托墻體方法，防止繼續(xù)發(fā)生不均勻沉降，待穩(wěn)定后對(duì)墻體裂縫再按上述方法進(jìn)行處理。

4.3 對(duì)由于外荷載引起的墻體裂縫，應(yīng)先要分析計(jì)算墻體的承載力是否能滿足繼續(xù)承載要求，如不滿足要求，要進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，然后再對(duì)墻體裂縫進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一種較為普遍的現(xiàn)象，根據(jù)其產(chǎn)生的原因，應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工階段提早采取措施來(lái)加以預(yù)防。如果遇到建筑物出現(xiàn)裂縫，首先要查明并分析裂縫產(chǎn)生的原因，評(píng)估其對(duì)結(jié)構(gòu)的危害程度，確定有效的補(bǔ)強(qiáng)加固措施，確保結(jié)構(gòu)安全、美觀、適用和避免不必要的損失。

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[責(zé)任編輯：湯靜]