建筑砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生與預(yù)防

吳一豪

摘要：砌體結(jié)構(gòu)是由磚、石材、砌塊等塊材通過(guò)砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。由于其造價(jià)低廉，易于就地取材，有良好的耐火性、較好的化學(xué)及大氣穩(wěn)定性，并有較好的保溫隔熱性能，施工時(shí)不需要用大型機(jī)械設(shè)備，施工操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn);目前，在全國(guó)各地廣泛應(yīng)用。然而，近年來(lái)由于種種原因，砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故比較頻繁。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆，對(duì)此必須認(rèn)真分析，妥善處理。文章從地基不均勻沉降、溫差變形、特殊砌體材料等方面，對(duì)其裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，結(jié)合多年工程施工實(shí)踐，提出了防治磚砌體裂縫的措施。

關(guān)鍵詞：磚砌體裂縫;地基沉降;溫差變形;砌體材料;原因;防治

一、前言

近年來(lái)，我國(guó)的基本建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，其規(guī)模之大、速度之快前所未有，但是當(dāng)今的商品經(jīng)濟(jì)社會(huì)潮流中，我國(guó)巨大的建筑市場(chǎng)的確又存在著令人無(wú)比擔(dān)憂的諸多問(wèn)題。建筑磚砌體裂縫不僅種類(lèi)繁多，形態(tài)各異，而且較普遍。磚砌體輕微細(xì)小裂縫影響外觀和使用功能，嚴(yán)重的裂縫可能影響磚砌體的承載力，甚至引起倒塌。在很多情況下裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是重大事故的先兆，對(duì)此必須認(rèn)真分析，妥善處理。磚砌體中發(fā)生裂縫的原因主要有地基不均勻沉降、溫差變形、特殊砌體材料等方面。

二、引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的主要原因

（一）地基不均勻沉降引起的裂縫

建筑物不均勻下沉，造成建筑物開(kāi)裂破壞。產(chǎn)生這種破壞的原因很多，其中主要有：上部結(jié)構(gòu)的荷載差異大、建筑物的體形復(fù)雜、土層均勻性差等，都會(huì)導(dǎo)致不均勻下沉。地基發(fā)生了不均勻沉降后，下沉較大部位與下沉較小部位之間，出現(xiàn)了相對(duì)位移。即基礎(chǔ)底的地基表面出現(xiàn)了局部凹陷。在局部凹陷處，基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)失去了支承，其重量只能由磚砌體承擔(dān)，使得磚砌體上產(chǎn)生了附加拉力和剪力。當(dāng)這種附加拉力和剪力超過(guò)了磚砌體的承載能力后，磚砌體上便出現(xiàn)裂縫。這類(lèi)裂縫一般都與地面成45°左右的角，上寬下窄，斜縫朝向凹陷處。

（二）溫度變化引起的裂縫

最常見(jiàn)的溫度裂縫出現(xiàn)在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。如在門(mén)窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚（塊）灰縫的水平裂縫、以及水平包角裂縫（包括女兒墻）等。

溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規(guī)律性：兩端重中間輕，頂層重往下輕，陽(yáng)面重陰面輕。

熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能，磚砌體也不例外。由于溫度變化不均勻使磚砌體產(chǎn)生不均勻收縮，或者磚砌體的伸縮受到不均勻的約束，溫度應(yīng)力超過(guò)磚砌體強(qiáng)度，而引起磚砌體開(kāi)裂。

常見(jiàn)的是磚砌體長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，磚砌體伸縮在上層大而在基礎(chǔ)處小而引起開(kāi)裂。故應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫。

此外，由于混凝土屋蓋，混凝土圈梁與磚砌體的溫度膨脹系數(shù)不同在溫度變化時(shí)會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。

（三）干縮裂縫

干縮裂縫燒結(jié)粘土磚包括其它材料的燒結(jié)制品。其干縮變形很小且變形完成比較快。只要不使用剛出窯的磚。一般砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力忽略不計(jì)。但這類(lèi)砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹。而且這種濕脹是不可逆的變形。

對(duì)于砌塊、石渣磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低，材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3～0.45mm/m相當(dāng)于25～40℃的溫度變形，輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。

干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快。如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹。脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形。但其干縮率有所減小，約為第一次的80%左右。

三、磚砌體裂縫的預(yù)防措施

（一）預(yù)防地基不均勻沉降引起裂縫的措施

1、合理設(shè)置沉降縫。在房屋體型復(fù)雜，特別是高度相差大時(shí)，應(yīng)設(shè)沉降縫。沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)開(kāi)始分開(kāi)，且有足夠的寬度，施工中應(yīng)保持縫內(nèi)清潔，防止碎磚、砂漿等東雜物體落入縫內(nèi)。

2、加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度，提高墻體的抗剪能力，使磚砌體可適應(yīng)甚至調(diào)整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門(mén)窗洞口，增大端部洞口到墻端的墻體寬度，加強(qiáng)圈梁布置，都可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。

3、加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作，發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時(shí)妥善處理，然后才可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

4、不宜將建筑物設(shè)置在不同剛度的地基上，如同一區(qū)段建筑，一部分用天然地基，一部分用樁基等。必須采用不同地基時(shí)，要妥善處理，進(jìn)行必要的計(jì)算分析。

（二）預(yù)防溫度變化引起裂縫的措施

1、按照國(guó)家頒布的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況（如是否采暖，所處地點(diǎn)溫度變化等）設(shè)置伸縮縫。

2、是減緩增強(qiáng)相關(guān)砌體抗力，如提高砂漿強(qiáng)度，提高飽滿度，空斗改實(shí)體，加筋砌體，加設(shè)構(gòu)造柱。

3、屋面如為整澆混凝土、或雖為裝配式屋面板，但其上有整澆混凝土面層，則要留好施工帶，待一段時(shí)間再澆帶中間混凝土，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線脹系數(shù)不同而引起的協(xié)調(diào)變形，從而避免裂縫。

4、在屋面保溫層施工的期間如遇高溫季節(jié)，很容易因溫度變化急劇而導(dǎo)致屋面開(kāi)裂。故屋面施工最好避開(kāi)高溫季節(jié)。

5、遇有長(zhǎng)的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐，可分段施工，預(yù)留伸縮縫，以避免混凝土伸縮對(duì)墻體的不良影響。

6、在施工中要保證伸縮縫的合理作法，使之能起作用。

7、是提高抹灰的抗裂能力。

（三）預(yù)防主要由墻體材料的干縮引起裂縫的措施

1、設(shè)置控制縫。在墻高度突然變化處、墻厚度突然變化處及當(dāng)房屋剛度較大時(shí)窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處設(shè)置豎向控制縫?？刂瓶p的間距：對(duì)有規(guī)則洞口外墻不大于6m、對(duì)無(wú)洞墻體不大于8m及墻高的3倍、在轉(zhuǎn)角部位、控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m?？刂瓶p做成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹(shù)脂等填縫。

2、設(shè)置灰縫鋼筋。在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm;灰縫筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁的距離不小于600mm;灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的橫筋間距不宜大于200mm，對(duì)均勻配筋時(shí)含鋼率不少于0.05%;灰縫鋼筋宜通長(zhǎng)設(shè)置，當(dāng)不便通長(zhǎng)設(shè)置時(shí)，允許搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護(hù)層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進(jìn)行防腐處理。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上分析，砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍，而以地基沉降、溫度致裂的危害較大，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時(shí)務(wù)必正確區(qū)分，對(duì)癥防治，且以防為主。治理的原則：凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的，應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷，迅速采取相應(yīng)對(duì)策，排除動(dòng)力源，加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理;反之，如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用，則重點(diǎn)放在表面處理上。總之，只要堅(jiān)持對(duì)國(guó)家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)真、切實(shí)查明原因，磚砌體裂縫問(wèn)題也是不難處理的。