砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因與加固處理措施

呂前程

摘 要：砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體輕微細(xì)小裂縫影響外觀和使用功能，嚴(yán)重的裂縫影響砌體的承載力，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。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；裂縫；原因；加固處理；措施

1 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析

建筑工程產(chǎn)生砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多，歸納起來(lái)主要有以下幾種：

1.1地基不均勻沉降引起的裂縫

地基發(fā)生不均勻沉降后，沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過(guò)砌體的強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫往往與地面成45°左右?jiàn)A角，上寬下窄斜縫朝向凹陷處（沉降大）的部位。

預(yù)防地基不均勻沉降引起裂縫的主要措施有：

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，施工中保持縫內(nèi)清潔，應(yīng)防止碎磚、砂漿等東西雜物落入縫內(nèi)。

2）加強(qiáng)上部的剛度和整體性，提高墻體的抗剪能力，這樣可適應(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）不宜將建筑物位置在不同剛度的地基上，如同一區(qū)段建筑，一部分用天然基礎(chǔ)，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。

1.2地基凍脹引起的裂縫

地基土上層溫度降到0℃以下時(shí)，凍結(jié)層中形成冰部開(kāi)始冰結(jié)，下部水由于毛細(xì)管作用不斷上升在凍結(jié)層中形成冰晶，體積膨脹，向上隆起的程度與冰結(jié)層厚度及地下水位高低有關(guān)，一般隆起可達(dá)6mm至幾十毫米，其折算凍脹力可達(dá)2MPa×10MPa，而且往往是不均勻的，建筑物的自重往往難以抗拒，因而建筑的某一局部就被頂了起來(lái)，和地基不均勻沉降類似，引起房屋開(kāi)裂。

這類凍脹裂縫的寒凍地區(qū)的一、二層小型建筑物中很常見(jiàn)。若設(shè)計(jì)人員對(duì)凍脹危害性認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為是小建筑，基礎(chǔ)埋淺一點(diǎn)就可以了，或者施工人員素質(zhì)欠佳，遇到凍土很堅(jiān)硬，難以開(kāi)挖，就擅自抬高基礎(chǔ)埋深，從而造成凍脹裂縫。

防止凍脹引起裂縫的主要措施有：

1）一定要將基礎(chǔ)的埋置深度到冰凍線以下，不要因?yàn)槭侵行〗ㄖ蚋綄俳Y(jié)構(gòu)而把基礎(chǔ)置于冰凍線以上，有時(shí)，設(shè)計(jì)人員對(duì)室內(nèi)隔墻基礎(chǔ)因有采暖而未置于冰凍線以下，應(yīng)注意在施工時(shí)，或交付使用前即有凍脹的可能，應(yīng)采取適當(dāng)措施。

2）當(dāng)基礎(chǔ)不能做到冰凍線以下時(shí)，應(yīng)采取換土（換成非凍脹土）等措施消除土的凍脹。

3）用單獨(dú)基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁承擔(dān)墻體重量時(shí)，基礎(chǔ)梁下面應(yīng)留有一定孔隙防止上面凍脹頂裂縫基礎(chǔ)和磚墻。

1.3溫度差引起的裂縫

熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能，砌體也不例外，由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮，或者砌體的伸縮受到不均勻的約束，則會(huì)引起砌體開(kāi)裂。常見(jiàn)的是砌體長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，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。

防止溫度變化引起裂縫的主要措施有：

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）在施工中要保證伸縮縫的合理作法，使之能起作用。

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)間再澆筑中間混凝土，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）在屋面保溫層施工時(shí)，從屋面結(jié)構(gòu)施工完到做完保溫層之間有一段時(shí)間隔，這期間如遇高溫季節(jié)則易因溫度變化急劇而致裂，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。

1.4建筑材料使用不當(dāng)

不少砌體結(jié)構(gòu)由于使用渣磚而產(chǎn)生裂縫，由于渣磚的原材料及生產(chǎn)工藝與普通粘土磚不同，其線膨脹系數(shù)與粘土磚亦不同。通過(guò)對(duì)諸多開(kāi)裂砌體的統(tǒng)計(jì)分析，使用渣磚的砌體極易產(chǎn)生裂縫。

不少砌體結(jié)構(gòu)由于墻體布置不當(dāng)，構(gòu)造柱設(shè)置不合理，梁墊設(shè)計(jì)不合理等造成砌體的開(kāi)裂。

2 建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理與加固措施

在砌體裂縫出現(xiàn)的原因分析清楚以后，則應(yīng)按裂縫砌體的危害程度采用不同的加固補(bǔ)救措施。本文側(cè)重用例子來(lái)說(shuō)明砌體，磚過(guò)梁等砌體構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固方法。

2.1裂縫較細(xì)，裂縫數(shù)量較少時(shí)

當(dāng)裂縫較細(xì)，裂縫數(shù)量較少，但裂縫已基本穩(wěn)定時(shí)，可采用灌漿加固方法。對(duì)灌漿加固的強(qiáng)度，必要時(shí)可做試驗(yàn)。

灌漿用的材料有純水泥漿、水泥砂漿、水玻璃砂漿或水泥石灰漿等。當(dāng)砌體修補(bǔ)中，可用純水泥漿，因純水泥漿的可灌性較好，可順利地貫通外露的孔隙，對(duì)于寬度為3mm左右的裂縫可以灌實(shí)。若裂縫寬度為大于5mm時(shí)，可采用水泥砂漿。裂縫細(xì)小時(shí)，可采用壓力灌漿。稀漿適用于0.13mm～1mm寬的裂縫；稠漿適用于1mm～5mm的裂縫；砂漿適用于寬度大于5mm的裂縫。

以純水泥漿補(bǔ)強(qiáng)為例，其施工順序?yàn)椋?/p>

步驟一，清理裂縫，使裂的通道貫通無(wú)堵塞

步驟二，用加有促凝劑的1：2水泥砂漿嵌縫，以避免灌漿時(shí)，漿體外溢；

步驟三，用電鉆或手錘在裂縫偏上端制成灌漿洞孔，或灌漿嘴；

步驟四，用1：10的稀水泥漿沖洗裂縫一遍，并檢查裂縫通道的流通情況，同時(shí)將裂縫周邊的砌體潤(rùn)濕；

步驟五，灌入3：7或2：8的純水泥漿；

步驟六，將裂縫補(bǔ)強(qiáng)處局部養(yǎng)護(hù)。

施工時(shí)用壓力灌漿。其順序與上述相仿，但須增加在嵌縫后，用0.12MPa～0.0125MPa的壓縮孔氣檢查通道泄漏程度，如泄漏太大，應(yīng)補(bǔ)漏封閉。

對(duì)于水平的通長(zhǎng)裂縫，可沿裂縫鉆孔，做成銷鍵，以加強(qiáng)兩邊砌體的共同作用。銷鍵直徑25mm，間距250mm～300mm，深度可以比墻厚小20mm～25mm。做完銷鍵后再進(jìn)行灌漿，灌漿方法同上。

2.2裂縫較寬但數(shù)量不多時(shí)

裂縫較寬但數(shù)量不多時(shí)，可在裂縫相交的灰縫中，用高標(biāo)號(hào)砂漿和細(xì)鋼筋填縫，也可用塊體嵌補(bǔ)法，即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒鋸加固。楔子或扒鋸可與墻體等厚，或?yàn)閴w厚度的1/2或2/3。

2.3裂縫較多時(shí)

當(dāng)裂縫較多時(shí)，可用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿予以加固。鋼筋網(wǎng)可用Φ6@100～300（雙向）或Φ4@100～200。用混凝土楔子或膨脹螺栓固定于墻體上，楔子或螺栓間距500mm左右，應(yīng)梅花型布置。施工前墻體抹灰應(yīng)刮干凈，抹水泥砂漿前應(yīng)將砌體潤(rùn)濕，抹水泥砂漿后應(yīng)養(yǎng)護(hù)至少7d。

2.4墻體開(kāi)裂比較嚴(yán)重時(shí)

墻體開(kāi)裂比較嚴(yán)重，為了增加房屋的整體剛性，則可以在房屋墻體一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土圈梁。圈梁用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15～C20，截面至少120mm×180mm，配筋可采用4Φ10～4Φ14，鋼筋Φ6@200～250，每隔1.5m～2.5m（應(yīng)有牛腿或螺栓）錨固件等伸進(jìn)墻內(nèi)與墻拉結(jié)好，并承受圈梁自重。澆筑圈梁時(shí)應(yīng)將墻面鑿毛、潤(rùn)水，以加強(qiáng)粘結(jié)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于我國(guó)現(xiàn)在正推廣各種新型節(jié)能墻體砌塊材料，砌體結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的情況和問(wèn)題愈來(lái)愈多，原因也愈來(lái)愈復(fù)雜，只有嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)砌體規(guī)范，從生產(chǎn)、設(shè)計(jì)，施工，監(jiān)督等方面層層把關(guān)采取合理有效的控制措施，就能有效控制砌塊墻體開(kāi)裂的質(zhì)量通病，消除墻體結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程.JGJ/T12004[S].北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004。

[2] 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GBJ3-88[S]。

（作者單位：哈密建筑勘察設(shè)計(jì)院（有限責(zé)任公司））