砌體結(jié)構(gòu)房屋裂縫產(chǎn)生的原因及對策分析

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 新鄭 451100

1 砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的種類

砌體結(jié)構(gòu)的裂縫主要包括變形裂縫與荷載裂縫兩種，其中按照發(fā)生原因的不同變形裂縫又分為溫度裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫等三種。溫度裂縫主要是由于溫度變化導(dǎo)致砌體發(fā)生裂縫，最典型的就是窗洞口邊出現(xiàn)正八字斜裂縫，還會出現(xiàn)在平屋頂頂層兩端墻體、屋頂圈梁下等。溫度裂縫主要會損傷裝飾層，影響到墻體的美觀性，且會隨著溫度變化而不斷擴(kuò)大，影響到建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。干縮裂縫是由于砌體與混凝土不均勻收縮導(dǎo)致的裂縫，主要出現(xiàn)在內(nèi)外縱墻中間部位，并會延伸至墻體交接處及圈梁底，還會在圈梁處出現(xiàn)水平包角裂縫或水平裂縫。干縮裂縫是房屋建筑中常見的現(xiàn)象，分布廣、數(shù)量多，且程度更加嚴(yán)重，一旦發(fā)現(xiàn)干縮裂縫要及時(shí)處理。沉降裂縫主要是由于地基不均勻沉降導(dǎo)致的，形狀主要呈正八字形或反八字形，主要發(fā)生于底層窗角部，部分墻體還會出現(xiàn)水平裂縫。通常局部傾斜較大、彎剪應(yīng)力大的房屋下部會出現(xiàn)八字形斜裂縫，或者沉降曲率較大的部位也會集中出現(xiàn)沉降斜裂縫。荷載裂縫主要是由于荷載超出墻體的承受范圍而導(dǎo)致的裂縫。墻體變形及裂縫是客觀存在不可避免的，在不影響建筑正常使用功能的前提下采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┘纯?。不過在某些特殊情況下，比如對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建，會導(dǎo)致荷載超出墻體的承受范圍而產(chǎn)生荷載裂縫［1］。

2 砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的原因

（1）溫度裂縫：溫度裂縫的發(fā)生原因主要是由于砌體材料在環(huán)境溫度變化的影響下發(fā)生熱脹冷縮，墻體各部分會發(fā)生不同程度的溫度變形，變形所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力過大就會導(dǎo)致墻體出現(xiàn)溫度裂縫。溫度變化會導(dǎo)致磚砌體出現(xiàn)溫度變形而產(chǎn)生相對位移，位是屋頂與墻體之間存在相對約束，這種約束會對相對位移產(chǎn)生限制作用，屋頂與墻體接觸面剪應(yīng)力值大于墻體抗剪強(qiáng)度就能會出現(xiàn)水平裂縫；當(dāng)壓應(yīng)力與剪應(yīng)力共同作用于墻體時(shí)，溫度應(yīng)力與荷載形成的主拉應(yīng)力就會超出砌體的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致出現(xiàn)斜裂縫。（2）干縮裂縫：出現(xiàn)干縮裂縫的砌體會濕脹干縮，受潮后會發(fā)生不可逆的變形，且由于砌塊批次不同、材料存在差異、施工工藝不同，所以表現(xiàn)出的膨脹及收縮數(shù)值也存在較大差異，因此不同階段濕脹干縮的情況也不均勻，這種濕脹干縮導(dǎo)致的不平衡變形會產(chǎn)生大于砌塊抗拉強(qiáng)度的應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫發(fā)生［2］。（3）沉降裂縫：受材料及結(jié)構(gòu)的限制，建筑砌體的抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度均比較低，無法承受過大的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力及彎剪應(yīng)力等，一旦出現(xiàn)地基不均勻沉降就會導(dǎo)致墻體開裂，出現(xiàn)沉降裂縫。導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻沉降的原因包括地質(zhì)勘探報(bào)告誤差大，數(shù)據(jù)真實(shí)性低；地基狀況發(fā)生改變等，當(dāng)然設(shè)計(jì)方面也會存在問題，比如沉降縫設(shè)置不合理，建筑體型復(fù)雜或者整體剛度不夠等，這些因素均有可能導(dǎo)致墻體產(chǎn)生附加應(yīng)力，引起墻體裂縫。（4）荷載裂縫：砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖與結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況差異較大，設(shè)計(jì)時(shí)未考慮某些內(nèi)力，導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)荷載發(fā)生變化時(shí)超出其所能夠承受的范圍，最終導(dǎo)致荷載裂縫發(fā)生。

3 房屋砌體結(jié)構(gòu)裂縫防治措施

雖然客觀來講房屋砌體結(jié)構(gòu)的變形與裂縫是不可避免的，但是采取科學(xué)、合理的預(yù)防措施可以減少裂縫對房屋整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的危害：

3.1 溫度裂縫與干縮裂縫的防治

干縮裂縫與溫度裂縫是常見的砌體裂縫，針對這類裂縫要做好溫度控制措施?？梢栽诜课蓓斣O(shè)置隔熱層或者保溫隔熱層，隔熱層可以減少陽光輻射屋面而吸收的熱量，減少結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度差異，減少溫度應(yīng)力的影響；要做好屋頂?shù)谋?、防水措施，減少由于防水層滲漏而出現(xiàn)保溫層充水膨脹的問題。還可以增設(shè)空氣隔熱層，減少屋面混凝土構(gòu)件的外露面，控制屋面溫升，也可以減少砌體裂縫。合理設(shè)置砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫，尤其是長度較長、平面形狀復(fù)雜的房屋，間隔一定距離設(shè)置伸縮縫，可以降低裂縫發(fā)生機(jī)率，也可以在長度較長的墻上設(shè)置控制縫，可以在墻的高度、厚度、轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離、門窗洞口一側(cè)設(shè)置豎向控制縫，或者可以在樓蓋或屋蓋處砌體中設(shè)置配筋帶，注意如果配筋帶的作用僅僅是控制墻體裂縫，則要斷開控制縫。上述措施可以減少墻體材料干縮引起的干縮裂縫。此外，建筑工程竣工交付后，如果房屋可能會長期空置，為了避免夏季溫度過高導(dǎo)致現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)層膨脹而出現(xiàn)裂縫，要做好房屋室內(nèi)外的溫度控制，保持室內(nèi)良好通風(fēng)。進(jìn)場的非燒結(jié)磚、砌塊要做好嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，保證砌塊齡期至少在4 周以上，進(jìn)場后砌塊露天堆放，要做好防雨防潮措施［3］。

3.2 沉降裂縫的防治

地基沉降是導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降裂縫的直接原因，而沉降裂縫會嚴(yán)重影響到建筑整體的安全性與穩(wěn)定性，因此要采取有效措施預(yù)防地基不均勻沉降的問題。首先要分析建筑工程的總高度，根據(jù)實(shí)際情況做好地基加固處理。施工前做好地質(zhì)勘察工作，確定地基的類型、土質(zhì)，如果存在軟弱地基則要做好回填，保證砌體結(jié)構(gòu)受力的均衡性。地基進(jìn)行加固處理后要進(jìn)行受力試驗(yàn)，確定承載性能薄弱的部位，進(jìn)行重點(diǎn)加固。其次，地基土壤無法科學(xué)分散建筑自重，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)承重墻，承重墻的主要作用是減少剪力對砌體的破壞性，有了承重墻后砌體結(jié)構(gòu)承載能力更大，結(jié)構(gòu)也更穩(wěn)定。承重墻可以提高房屋結(jié)構(gòu)的剛度，即使地基發(fā)生了小范圍的不均勻沉降，在承重墻的保護(hù)作用下，墻體結(jié)構(gòu)也不會直接受到地基不均勻沉降的影響，大大降低了裂縫發(fā)生的機(jī)率。最后，提高砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，尤其是門窗、洞口等易出現(xiàn)集中裂縫的部位，要采取加固措施，比如圈梁可以采用鋼筋混凝土進(jìn)行加固，提高房屋主體結(jié)構(gòu)的荷載能力，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)荷載能力大于地基不均勻沉降引起的附加應(yīng)力，就會減少沉降裂縫的發(fā)生機(jī)率。此外，還要做好地基的檢測工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)地基施工中的質(zhì)量問題，保證房屋建筑工程的基礎(chǔ)質(zhì)量［4］。

3.3 荷載裂縫的防治

相對而言，變形裂縫具有一定的不可控性，溫度、環(huán)境等客觀因素導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，荷載裂縫則體現(xiàn)出更多人為因素的影響，因此荷載裂縫的防治相對更加有效。設(shè)計(jì)階段就要準(zhǔn)確計(jì)算建筑荷載，綜合分析會對砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的荷載條件，并將荷載值在設(shè)計(jì)圖中明確標(biāo)注出來，保證實(shí)際荷載與砌體設(shè)計(jì)荷載相同。施工過程中要進(jìn)一步檢驗(yàn)砌體的強(qiáng)度，再結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)結(jié)果計(jì)算砌體的局部承壓能力，如果局部荷載大于砌體局部承壓，該部位則要設(shè)置混凝土墊塊，提高砌體的局部承壓能力［5-6］。

4 結(jié)語

總之，房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)的裂縫問題會直接影響到建筑整體的穩(wěn)定性與安全性，常見的裂縫形式包括溫度裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫等變形裂縫，以及荷載過大引起的荷載裂縫，在施工過程中，技術(shù)人員要分析各種裂縫發(fā)生的根本原因，從源頭上層層把控，科學(xué)設(shè)計(jì)砌體荷載條件，做好結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差控制，加固軟弱地基，減少地基不均勻沉降等，以減少變形裂縫及荷載裂縫的發(fā)生機(jī)率，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。