建筑工程砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制研究

尹忠輝

摘要：砌體結(jié)構(gòu)是我國應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，它具有取材容易，施工方便，工期短等優(yōu)點，與此同時，砌體結(jié)構(gòu)溫度裂縫這一質(zhì)量通病也經(jīng)常出現(xiàn)在建筑工程中，影響建筑物的外觀，同時也影響建筑物的使用壽命及使用功能。論文分析了砌體結(jié)構(gòu)工程中的裂縫出現(xiàn)原因和預(yù)防措施，并對砌體裂縫質(zhì)量通病的治理方法進行了深入研究，以期減少砌體裂縫產(chǎn)生的數(shù)量和降低造成的經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 溫度裂縫 控制措施

引言

溫度裂縫是工程建設(shè)中的一大通病，一般在建筑物竣工后一到兩年后出現(xiàn)。溫度裂縫的寬度一般在1mm到2mm之間，發(fā)生在砌體結(jié)構(gòu)居多。所以研究裂縫產(chǎn)生的原因，以期為以后工程設(shè)計和施工提供有效預(yù)防措施，減少和避免裂縫產(chǎn)生有很大的實際意義。

1墻體裂縫形成的原因

從產(chǎn)生的原因來看，大致分為四大類：地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫;構(gòu)件承載力不足引起的裂縫;溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫;混凝土或砂漿干縮產(chǎn)生的裂縫。

1）內(nèi)外縱墻和根墻的“八”字形裂縫，這種裂縫多出現(xiàn)在每片墻體的端部，而且集中出現(xiàn)在門窗洞口的角部，呈“八”字形。當(dāng)溫度升高時，屋面板伸長比相應(yīng)磚墻伸長大，使頂層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布情況大體是：房屋平面中間為零，兩端最大，因此墻體的兩端部位大多出現(xiàn)“八字形裂縫，屋面保溫隔熱層的質(zhì)量越差，屋面板和墻體的相對位移越大，裂縫越明顯，內(nèi)縱墻和根墻在室內(nèi)與屋面板之間的溫差比相應(yīng)的外縱墻和山墻與屋面板之間的溫差大，所以屋內(nèi)墻體裂縫比外墻重。

2）當(dāng)房屋的長高比較大，而且室內(nèi)空間比較寬敞高大的房屋，頂層外墻常在窗臺部位出現(xiàn)水平裂縫，窗口出現(xiàn)對角斜裂縫。當(dāng)溫度升高后屋面板伸長對墻體產(chǎn)生水平推力，使窗臺部位的墻體內(nèi)側(cè)向外擴展，外墻在水平推力作用下發(fā)生側(cè)向彎曲而導(dǎo)致開裂。

3）建筑物底層窗臺墻的中部及窗洞口的兩個角處常會出現(xiàn)豎向裂縫，裂縫上寬下窄。這些裂縫是由于地基反力和磚砌體的溫度收縮應(yīng)力共同作用引起的。窗臺墻承受基礎(chǔ)和兩墻間的約束，在地基反力作用下其受力特征表現(xiàn)為反梁，窗間墻為支座。當(dāng)窗洞較寬或窗間墻承受較大的集中荷載時，反梁將向上彎曲，產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，在跨中附近，由于應(yīng)力較大，當(dāng)超過磚砌體的強度時，即會產(chǎn)生豎向裂縫。同時，窗間墻對窗臺墻的壓力作用，使窗洞角產(chǎn)生較大的集中剪應(yīng)力而引起此處開裂。另外，磚砌體溫度變化和干縮變形也會產(chǎn)生較大的約束力，導(dǎo)致或加劇開裂。

4）梁端支承處墻體常會出現(xiàn)豎向或稍傾斜的裂縫，該裂縫通常為結(jié)構(gòu)裂縫，是由于梁端下砌體局部承壓強度不足引起的。另外，梁與砌體的變形差異也將導(dǎo)致或加劇開裂。預(yù)防措施為，在磚砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意驗算梁下砌體的局部承壓強度，不足時應(yīng)設(shè)置梁墊;當(dāng)梁跨度或荷載較大時，應(yīng)設(shè)置磚壁柱;窗間墻應(yīng)按抗震規(guī)范留有一定寬度;砌筑砂漿考慮采用強度高的混合砂漿。治理方法是在原受壓墻體的內(nèi)側(cè)梁下加設(shè)磚柱，并采取措施，與原墻體拉結(jié)，盡可能使二者形成一個受力整體。

5）獨立磚柱上常會出現(xiàn)豎向或稍傾斜的中間寬、上下兩端小的裂縫，這種裂縫多為結(jié)構(gòu)裂縫，這是由于磚柱截面太小，承壓強度不足所引起的。預(yù)防的措施是在磚柱結(jié)構(gòu)設(shè)計時，驗算其承載能力，不足時需加大截面;應(yīng)注意兩個方向均應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土拉梁，以減小柱的計算長度;當(dāng)荷載較大時，應(yīng)盡可能采用鋼筋混凝土柱。

6）墻面或屋面頂棚常出現(xiàn)較多細(xì)微的裂縫，裂縫總體上沒有規(guī)則，且寬度相差不多。這種裂縫主要是混凝土板或砂漿粉刷層干縮引起的。當(dāng)混凝土或砂漿干燥后，由于缺水，得不到應(yīng)有的養(yǎng)護，即會出現(xiàn)明顯的干縮裂縫。

7）平屋頂建筑的頂層檐下或頂層與墻體交接面之間常會出現(xiàn)水平裂縫，裂縫一般沿外墻頂端斷續(xù)分布，兩端比中間嚴(yán)重，在轉(zhuǎn)角處，縱橫水平裂縫相交而形成包角裂縫。在平屋頂頂層縱墻的兩端，常會出現(xiàn)正八字裂縫，嚴(yán)重時可發(fā)展到房屋1/3長度內(nèi)，有時在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫寬度一般為中間大、兩端小，當(dāng)外縱墻有窗時裂縫沿窗口對角方向裂開，且南立面墻比北立面墻的更明顯。這種裂縫常為溫度應(yīng)力所引起，主要是由于平屋頂建筑的頂層受季節(jié)性氣溫和太陽日照的影響較大，在圈梁與其下磚墻交接處產(chǎn)生水平方向溫度應(yīng)力，使磚砌體處于受拉、受剪等復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)此應(yīng)力超過磚砌體材料的強度時，砌體就會開裂。

2 砌體結(jié)構(gòu)溫度裂縫預(yù)防措施

1）提高屋面保溫隔熱性能，如設(shè)置架空層。

2）改善結(jié)構(gòu)的變形約束條件，在建筑物頂層圈梁與砌體交界面之間設(shè)置滑動層（如兩層油氈加滑石粉），使混凝土板和圈梁可以自由變形，而不受其下磚墻的約束，減小變形產(chǎn)生的應(yīng)力。

3）提高頂層砌體砂漿的強度，嚴(yán)格控制破碎磚集中填充，以提高砌體的抗拉、抗剪強度。

4）設(shè)置伸縮縫：嚴(yán)格按照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》要求設(shè)置伸縮縫，寬度不宜小于30mm。

5）對施工中嚴(yán)格規(guī)范要求進行施工，冬季施工時，砂漿無設(shè)計要求時，應(yīng)按常溫下提高一級砂漿標(biāo)號，提高磚砌體強度。

6）設(shè)計時，在裂縫多發(fā)部位的墻體上進行抗裂設(shè)防，即采用設(shè)置抗裂柱的方法進行裂縫防治;外縱墻和內(nèi)縱墻的抗裂柱均應(yīng)設(shè)在裂縫多發(fā)部位的窗洞口一側(cè);抗裂柱的斷面及鋼筋宜與構(gòu)造柱相同，縱向筋必須伸入上下端的圈梁內(nèi)，并且滿足錨固長度的要求;施工時，應(yīng)先砌磚墻，然后澆筑抗裂柱和構(gòu)造柱的混凝土，二者之間的墻內(nèi)放置拉結(jié)鋼筋，使其形成組合磚砌體，有效提高砌體的強度，增大砌體的抗彎剛度和抗側(cè)向變形的能力，抑制墻體中裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。

3砌體結(jié)構(gòu)溫度裂縫治理方法研究

1）對溫度裂縫，不要忙于及早治理，等觀察一個熱脹冷縮周期，裂縫不產(chǎn)生新的變化時再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩(wěn)定方法，可在裂縫內(nèi)嵌抹水泥漿或玻璃紙，形態(tài)完整無損，說明裂縫已趨于穩(wěn)定，不再有較大發(fā)展可能性。

2）采用剔縫埋入鋼筋法，在裂縫中每隔五皮磚剔開一道磚縫，每邊長500mm，深50mm，每道縫內(nèi)埋入一根直徑6mm的鋼筋，鋼筋端部加直鉤，兩端伸入磚縫兩側(cè)，然后用M10水泥砂漿灌縫，采用這種方法需注漿達到一定強度后再處理另一面，防止因擾動而降低砂漿強度，且應(yīng)注意澆水調(diào)溫、養(yǎng)護。

3）采用鋼筋混凝土塊連接法，在裂縫處，每隔8-10皮磚，抽磚嵌入預(yù)制混凝土塊，四周清掃干凈，潤濕，以M10水泥砂漿砌筑，保證四周密實，且按原磚墻法砌筑，混凝土為C15，內(nèi)配直徑4mm鋼筋，其他部位以M10水泥砂漿填補密實。

4）采用拆磚重砌法，在裂縫位置拆除250mm（裂縫兩側(cè)均一樣）長磚墻，用比原設(shè)計等級高一級的砂漿重新砌筑，新老砌體按規(guī)范要求結(jié)合密實，注意拆除該處時，應(yīng)采取措施保障安全。

5）砌體內(nèi)、外兩面敷貼鋼筋網(wǎng)片，配置穿墻拉筋加以固定，分層抹水泥砂漿或貼掛鋼絲網(wǎng)抹灰。

6）對于裂縫較多且穿墻厚，影響美觀和正常使用給用戶造成不安全感時，可在裂縫墻體兩側(cè)用4φ6@200或φ6@500鋼筋網(wǎng)片，兩側(cè)網(wǎng)片用鐵絲固定后，用水泥砂漿外部抹面處理。

結(jié)語

通過裂縫產(chǎn)生原因的分析，施工前提前制定預(yù)防措施，將會極大減少裂縫的出現(xiàn)，對不可完全避免的裂縫，應(yīng)分析產(chǎn)生的原因，具體問題具體對待，在滿足安全和使用功能的前提下盡量減少經(jīng)濟損失。

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