磚砌體裂縫原因分析及防治措施

藺雨純　任大偉

摘 要：本文根據(jù)磚混結(jié)構(gòu)房屋的特點，詳細分析了磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫產(chǎn)生的原因和規(guī)律，提出了在設(shè)計、施工中相應(yīng)采取的防治方法和措施。

關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu)；墻體裂縫；分析；措施

目前，在一般民用建筑中，磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，已經(jīng)成為建筑工程的質(zhì)量通病。輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水，嚴重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。造成磚砌體裂縫的原因很多，研究表明，主要是由于變形荷載作用引起的，如溫度、濕度、材料的收縮和膨脹、地基因素等，也有設(shè)計、施工、材料不合格及缺乏經(jīng)驗等問題造成的。根據(jù)工程實踐和統(tǒng)計資料，最為常見的裂縫有三大類：一是溫度裂縫；二是干燥收縮裂縫，簡稱干縮裂縫，三是地基不均勻沉降裂縫的裂縫。

1 裂縫形成原因

1.1 溫度變形裂縫

當溫度變化時，由于材料熱脹冷縮，房屋各構(gòu)件將產(chǎn)生各自不同的變形，引起彼此制約而產(chǎn)生應(yīng)力。而混凝土構(gòu)件的線膨漲系數(shù)比磚砌體大，混凝土線膨漲系數(shù)約為磚的2倍。在反反復(fù)復(fù)的熱脹冷縮中，必然彼此牽制而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。使房物結(jié)構(gòu)開裂破壞，接觸部位產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。其特征為在內(nèi)縱墻、內(nèi)橫墻頂層兩端多呈八字斜裂縫，在外縱墻上多在窗口處形成斜縫或水平縫。這種裂縫有明顯的規(guī)律性：即房屋兩端重、中間輕;頂層重、往下輕;向陽面重、背陽面輕。

1.2 干縮裂縫

燒結(jié)黏土磚，包括其他材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。但這類砌體在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低，材料會產(chǎn)生較大的干縮變形，可見干縮變形的影響很大。如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部窗臺邊的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底重、上輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)致墻體開裂。

1.3 基礎(chǔ)不均勻沉降引起墻體裂縫

砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的另一個主要原因是建筑工程基礎(chǔ)不均勻沉降引起建筑物橫向不規(guī)則變形而使墻體產(chǎn)生裂逢?；A(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈正“八”字、倒“八”字、水平包角縫及墻體產(chǎn)生下寬上窄的豎縫。嚴重的可能發(fā)展在兩層以上，并伴有地面開裂和房屋傾斜。引起基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有如下幾點:

1.3.1 地基土質(zhì)軟弱不均。建筑地基局部土質(zhì)不均勻，受壓后必然產(chǎn)生過量的不均勻沉降。

1.3.2 地基處理不當，基礎(chǔ)設(shè)計不合理。建筑荷載必然對地基產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，對承載能力低，變形大的軟弱地基，應(yīng)進行加固處理，提高地基承載能力?；A(chǔ)設(shè)計要根據(jù)上部荷載與地基土質(zhì)情況，考慮地基的淺基或樁基礎(chǔ)。

1.3.3 房屋相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度差別較大及基礎(chǔ)處理不當造成不均勻沉降。

1.3.4 建于軟弱土質(zhì)上或地基含水量不正常變化。如建筑在淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土上，即使上部結(jié)構(gòu)均勻，但由于壓縮模量較小、強度較低、變形較大，因荷載差異也會引起不均勻沉降。另外，因周圍某些條件變化，使建筑地地下水位升高，或上下管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長期浸泡，土質(zhì)軟化甚至沖刷淘空，導(dǎo)致不均勻沉降。

1.3.5 建筑體型布置不合理。為了追求建筑造型，建筑平面開頭復(fù)雜，轉(zhuǎn)折多變；房屋過長，長高比較大；建筑立面高低起伏，荷載差異較大；開設(shè)大門大窗，墻體被削弱。

2 砌體裂縫防治

砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。長期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性地提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。

2.1 溫度變形裂縫的防治

為了防止溫度變化引起墻體開裂，可根據(jù)具體情況采取下列措施:

2.1.1 適當調(diào)整溫度伸縮縫間距。除按照設(shè)計規(guī)范《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2001中各項規(guī)定外，對溫差較大且溫度變化頻繁地區(qū)和嚴寒地區(qū)的房屋及構(gòu)筑物，應(yīng)適當調(diào)整溫度伸縮縫間距，建議不宜大于30m。

2.1.2 當房屋的屋蓋和樓板不在同一標高時，應(yīng)在縱橫墻相交點設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱并設(shè)雙道圈梁與構(gòu)造柱相連，以幫助墻體抵抗拉剪應(yīng)力，滿足整體變形協(xié)調(diào)。

2.1.3 適當加大頂層圈梁和房屋四角構(gòu)造柱的配筋及提高頂層砌體的砂漿標號。

2.1.4 當有女兒墻時，女兒墻的抗風構(gòu)造柱應(yīng)與樓層的構(gòu)造柱上下連通，加強女兒墻壓頂構(gòu)造配筋。

2.1.5 當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。

2.1.6 做好屋面保溫隔熱層設(shè)計和施工。

2.2 干縮裂縫的防治

2.2.1 按規(guī)定設(shè)置灰縫鋼筋。

2.2.2 在建筑物的樓、屋蓋處和墻體頂部、窗臺下部等應(yīng)力集中處的墻體設(shè)置配筋帶:

配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm；

配筋帶的鋼筋，對190mm的厚墻，不應(yīng)小于2ф12，對250～300mm的厚墻不應(yīng)小于2ф16，當配筋帶作為過梁時，其配筋應(yīng)按計算確定；

配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置，當不能通長設(shè)置時，允許搭接，搭接長度不應(yīng)小于45d和600mm；

配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固，錨固長度不應(yīng)小于35d和400mm。

2.2.3 在大梁或過梁下設(shè)置足夠的抗局壓墊塊，并根據(jù)荷載種類及大小選擇剛性或柔性墊塊。

2.2.4 合理設(shè)置控制縫。

控制縫的設(shè)置位置：在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫；在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫。

控制縫的間距：對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm；對無洞墻體不大于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。

2.3 地基不均勻沉降裂縫的防治措施

房屋建筑工程應(yīng)先勘察后設(shè)計。在進行建筑設(shè)計之前，應(yīng)對工程地質(zhì)進行詳細勘察，查明地基土質(zhì)情況、分布范圍、承載力大小，地下水位等水文地質(zhì)條件，進行全面分析，權(quán)衡利弊，確定合理的建筑布局和結(jié)構(gòu)類型。對軟弱地基和不均勻地基尤其如此；減輕建筑結(jié)構(gòu)自重。地基壓縮變形大小與上部荷載值成正比。因此，減輕結(jié)構(gòu)自重是降低基底附加應(yīng)力，減少沉降的有效措施。合理確定基礎(chǔ)形式和上部結(jié)構(gòu)類型、材料等；合理布置建筑體型，使房屋建筑質(zhì)量重心與剛度中心基本一致，提高房屋自身抵抗不均勻沉降的能力；增強建筑物的整體剛度；調(diào)整各部分荷載分布；對于大面積堆載的單層庫房，宜采用靜定結(jié)構(gòu)，防止墻體開裂；新老或相鄰的兩個建筑物之間應(yīng)保持一定距離，避免對地基產(chǎn)生新的附加應(yīng)力和應(yīng)力疊加，引起不均勻沉降；增強門窗洞口強度；按設(shè)計要求正確使用房屋。

總之，引發(fā)磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的原因，可能是上述其單一因素，也可能受多種因素共同影響，當裂縫出現(xiàn)后，要通過認真分析，作出正確判斷，采取有效措施控制裂縫發(fā)展，確保結(jié)構(gòu)安全，延長使用年限?？刂破鲶w結(jié)構(gòu)裂縫是一項系統(tǒng)工程，需要設(shè)計、施工、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理等部門和單位的通力合作與積極配合，不能僅從某一方面加以控制。除施工單位要嚴格按圖施工和規(guī)范操作外，設(shè)計人員還應(yīng)根據(jù)建筑物的特點、當?shù)氐牡刭|(zhì)和水文條件以及氣候特征等科學(xué)合理地做好設(shè)計工作，嚴把設(shè)計關(guān)，要科學(xué)合理地考慮各種存在的影響因素，采取綜合治理的方式予以防治，并依賴科技進步，應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料來豐富和完善防治措施，就一定能夠降低和防止磚混結(jié)構(gòu)墻體開裂的現(xiàn)象發(fā)生。