淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫原因分析及處理

隨著我國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展，人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對(duì)建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。近年來大量的多層建筑采用砌體結(jié)構(gòu)，因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)，特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為一個(gè)重要課題。

在砌體結(jié)構(gòu)房屋中，由于結(jié)構(gòu)布置或構(gòu)造處理不當(dāng)，往往產(chǎn)生各種墻體裂縫，使房屋的整體性、耐久性以及使用性能受到很大的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及結(jié)構(gòu)的安全。

砌體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、砌體構(gòu)件主要用作墻、柱等受壓構(gòu)件，剛度一般較大，但其強(qiáng)度較低，特別是抗剪、抗彎和抗拉強(qiáng)度。

2、砌體房屋的自重較大，地基易發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象，而房屋基礎(chǔ)通常采用墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，對(duì)地基不均勻沉降的調(diào)節(jié)有限，墻體常常因地基的不均勻沉降而開裂。

3、砌體結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土樓、屋蓋，由于砌體材料和混凝土材料的熱脹系數(shù)存在顯著差別，砌體結(jié)構(gòu)中墻體也常常因較大的溫度作用而開裂。

4、砌體結(jié)構(gòu)中磚和砂漿均為多孔材料，易受潮，在自然和使用環(huán)境中不利因數(shù)的長(zhǎng)期作用下，易出現(xiàn)風(fēng)化、凍融、腐蝕等耐久性損傷。

5、砌體結(jié)構(gòu)需人工砌筑，工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，施工質(zhì)量的變異性較大，而砌體的受力性能對(duì)施工質(zhì)量又較為敏感，因此砌體構(gòu)件的性能常常因質(zhì)量缺陷而降低。

砌體結(jié)構(gòu)失效形式

砌體構(gòu)件主要用于承壓，部分構(gòu)件也會(huì)用于承受剪力、彎矩或拉力。對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，砌體構(gòu)件的失效形式包括：

1、軸心和偏心受壓破壞。此為墻、柱等受壓構(gòu)件的主要破壞形式。

2、局部受壓破壞。主要出現(xiàn)于承受豎向集中的受壓構(gòu)件的破壞中，如支承鋼筋混凝土梁的墻和柱。

3、軸心受拉破壞。出現(xiàn)于圓形水池池壁等受拉構(gòu)件破壞中。

4、彎曲受拉破壞。出現(xiàn)于擋土墻等受彎構(gòu)件的破壞中。

5、受剪破壞。主要出現(xiàn)于受彎構(gòu)件的破壞中以及磚拱支座的破壞中。

6、傾覆破壞。主要出現(xiàn)于挑梁的破壞中。除了喪失承載力，砌體構(gòu)件還可能因破損、開裂、傾斜、振動(dòng)等因素而影響建筑物正常使用，這些屬于結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)方面的失效形式。

裂縫產(chǎn)生的原因

砌體結(jié)構(gòu)裂縫按其成因分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。在各種直接荷載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫稱為受力裂縫；而砌體因收縮、溫度變化、地基沉陷不均等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱變形裂縫。造成砌體結(jié)構(gòu)開裂的原因變形占80%左右，受力占20%左右。在很多情況下，裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是大事故的先兆，一旦砌體出現(xiàn)裂縫，必須認(rèn)真分析原因，妥善處理。下面逐一分析砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因。

·地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫

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會(huì)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)力超過砌體的強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生相對(duì)裂縫。這種裂縫大致與主拉應(yīng)力方向相垂直，由沉降差可以判斷出砌體結(jié)構(gòu)中主拉應(yīng)力的大致方向，裂縫一般朝向凹陷處（沉降大的部位），其形態(tài)多表現(xiàn)為“＼”型、“八”字型、“倒八”字型、“X”型以及窗間墻的水平縫和豎縫等。當(dāng)建筑物沉降中間大、兩頭小時(shí)，裂縫呈“八”字型；當(dāng)建筑物沉降中間小、兩頭大時(shí)，裂縫呈“倒八”字型；“＼”型裂縫一般發(fā)生在縱橫墻的端部，裂縫通常會(huì)通過窗口的對(duì)角根部，并由下向上發(fā)展；窗間墻水平裂縫一般在窗間墻的上下對(duì)角處成對(duì)出現(xiàn)，沉降大的一側(cè)裂縫在下，沉降小的一側(cè)裂縫在上；豎向裂縫一般發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層的窗臺(tái)處。

·地基凍脹引起的裂縫

地基土土層溫度降到0℃以下時(shí)，凍脹性土中的上部水開始凍結(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。一般隆起可達(dá)幾毫米至幾十毫米，且往往不均勻，建筑物的自重往往難以抗拒，使建筑物的某一局部被頂起來，引起房屋開裂。

·溫度差引起的裂縫

熱脹冷縮是絕大部分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，或砌體的伸縮受到限制時(shí)，則會(huì)引起砌體開裂。當(dāng)砌體長(zhǎng)度過大，或是由于混凝土屋蓋、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)使墻體產(chǎn)生裂縫。其形態(tài)一般有“八”字型、“X”型或“＼”型。通常內(nèi)外縱墻和根墻的裂縫呈“八”字形；窗臺(tái)多出現(xiàn)水平裂縫、斜裂縫；平屋頂下沿砌體灰縫多為水平裂縫。 ·受力（地震）裂縫

此類裂縫多出現(xiàn)在抗震設(shè)防區(qū)的建筑物上。由于砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能較差，當(dāng)?shù)卣鹆叶葹?度時(shí)，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)就有破壞性，設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差的房屋就會(huì)開裂；當(dāng)遇到7～8度地震時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)的墻體大多會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫。其形態(tài)大多呈“X”型，也有水平裂縫和豎向裂縫，特別是內(nèi)外墻咬槎不好時(shí)，在內(nèi)外墻交接處很易產(chǎn)生豎向裂縫。

此外，地基承載力不足，材料自身因素、施工不規(guī)范等也是造成砌體結(jié)構(gòu)開裂的常見原因。

砌體結(jié)構(gòu)裂縫處理辦法

砌體結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)裂縫，必須分析原因，并觀察其發(fā)展形態(tài)。在裂縫原因已經(jīng)查明的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取有效措施補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于不至于危及安全的裂縫可用灌漿、封閉的辦法處理，對(duì)于危及結(jié)構(gòu)安全的裂縫，則必須進(jìn)行加固處理。

·壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理

當(dāng)砌體裂縫較細(xì)，數(shù)量較多，發(fā)展已基本穩(wěn)定時(shí)可用壓力灌漿法補(bǔ)強(qiáng)。這種方法是用灰漿泵將含有膠合材料的水泥砂漿或化學(xué)砂漿灌入裂縫內(nèi)使之粘成整體。對(duì)灌漿強(qiáng)度，必要時(shí)可做試驗(yàn)檢驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)用同樣的材料做兩個(gè)或四個(gè)試驗(yàn)砌體柱，分為兩組，一組用壓力機(jī)先壓裂，再灌漿，然后對(duì)兩組砌體柱做破壞試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，如灌漿補(bǔ)強(qiáng)的砌體與原砌體強(qiáng)度基本相同，則認(rèn)為補(bǔ)強(qiáng)合格。筆者多年的加固補(bǔ)強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)表明，灌漿后加固后的砌體可以達(dá)到甚至超過原砌體的強(qiáng)度。

此外，也可以僅用純水泥漿、摻有礦渣料和氟硅酸鈉的水玻璃漿體或用環(huán)氧樹脂灌漿材料，應(yīng)根據(jù)具體工程選用。當(dāng)裂縫較寬時(shí)，還可先在灰縫內(nèi)嵌上鋼筋，然后用砂漿填縫，效果較好。

·砌體裂縫加固方法

當(dāng)砌體裂縫很寬，發(fā)展不穩(wěn)定而危及安全時(shí)，則必須對(duì)砌體進(jìn)行強(qiáng)度加固處理，常見的加固方法主要有以下幾種。

1、擴(kuò)大砌體截面加固

該法適用于砌體承載力不足，但裂縫尚屬輕微，要求擴(kuò)大截面不是很大的情況。加大截面的砌體強(qiáng)度等級(jí)一般與原砌體相同，砂漿比原來提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，且不得低于M2.5。加固時(shí)為使新舊砌體有良好的結(jié)合，在舊砌體上每隔4～5皮磚，剔去舊磚成120mm厚的槽，砌筑擴(kuò)大砌體時(shí)應(yīng)使新舊砌體成鋸齒形咬槎，或在原有砌體上每隔5～6皮磚在灰縫內(nèi)打入€%o6鋼筋，也可用沖擊鉆在磚上打洞，然后用M5砂漿裹著插入€%o6鋼筋。應(yīng)當(dāng)注意，砌筑擴(kuò)大砌體之前，原砌體上的面層必須剝?nèi)ィ㈣徔谇謇砀蓛簦瑵菜疂?rùn)濕。

2、外加鋼筋混凝土加固

該法屬于復(fù)合截面加固法的一種，當(dāng)磚柱承載力不足時(shí)，通常采用此法。外加鋼筋混凝土可以是單面的、雙面的和四面包圍的。豎向受力鋼筋一般為€%o8～€%o12，橫向鋼箍一般為€%o4～€%o6，且一般每隔300mm左右應(yīng)設(shè)置一道閉口鋼箍，混凝土一般為C15或C20，外包層較薄時(shí)也可用砂漿，但強(qiáng)度等級(jí)不得低于M7.5。施工時(shí)可將砌體鑿去一塊順磚，使鋼箍嵌入原砌體內(nèi)，然后用細(xì)石混凝土填實(shí)即可。

3、外包鋼加固

該法也屬?gòu)?fù)合截面加固的一種，具有快捷、高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，常用來加固磚柱和窗間墻。加固時(shí)，首先用水泥砂漿把角鋼粘貼于被加固砌體的四角，并用卡具臨時(shí)加緊固定，然后焊上綴板而形成整體，隨后除去卡具，外面粉刷水泥砂漿，既可平整表面，又能防止角鋼生銹。應(yīng)當(dāng)注意，角鋼不宜小于50€？，下端應(yīng)可靠錨入基礎(chǔ)，上端應(yīng)有良好的錨固措施。

4、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固

該法也屬?gòu)?fù)合截面加固的一種，是在墻體表面去除粉刷層后，附設(shè)由 組成的鋼筋網(wǎng)片，然后噴射（砂漿或細(xì)石混凝土）或分層抹上密實(shí)的砂漿層，使墻體形成組合墻體，俗稱夾板墻。鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層厚度一般為30～45mm，砂漿的強(qiáng)度等級(jí)一般為M7.5～M15，且面層鋼筋網(wǎng)需用€%o4～€%o6的穿墻拉筋與墻體固定，間距不得超過500mm，橫向鋼筋遇到門窗洞口，應(yīng)將其彎折90€安⒚肭教迥冢縋ㄉ敖娌闈埃矯嬡笫矣Ψ植隳ǎ坎愫穸卻籩驢刂圃？5mm左右。

5、增加圈梁加固

若墻體開裂較為嚴(yán)重，為了增強(qiáng)房屋的整體剛度，可在房屋墻體一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)混凝土圈梁或型鋼圈梁。對(duì)鋼筋混凝土圈梁，截面尺寸不得小于120mm€？80mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15，受力主筋不得少于4€%o10。為了使圈梁和墻體很好結(jié)合，可將螺栓、插筋錨入墻體，每隔1.5～2.5m在墻體鑿?fù)ㄒ粚?20mm的洞口，在澆筑圈梁時(shí)同時(shí)填入混凝土使圈梁咬合于墻體上。

6、增設(shè)拉桿加固

墻體因受水平推力、基礎(chǔ)不均勻沉降或溫度變化引起的伸縮等原因而產(chǎn)生外閃，或因內(nèi)外墻咬槎不良而裂開，可以增設(shè)圓鋼或型鋼拉桿。

7、其他加固

隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，增設(shè)扶壁柱加固、預(yù)應(yīng)力加固、增加支承加固、托梁加墊加固、托梁換柱加固及纖維加固等方法均可對(duì)砌體進(jìn)行加固，限于篇幅，不在贅述。

結(jié)語

砌體結(jié)構(gòu)開裂的原因是多方面的，在一定程度上是難以避免的，但只要找出其開裂原因，弄清其發(fā)展?fàn)顟B(tài)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、加固，仍能保證建筑物正常使用。

（作者單位：宜昌博高建設(shè)工程有限公司）