砌體結(jié)構(gòu)中常見裂縫及其防治

田昱峰

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

砌體結(jié)構(gòu)是由塊材和砂漿砌筑而成的墻，柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的砌體為主制作的結(jié)構(gòu)。因砌體結(jié)構(gòu)的材料容易就地取材、來源廣泛，具有良好的耐火性和較好的耐久性，施工設(shè)備和施工工藝較簡(jiǎn)單，可以大量地節(jié)約木材、水泥和鋼材，相對(duì)造價(jià)低廉，因而得到廣泛應(yīng)用，一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎(chǔ)都可采用砌體結(jié)構(gòu)。但是砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受軸心或小偏心壓力，而很少受拉或受彎。砌體屬于脆性材料，裂縫的存在不僅給居住者在感官和心理上造成不良影響，還降低了墻體的質(zhì)量，造成滲漏，甚至?xí)绊懙浇Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。

1 砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

1.1 地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫

當(dāng)?shù)鼗l(fā)生不均勻沉降后，沉降大的砌體與沉降小的砌體會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，從而產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過砂漿強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生相對(duì)裂縫。一般在建筑物下部門窗洞口上下，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。較少出現(xiàn)底層墻體開裂，墻體裂縫有以下幾種:

1)斜裂縫一般發(fā)生在建筑物縱墻的兩端，或建筑物的中部以及建筑物的陽角。斜裂縫成因是由于地基局部沉降，使墻體承受較大的剪力，當(dāng)砌體受拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，即發(fā)生斷裂。2)水平裂縫多發(fā)生在窗間墻。當(dāng)發(fā)生局部不均勻沉降時(shí)，建筑物沉降單元上部受到阻力作用時(shí)，使窗間墻承受較大的剪應(yīng)力，當(dāng)剪應(yīng)力大于砌體的抗剪強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生裂縫。3)豎向裂縫大多在較寬窗的窗臺(tái)中部。原因是窗下墻兩端在窗間墻上部的集中荷載作用下，使窗下墻的兩端受的壓力大，地基壓縮下降量大，而中部向上彎曲，產(chǎn)生彎曲裂縫。

為防止不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫而采取的措施有:

1)建筑物體型力求簡(jiǎn)單，盡量避免使用復(fù)雜結(jié)構(gòu)體型;2)合理設(shè)置沉降縫，在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載或剛度突變處以及地基土軟硬交界處均應(yīng)從基礎(chǔ)開始設(shè)置沉降縫;3)加強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的剛度和整體性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)圈梁，合理布置墻體;4)加強(qiáng)地基勘察，以探明局部軟弱土層，對(duì)不良地基應(yīng)妥善處理;5)房屋體形應(yīng)力求簡(jiǎn)單，橫墻間距不宜過大。

1.2 溫度變化引起的裂縫

溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫。對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu)，由于混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，混凝土由于溫度改變而引起的變化是砌體的兩倍。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土變形大，砌體墻體變形相對(duì)較小，導(dǎo)致磚砌體和混凝土之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。使混凝土受壓，墻體受拉、受剪。當(dāng)溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，有可能使外縱墻在門窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發(fā)生向豎向貫通墻體全高的裂縫。另外，當(dāng)墻體因受彎在截面薄弱處(如窗間墻)會(huì)出現(xiàn)水平裂縫。

為防止溫度變化產(chǎn)生的裂縫而采取的措施有:1)屋面加設(shè)保溫層以減小屋蓋與墻體的溫差，且保溫層必須具有一定的厚度;2)當(dāng)房屋較長(zhǎng)、體型較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置伸縮縫;3)樓面板下設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通;4)合理安排屋面施工時(shí)間及施工工序，施工時(shí)盡量避開高溫或寒冷季節(jié)，以解決混凝土施工中的內(nèi)應(yīng)力問題。

1.3 砌體材料干縮引起的裂縫

砌塊在水中能吸收水分，在空氣中也能吸收空氣中的水汽，并且隨著空氣濕度的大小而變化。同時(shí)砌塊中的水分也可以向外界擴(kuò)散，直到最后與空氣中的濕度達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。而砌塊墻體水分的吸收和擴(kuò)散會(huì)使墻體產(chǎn)生拉應(yīng)力，而此拉應(yīng)力一旦超過砌塊間砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度或抗剪強(qiáng)度，或者超過砌塊的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。

防止墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施:1)設(shè)置控制縫?？刂瓶p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;2)在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶。配筋帶宜設(shè)置在樓蓋處和屋蓋處墻體的頂部、臺(tái)的下部，其間距不應(yīng)大于2 400 mm，也不宜小于800 mm;3)面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施;4)選用干縮值低的墻材;5)設(shè)置灰縫鋼筋，提高抗拉強(qiáng)度。

1.4 設(shè)計(jì)上對(duì)房屋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理不當(dāng)而引起的裂縫

在建筑設(shè)計(jì)中由于對(duì)可能存在局部軟弱地基如處理不當(dāng)，則可能產(chǎn)生地基不均勻沉降，且當(dāng)上層結(jié)構(gòu)剛度不足時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫;當(dāng)房屋過長(zhǎng)或型體復(fù)雜，也會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降或溫差裂縫;設(shè)計(jì)時(shí)未進(jìn)行荷載不利組合，導(dǎo)致使用荷載分布與設(shè)計(jì)值相差過大;砌體實(shí)際強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度不符;圈梁設(shè)計(jì)過小或強(qiáng)度過低，洞口過梁搭接長(zhǎng)度小于250 mm等。以上各種情況均會(huì)使砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重者甚至?xí)菇Y(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

防治措施:1)對(duì)局部軟弱地基應(yīng)作加強(qiáng)處理，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度;2)計(jì)算時(shí)，必須進(jìn)行不利荷載組合;3)認(rèn)真驗(yàn)算砌體強(qiáng)度、驗(yàn)算砌體局部承壓，當(dāng)局部承壓不足時(shí)應(yīng)設(shè)置混凝土墊塊;4)各構(gòu)件剛度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的變形要求;5)對(duì)較長(zhǎng)的房屋，其頂層的房屋端開間應(yīng)加強(qiáng)剛度。

1.5 施工過程中由于施工工藝、使用的砌體材料不合格而引起的裂縫

在施工過程中的不定因素很多，當(dāng)砂漿稠度過大，吸水后干縮、砂漿不飽滿或砂漿稠度不夠時(shí)，都會(huì)在過梁處產(chǎn)生沿磚縫斜向的裂縫;施工時(shí)不潤(rùn)濕磚也會(huì)影響砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。磚的質(zhì)量不合格，砂漿強(qiáng)度不夠，這些都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不夠;而造成砂漿強(qiáng)度偏低的原因是使用了不合格的水泥或是配合比不正確。當(dāng)砌體強(qiáng)度不夠，砌體灰縫飽滿度不足時(shí)也會(huì)影響到整個(gè)砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。以上這些都會(huì)影響砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

預(yù)防措施:1)加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工;2)保證施工中所使用的材料在進(jìn)場(chǎng)前都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測(cè)，嚴(yán)禁不合格材料入場(chǎng)。

1.6 在裝修、使用過程中產(chǎn)生的裂縫

在裝修過程中，不得對(duì)承重構(gòu)件做任意破壞，裝修樓地面時(shí)應(yīng)注意裝修后荷載值不應(yīng)超過原設(shè)計(jì)值;使用中，活載不宜過于集中，防止由于局部荷載過大而引起裂縫;當(dāng)房屋超過結(jié)構(gòu)合理使用年限或者出現(xiàn)較大裂縫時(shí)，應(yīng)委托相關(guān)單位進(jìn)行鑒定。必要時(shí)，對(duì)損壞的構(gòu)件進(jìn)行加固并加強(qiáng)觀測(cè)。

2 結(jié)語

根據(jù)很多工程實(shí)例，由于砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度較小，引起裂縫的原因較多，在很大程度上只能以預(yù)防為主。但其危害性和處理方法也不能一概而論，一旦出現(xiàn)裂縫需要仔細(xì)認(rèn)真的觀察，對(duì)涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的裂縫要迅速采取必要的措施，加固補(bǔ)強(qiáng)以消除隱患。

［1］苑振芳.關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制措施的建議［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2000(8)：29-30.

［2］苑振芳.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》簡(jiǎn)介［J］.工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，1995(5)：31-32.

［3］崔建華，丁振洲.建筑磚砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施［J］.工程科技，2010(8)：66-67.

［4］楊翠娜，曹叢霞.砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析與防治［J］.河南建材，2012(2)：15-16.