某砌體結構裂縫產生原因及加固處理

【摘要】砌體結構建筑物在使用過程中，由外在或內在因素產生的裂縫，對結構的安全，正常使用，建筑外觀均產生不利影響。本文主要對由于基坑施工所導致的砌體結構建筑物裂縫產生的原因進行分析，以及簡述現階段工程常用的砌體結構裂縫的加固處理方法。

【關鍵詞】砌體結構；裂縫分析；加固處理

引言：砌體結構裂縫產生的原因很多，本文由一個具體的例子，闡述了砌體結構建筑物裂縫的產生原因，以及對于不同類型裂縫的加固處理方法。

1.工程概況

某宿舍樓為一棟三層的砌體結構，總建筑面積約為530㎡，該樓于2004年竣工后一直使用至今。設計圖紙表明該樓采用天然地基上的條形磚基礎，基礎埋深均大于1200mm，上部結構各層圈梁完整。

2010年10月10日，該宿舍樓臨近的某工程開工，該工程基礎采用沖孔灌注樁，設計的地下室基坑開挖深度距自然地面為-3.6m，局部消防水池基坑開挖深度距自然地面為-9m。該水池基坑距該宿舍樓最近水平距離為10m。工程從2011年5月22日起開始進行基坑土方開挖和破除樁頭施工，基坑開挖時，對邊坡采用旋噴混凝土和錨桿支護工藝，初期的開挖工藝采用單級直接開挖和降水。據委托方描述，在工程施工期間，6月10日起周邊的邊坡開始出現裂縫，7月6日起邊坡四周出現明顯裂縫，7月12日起該宿舍樓附近基坑首層墻體出現明顯開裂。為此參建各方按專家組要求，分三級開挖基坑，于10月底完成水池頂部的混凝土施工及土體回填。今該宿舍樓東南角（近基坑端）首層承重墻出現寬度約為30mm的裂縫，住戶已經撤離。

2.結構構件及地坪裂縫檢查

本次現場對該建筑物的主要承重結構構件、內外墻體、屋頂女兒墻、走廊擋板、雨蓬、挑檐和門窗過梁等構件及室內外地坪、附屬結構等進行了檢查，發現該幢建筑物部分構件存在不同程度的開裂或滲漏，通過對本次裂縫檢查結果的統計，按照不同裂縫所處的位置及分布特征，對建筑物中不同位置存在的裂縫進行歸類，主要表現為如下6種形式：

2.1首層室內室外近基坑端地坪存在多處開裂，裂縫寬度為0.5mm～30mm。

2.2部分承重墻體沿窗洞角部或中部存在寬度為0.05mm～30mm的斜向裂縫，個別開裂處墻體存在錯位，錯位寬度為10mm～20mm。

2.3部分墻體在門洞附近區域存在水平或豎向裂縫，裂縫寬度為0.05mm～0.55mm。

2.4部分樓板中部存在平行于短向或長向的裂縫，裂縫寬度為0.1mm～0.3mm。

2.5部分墻體存在網狀龜裂或有滲水痕跡，裂縫寬度為0.05mm～0.1mm。

2.6附屬圍墻存在寬度為5mm～30mm的斜向裂縫，開裂處墻體存在錯位，錯位寬度為10mm～25mm。

3.裂縫原因分析

根據本次結構構件及室內外地坪裂縫統計結果，現對各類裂縫產生原因分析如下：

3.1首層室內室外近基坑端地坪存在多處開裂，部分裂縫寬度大于15mm，近基坑端附屬圍墻存在開裂，可判斷是由于臨近基坑開挖對下覆土體擾動所致。

3.2部分首層承重墻體出現寬度為10mm～30mm的斜向或圈梁下部的水平裂縫，斜向裂縫開口方向均指向開挖基坑，分析是由該樓地基基礎受臨近基坑開挖擾動所致。

3.3該樓部分遠離基坑端的墻體存在開裂，未見與其開裂方向一致的結構變形，故可判斷該類裂縫主要與材料收縮有關。

3.4驗算表明，該樓部分樓板存在裂縫的原因為樓板配筋不滿足承載力要求，部分與材料收縮有關。

3.5部分墻體網狀龜裂主要為批蕩材料收縮引起。

3.6部分原門窗洞口處的填充墻體與原有墻體交界處存在開裂，可判斷該類裂縫主要由材料收縮引起。

4.加固處理方法

4.1空鼓地面：先將室內地面全部鑿除，后采用機械夯實法對原土進行夯實（壓實系數不小于0.97），并回填6%水泥穩定石粉基層（厚度至地坪設計標高處），最后澆灌200厚C20素混凝土地面，被破壞的面層按原狀恢復。

4.2構造柱：由于本建筑未設構造柱，故新增混凝土構造柱加固。新增構造柱與墻體連接孔洞須用壓力水沖洗干凈；彈線定位縱筋及箍筋位置；植筋及箍筋綁扎成形；裝模；澆混凝土、拆模、養護：澆混凝土前，淋水養護鑿毛面不少于12小時；拆模時注意不要損傷梁邊角混凝土，并澆水養護至少一個星期。

4.3開裂墻體：開裂墻體采用掛鋼絲網砂漿面層加固或水泥砂漿面層加固處理的方法，對寬度小于0.3mm的墻體裂縫進行封閉處理；對寬度大于0.3mm的墻體裂縫先進行裂縫灌漿處理，后采用單面掛鋼絲網水泥砂漿面加固。施工方法：（1基面處理：鑿除加固部位墻面裝飾面層及批蕩并清理干凈；鉆孔并用水沖刷；為增強水泥砂漿層與原墻基層的結合能力，應鑿去已松動的勾縫砂漿，用鋼絲刷刷除灰層，以清水沖洗干凈，再手工抹制水泥砂漿；（2鋼筋網采用綁扎或點焊，豎筋靠墻面，并用鋼筋頭支起；墻兩面采用“S”型拉結筋對拉，鉆孔穿筋后兩端應彎鉤，將兩面鋼筋網片鉤連綁扎為一體；墻單面加固時采用“L”型拉結筋，鋼筋外保護層厚度不應小于10mm，與墻面的空隙不宜小于5mm。穿孔直徑應比“S”或“L”筋大2mm，錨筋孔直徑為錨筋直徑的2～2.5倍，孔深為100～120mm，錨筋插入孔洞后，應采用水泥砂漿填實。（3分層壓抹M10水泥砂漿，每層厚度不應大于15mm，第1層要求揉均刮糙，第2～3層壓實抹平。（4面層應澆水養護，防止日光暴曬，冬季應采用防凍措施。（5門窗洞口處，若門窗樘離墻面縫隙過小，U型箍筋無法穿過封頭，可在門窗樘上鉆孔，抹面可到門窗樘面。

4.4開裂樓板：對寬度小于0.3mm的現澆板裂縫采用裂縫封閉處理；對寬度大于0.3mm的現澆板裂縫或已貫穿的現澆板裂縫，先進行裂縫化學灌漿處理，后采用板面、板底粘貼碳纖維的方法進行加固。本文主要介紹粘貼碳纖維布的施工方法：（1表面處理：消除構件表面的劣化混凝土，露出結構層，將表面修復平整；被粘貼混凝土表面應打磨至完全露出結構新面。（2涂刷底層樹脂：按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻；將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，厚度不超過0.4mm。（3用整平膠料找平：模板接頭出現高度差的部位應填平，盡量減少高差，且不應有棱角；轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。（4粘貼碳纖維片材：按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布；配制浸漬樹脂并均勻涂抹于所要粘貼的部位；用特制的滾筒沿纖維同一方向反復多次滾壓，擠除氣泡，并使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不應損傷碳纖維布；多層粘貼時應重復上述步驟，并宜在纖維表面的浸漬樹脂指觸干燥后盡快進行下一層粘貼；應在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。（5表面防護：表面防護要求采用20厚M10的摻改性聚丙烯纖維水泥砂漿保護層（添加比例為1.0kg/m3）。（6注意事項：碳纖維布的粘接密度應當保證，不得有空鼓現象等缺陷，有效粘結面積不應小于90%，不準在粘貼構件上進行高溫作業，粘貼碳纖維施工宜在環境溫度為5℃以上的條件下進行，并應符合配套樹脂要求的施工使用溫度。

5.結語

砌體結構建筑物在現階段的中國，特別是農村地區普遍存在。砌體結構建筑的安全與否，關乎著人民生命財產的安全和國民經濟的健康發展。因此，我們必須嚴格把握建筑的質量關，在使用過程中如出現質量問題，應及時委托有資質的單位進行檢測鑒定及加固修復處理，以確保建筑物安全與正常使用。

參考文獻：

[1] GB/T50344-2002，建筑結構檢測技術標準[S] .

[2] GB50702-2011，砌體結構加固設計規范[S] .