淺談砌體結構裂縫控制措施

張旗

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淺談砌體結構裂縫控制措施

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近年來，磚砌體結構材料日新月異，工程量不斷增加，隨之而來，也出現了許多問題。而對磚砌體結構裂縫的控制，自然是保證砌體結構能正常使用的基本保障。

砌體結構；裂縫控制；措施

0 前言

建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，形態各異，而且較普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水；嚴重者降低建筑結構的承載力、剛度、穩定性、整體性和耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。因此，正確分析原因、切實加以防治十分必要。

1 溫差變形引發的磚砌體裂縫

這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是那些縱向較長的)頂層兩端內外縱墻上的斜裂縫，其形態呈“八”字或“X”型，且顯對稱性，但有時僅一端有，輕微者僅在兩端1～2個開間內出現，嚴重者會發展至房屋兩端1/3縱長范圍內，并由頂層向下幾層發展。此類裂縫對那種剛性屋面平屋頂，未設變形縫、隔熱層的房屋更易發生。磚砌體裂縫產生的直接原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結果[1]。具體的機理可認為是：在陽光照射下(特別是南方地區)屋面板溫度可高達70℃，而在其下的磚砌體溫度僅為30～35℃，如此大的溫差，加上混凝土線膨脹系數比磚砌體將近大一倍，則根據王鐵夢《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出磚砌體中的主拉應力。設砂漿強度M5.0、磚強度Mu7.5時，則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強度設計值僅為0.14 MPa和0.12 MPa，而沿齒縫、通縫的彎曲抗拉強度僅為0.25 MPa和0.12 MPa，則溫差引起的磚砌體主拉應力大于砌體本身抵抗力的50%～300%。房屋兩端為“自由端”，水平約束力小，上部磚砌體垂直壓力較小，磚砌體結構裂縫控制措施，如無相應措施上述裂縫在所難免。當屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現正“八”字縫，當冷縮時，就出現倒“八”字縫；一脹一縮則易出現“x”字縫。防治的主要方法：一是減緩消除熱脹冷縮動力源，如設隔熱層、變形縫；二是增強磚砌體抗力，如提高砂漿強度，提高飽滿度，空斗改實砌，加設構造柱；三是提高抹灰的抗裂能力。

溫差裂縫還有屋面結構與其下相應磚砌體之間的水平縫、包角水平縫、沿窗上下角水平縫、女兒墻根部水平縫以及出現在靠近外縱墻的橫墻上內高外低斜裂縫等。這類斜裂縫一般為：上幾層多于下幾層，輕微者僅在靠外墻端0.5～1.0 m位置上，有1～2條縫而已，嚴重者可達橫墻1/3跨度及各層都有，尤其是那種層層設混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設混凝土柱(如構造柱)的房屋，其產生裂縫的機理是：外墻柱及橫墻(包括填充墻)上下梁均為混凝土結構，其線膨脹系數大于磚砌體近一倍，再加上溫差效應，受熱脹時，柱向上伸長(下有地基約束)，梁向外墻伸長(內約束大于外端)，于是在橫墻端部產生豎、橫向拉應力σy和σx(合力為主拉應力σr)，約45°。當σr超過磚砌體抵抗強度時，裂縫就出現了。防治這類縫的有效措施是：加設混凝土窗臺盤磚砌體結構裂縫控制措施，可以防裂縫，有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問題，防止窗周滲漏水。

2 基礎不均勻沉降引起的裂縫

這類裂縫一般在建筑物下部，由下往上發展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫，且首先在窗對角突破；反之，當兩端沉降過大，則形成由下往上的倒八字縫，也首先在窗對角突破，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫；當某一端下沉過大時，則在該端形成斜裂縫；當縱橫墻交點處沉降過大，則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫，有時還有沿窗臺下角的水平縫；當外縱墻凹凸設計時，由于一側的不均勻沉降,還可導致在此處產生水平推力，從而導致此交接處的豎縫[2]。

對于不均勻沉降導致的裂縫應以預防為主，即無地質勘察資料嚴禁做施工圖設計,嚴格按圖施工，不得擅自更改、任意處理。如能在那些開大窗洞的樓底層窗臺下設置構造圈梁與地梁構成剛度較大的復合墻梁結構，對防止所述裂縫有明顯效果。治理的原則是，觀測裂縫發展的速度、部位、程度，決定是表面處理還是上部加固或基礎加固處理。

3 特殊磚砌體材料產生的裂縫

如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等磚砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿，特殊的構造要求未能跟上。后者一般使用蒸壓灰砂磚。灰砂磚具有對溫差敏感、表面光滑等特性，雖然外觀、尺寸指標均較好，但在實際使用中如果對灰砂磚砌體施工規程不熟悉,缺少使用經驗，就會在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。

特殊磚砌材料產生裂縫的機理：剛出廠的灰砂磚穩定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成，蒸壓養護后，一般不到一周就出廠。但灰砂磚在出廠的一月內釋放的熱量較大，存在著反復的化學反應過程，因此，體積極不穩定。據有關試驗資料和使用經驗表明，含水率控制在7%～10%的磚砌體可獲得較好的黏結力和抗剪強度，否則黏結力和抗剪強度交叉。磚體表面太光滑，黏結性能差，直接導致了磚砌體抗拉剪強度低下。

預防的主要方法：確保使用前的穩定期；嚴格控制含水率；嚴格按有關灰砂磚操作規程和構造要求施工,如在較長墻段中部及窗臺下設統長構造筋等；改善磚面造型。

4 其他裂縫

這些裂縫包括：混凝土構件變形導致的砌體裂縫，砌體本身承載力不足時在下部1/3高度處出現的豎縫，砌體構造要求不當造成的洞邊縫，施工質量差造成的磚砌體通縫。這些裂縫形態各異，必須對癥防治。

5 小結

磚砌體裂縫因溫差和磚的材質產生的較普遍，而以沉降、超載造成的裂縫危害較大，在具體處理時務須正確區分，對癥防治，且以防為主。只要堅持對國家和人民極端負責的態度,認真切實查明原因，磚砌體裂縫問題也是不難處理的。

[1]肖亞明.砌體結構裂縫與控制問題研究綜述[C].第三屆全國工程學術會議論文集,1994.

[2]苑振芳.砌體結構的局部配筋對裂縫控制和伸縮縫間距影響的討論[J].工程建議標準化,1996(2).