淺談框架結構裂縫的成因分析與防治

馬麗亞

【摘 要】裂縫作為框架結構一種主要的安全隱患，既影響建筑物的使用功能，又影響結構的安全性。本文介紹了框架主體結構以及填充墻中裂縫的分類，分析了不同類型裂縫產生的原因，列舉了裂縫的部分預防和修補措施。

【關鍵詞】裂縫；框架結構；預防；修補

1. 概述

框架結構作為一種主要的混凝土結構體系，現已廣泛應用到高層建筑中。框架結構中的梁、板和填充墻等構件會出現裂縫。眾所周知，安全性是任何建筑物必須滿足的基本要求，裂縫的產生會降低整體結構的承載能力，會引起鋼筋的銹蝕，降低建筑物的耐久性，影響使用功能，產生安全隱患，嚴重的會造成安全事故。因此，需要認真研究框架結構裂縫產生的原因并采取必要的防治措施。

2. 框架主體結構裂縫及產生原因

框架主體結構指的是建筑物的梁、板和柱，其裂縫的主要形式有以下幾種：

（1）基礎不均勻沉降引起的裂縫：基礎的沉降不得超過地基變形容許值，當基礎上部荷載過大或者地基變形時，在框架結構的梁和板中就會產生裂縫[1]。

（2）溫度變化引起的裂縫：溫度的變化會直接影響到混凝土的熱脹冷縮，形成裂縫，這類裂縫主要在建筑物的樓板上。

（3）混凝土變形引起的裂縫：在混凝土硬化初期，水泥水化放出較多的熱量，混凝土是熱的不良導體，散熱慢，因此在混凝土內部溫度較高，這將使內部混凝土體積產生較大膨脹，形成裂縫。而且混凝土具有徐變的性能，這也會導致混凝土構件裂縫的產生[2]。

（4）除了上面提到的三種裂縫成因，結構問題、構造問題、施工問題等也會導致裂縫的產生。

3. 填充墻裂縫及產生原因

如今，諸如蒸壓加氣混凝土砌塊、陶粒混凝土小型空心砌塊、珍珠巖混凝土小型空心砌塊等已經被廣泛用作填充墻材料。在框架結構中，填充墻主要起到增加建筑物的整體剛度、分割空間等作用，它雖然不是主要的受力構件，但是一旦產生裂縫，就會影響結構的安全性、整體性以及耐久性。填充墻裂縫的產生主要因為砌塊抗剪能力較差或砌筑質量不好，裂縫主要有三種：

（1）斜裂縫：一般出現在墻體開口處、轉角處和縱向外墻的兩端。裂縫一般通過窗口的兩個對角，且窗口處裂縫較寬，向兩邊逐漸縮小，在縱墻上呈現八字形或對角“X”形。

（2）豎向裂縫：一般出現在窗臺墻下，這種裂縫在施工后不久就會出現，隨著時間而發展，需要持續數年才能趨于穩定。

（3）水平裂縫：一般出現在填充墻與梁、板的交接處，而且經常伴隨斜裂縫一起出現。

4. 框架主體結構裂縫防治措施

4.1 裂縫預防措施。

（1）結構設計時，重視基礎的選型；在建筑根部設置散水坡；合理設置變形縫、沉降縫和抗震縫，減少由于基礎的不均勻沉降以及溫度變化和地震作用產生的裂縫；在北方地區，設置保溫層來防止裂縫產生；優化框架結構，既要使構件具有足夠的剛度，又不能造成交接處的剛度突變；合理配比混凝土，盡量減少水泥用量，摻入外加劑，改善混凝土拌合物的流變性能。

（2）施工時，設置后澆帶，分批澆筑混凝土。對于梁、板構件來說，后澆帶應選擇設置在跨內荷載作用下內力和變形較小的部位，一般在跨度的1/3處或者跨中。后澆帶處的混凝土施工質量也十分重要，在施工前要認真將后澆帶兩側混凝土鑿毛，清洗后澆帶內部，再均勻涂刷一層水泥砂漿以利于粘結，在潮濕環境下養護至少15天，保證混凝土的澆筑質量。混凝土澆筑后，要在保證結構能夠承受設計荷載的前提下拆除模板，防止坍塌[3]。

4.2 裂縫處理措施。

4.2.1 表面修補法。

表面修補法是用各種防水材料（如水泥砂漿）、合成樹脂（如環氧膠泥）等刷于裂縫表面，使其恢復防水性能以及耐久性。適用于寬度小于0.2mm的細微裂縫修補。

4.2.2 內部修補法。

（1）壓力注漿法：將高強度、低粘度的裂縫修補液在一定壓力下注入到裂縫內部，適合于寬度在0.1mm～1.5mm的獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀裂縫的修補。

（2）內部填充法：沿著裂縫的走向鑿出槽深和槽寬分別不小于20mm和15mm的U形溝槽，然后用合成樹脂（如改性環氧樹脂）或彈性填縫材料填充，適用于寬度大于0.5mm的裂縫修補。

5. 填充墻裂縫防治措施

5.1 裂縫預防措施。

（1）在選材方面，砌塊的強度等級不應小于MU5.0，加氣砌塊的強度等級不應小于MU2.5，砂漿的強度等級不應小于M5。

（2）在設計方面，填充墻與框架之間應設置拉結筋，拉結筋深入墻內的長度按規范確定[4]：結合框架抗震等級設置，一、二級宜沿全長；三、四級不少于墻長的1/5，且不小于700mm。在荷載方面，填充墻不僅要滿足穩定和自重要求，還要能夠承受水平風荷載和地震荷載。另外，構造柱的設置也能預防裂縫的產生[5]。

5.2 裂縫處理措施。

針對因膨脹引起的開裂，應選擇高溫季節修復，使修復后的構件中不再受膨脹影響而產生過大的拉應力；針對因收縮產生的裂縫，一般應選擇低溫季節進行修復，可減小修復后再次產生收縮裂縫的可能性。一般采用的方法有彈性材料修補法、無紡布修補法、粉刷石膏修補法和石膏板覆蓋法等[6]。

6. 結束語

在框架結構中，裂縫的出現是不可避免的，但是可以通過合理的技術手段來進行預防和修補。在設計和施工時，采取必要的措施來進行預防，有效地控制裂縫的出現和發展；對已經出現的裂縫，選擇合適的方法進行修補，從而消除結構的安全隱患。

參考文獻

[1] 趙明華. 徐學燕. 基礎工程[M]. 北京. 高等教育出版社. 2007.12.

[2] 湖南大學. 天津大學. 同濟大學. 東南大學. 土木工程材料[M]. 北京. 中國建筑工業出版社. 2004.2.

[3] 應惠清. 土木工程施工[M]. 上海. 同濟大學出版社. 2008.1.

[4] GB50203-2002. 砌體工程施工質量驗收規范[S].

[5] 唐岱新. 砌體結構[M]. 北京. 高等教育出版社. 2008.2.

[6] 孫小鸞. 框架填充墻裂縫形成機理以及防治對策研究[J]. 南京工業大學. 2006.6.

[文章編號]1619-2737（2014）12-18-934endprint