淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

張旗

身份證410726198910015872

淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

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

砌體結(jié)構(gòu)；裂縫控制；措施

0 前言

建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，形態(tài)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(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定性、整體性和耐久性，甚至還會導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)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(fā)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(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)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(nèi)出現(xiàn)，嚴重者會發(fā)展至房屋兩端1/3縱長范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類裂縫對那種剛性屋面平屋頂，未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋更易發(fā)生。磚砌體裂縫產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)果[1]。具體的機理可認為是：在陽光照射下(特別是南方地區(qū))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(shù)比磚砌體將近大一倍，則根據(jù)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(yīng)力。設(shè)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(shè)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(yīng)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(jié)構(gòu)裂縫控制措施，如無相應(yīng)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(xiàn)正“八”字縫，當冷縮時，就出現(xiàn)倒“八”字縫；一脹一縮則易出現(xiàn)“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(shè)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(shè)構(gòu)造柱；三是提高抹灰的抗裂能力。

溫差裂縫還有屋面結(jié)構(gòu)與其下相應(yīng)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(xiàn)在靠近外縱墻的橫墻上內(nèi)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(shè)混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設(shè)混凝土柱(如構(gòu)造柱)的房屋，其產(chǎn)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(jié)構(gòu)，其線膨脹系數(shù)大于磚砌體近一倍，再加上溫差效應(yīng)，受熱脹時，柱向上伸長(下有地基約束)，梁向外墻伸長(內(nèi)約束大于外端)，于是在橫墻端部產(chǎn)生豎、橫向拉應(yīng)力σy和σx(合力為主拉應(yīng)力σr)，約45°。當σr超過磚砌體抵抗強度時，裂縫就出現(xiàn)了。防治這類縫的有效措施是：加設(shè)混凝土窗臺盤磚砌體結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(fā)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(shè)計時，由于一側(cè)的不均勻沉降,還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力，從而導(dǎo)致此交接處的豎縫[2]。

對于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即無地質(zhì)勘察資料嚴禁做施工圖設(shè)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(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu)，對防止所述裂縫有明顯效果。治理的原則是，觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度，決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。

3 特殊磚砌體材料產(chǎn)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(gòu)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(guī)程不熟悉,缺少使用經(jīng)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(chǎn)生裂縫的機理：剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成，蒸壓養(yǎng)護后，一般不到一周就出廠。但灰砂磚在出廠的一月內(nèi)釋放的熱量較大，存在著反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)過程，因此，體積極不穩(wěn)定。據(jù)有關(guān)試驗資料和使用經(jīng)驗表明，含水率控制在7%～10%的磚砌體可獲得較好的黏結(jié)力和抗剪強度，否則黏結(jié)力和抗剪強度交叉。磚體表面太光滑，黏結(jié)性能差，直接導(dǎo)致了磚砌體抗拉剪強度低下。

預(yù)防的主要方法：確保使用前的穩(wěn)定期；嚴格控制含水率；嚴格按有關(guān)灰砂磚操作規(guī)程和構(gòu)造要求施工,如在較長墻段中部及窗臺下設(shè)統(tǒng)長構(gòu)造筋等；改善磚面造型。

4 其他裂縫

這些裂縫包括：混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)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(xiàn)的豎縫，砌體構(gòu)造要求不當造成的洞邊縫，施工質(zhì)量差造成的磚砌體通縫。這些裂縫形態(tài)各異，必須對癥防治。

5 小結(jié)

磚砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)產(chǎn)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(wù)須正確區(qū)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(tài)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(jié)構(gòu)裂縫與控制問題研究綜述[C].第三屆全國工程學(xué)術(shù)會議論文集,1994.

[2]苑振芳.砌體結(jié)構(gòu)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).