探析砌體結(jié)構(gòu)裂縫原因及防治措施

摘要：近年來大量的多層建筑采用磚混結(jié)構(gòu)，由于各種不同的原因，常使磚砌體產(chǎn)生各種形式的裂縫，影響觀感和使用，甚至危及房屋的結(jié)構(gòu)安全。因此，正確分析原因、切實加以防治十分必要，十分迫切。

關(guān)鍵詞：建筑物；磚砌體裂縫；原因；防治措施

1. 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(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預(yù)防措施，是建筑工程技術(shù)人員的一項重要任務(wù)。下面就幾種常見裂縫的形式、產(chǎn)生原因和采取的防治措施作些介紹。
2. 產(chǎn)生裂縫的原因
2.1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頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形狀呈“八”字型或“X”型，且呈對稱性，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(yán)重者會發(fā)展至房屋兩端1/2縱長范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫和隔熱層的房屋，更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面變形大，下部墻體變形小，墻體受剪、受拉的結(jié)果。具體的機理可認(rèn)為是：在陽光照射下（特別是南方地區(qū)）屋面板溫度可高達60～70攝氏度，而在其下的磚砌體僅為30～35攝氏度，如此大的溫差，加上混凝土膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，則根據(jù)王鐵夢《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出砌體中的主拉應(yīng)力。設(shè)有一平屋頂建筑，頂板厚80mm，磚墻厚370mm，兩縱墻的間距為6m，建筑物總長60m；則可以計算出沿灰縫截面破壞時的最大主拉應(yīng)力為0.55MPa，而磚砌體本身的抗拉強度僅為0.25MPa，則溫差引起的砌體主拉應(yīng)力大于砌體本身抵抗力的2.2倍。由此可知墻體的主拉應(yīng)力與溫差成正比。當(dāng)屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫，當(dāng)冷縮時，就出現(xiàn)倒“八”字縫，一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。同理，溫差裂縫尚有屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，沿窗上下角水平裂縫，女兒墻根部水平裂縫等等。對于屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，原因是屋面板或圈梁的伸縮比下部墻體的伸縮大，從而產(chǎn)生的推、拉力所致；包角裂縫實際上是水平裂縫的一種形式，是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的。有時，外縱墻的水平裂縫也會出現(xiàn)在頂層的窗臺水平處。窗上角水平裂縫，原因是窗上過梁的溫差變形和收縮在梁端達到最大值，而砌體在這些部位卻沒有適應(yīng)梁端部變位的余地，變形達到一定數(shù)值后，引起局部承拉而開裂。女兒墻根部水平裂縫，原因是屋面板在高溫下的溫度變形比女兒墻的溫度變形大，所以屋面板膨脹變形推擠女兒墻，使女兒墻根部的砌體外移或女兒墻外傾形成水平裂縫。
2.2基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫。磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂的另一個主要原因是建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫。當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時，建筑物局部產(chǎn)生不規(guī)則變形，基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生應(yīng)力時，便會使磚砌體的薄弱部位產(chǎn)生不同程度的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗變形應(yīng)力時，墻體便會產(chǎn)生裂逢。基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字型、倒“八”字型、水平及豎向裂縫。當(dāng)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”字裂縫，且首先在窗對角突破，往上逐漸減輕；反之，當(dāng)兩端沉降過大，則在房屋兩端由上往下形成倒“八”字裂縫，也首先在窗對角突破，向下逐漸減輕，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎向裂縫；當(dāng)某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫。引起基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有如下幾點：(1)房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上；(2)建筑物基礎(chǔ)深淺差別較大；(3)相鄰建筑物的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度差別較大，基礎(chǔ)處理不當(dāng)造成不均勻沉降；(4)建于軟弱土質(zhì)上，如在淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土上，即使上部結(jié)構(gòu)均勻，但由于壓縮模量較小，強度較低，變形較大，因荷載差異也會引起不均勻沉降；(5)地基含水量變化不正常。因周圍環(huán)境某些變化，使建筑物場地地下水位升高，或上下管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長期浸泡，土質(zhì)軟化甚至沖刷掏空，導(dǎo)致不均勻沉降；(6)建筑物使用不當(dāng)。隨意改變房屋用途，增大荷載，在室內(nèi)地面堆放超設(shè)計要求的大面積荷載，使地基附加應(yīng)力劇增，導(dǎo)致建筑物不均勻沉降，墻體開裂。(7)建筑物平面形狀復(fù)雜，立面變化過大，長度過大且不設(shè)沉降縫等，也會產(chǎn)生不均勻沉降。
2.3其它裂縫。這些裂縫包括：混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫，如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大，其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等；砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫；砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫，施工質(zhì)量差造成的裂縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當(dāng)，腳手眼設(shè)置不當(dāng)，組砌不當(dāng)?shù)取?BR> 3. 裂縫防治措施
3.1對于溫度裂縫的防治措施。(1)屋蓋上設(shè)置良好的保溫層或隔熱層，采用種植屋面和儲水屋面；(2)適當(dāng)加大屋面層圈梁和房屋四角構(gòu)造柱的配筋和提高頂層砌體的砂漿標(biāo)號；(3)溫度伸縮縫嚴(yán)格控制在《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》允許范圍內(nèi)；(4)在女兒墻根部留一定空隙，使其能自由伸縮且有伸縮余地，或女兒墻設(shè)構(gòu)造柱；(5)在建筑物的兩端的1～2個開間內(nèi)或總長1/4范圍內(nèi)的屋面板底設(shè)置滑動支座，讓其自由伸縮；(6)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和材料質(zhì)量。
3.2對于溫度裂縫的防治措施：(1)當(dāng)房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上，或房屋相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度、地基基礎(chǔ)的處理方法等有顯著差別時，應(yīng)在差異部位設(shè)置沉降縫，將其劃分成剛度較好、長度變化較小的幾個單元；(2)盡量避免用軟弱土層做持力層，若無法避免，可調(diào)整上部結(jié)構(gòu)剛度，或采用筏式基礎(chǔ)，以減少建筑的沉降；(3)對于地基持力層不均勻的建筑物，應(yīng)根據(jù)實際情況，將局部基礎(chǔ)適當(dāng)加深或加寬，或局部設(shè)計成板帶基礎(chǔ)，降低基底應(yīng)力，盡量達到地基均勻沉降；(4)在施工過程中應(yīng)盡量避免對地基土的擾動，做好排水處理，完工后建筑物四周做好散水坡及排水地溝，避免地表水浸泡基礎(chǔ)而引起局部下沉；(5)加強門窗洞口外的剛度，將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內(nèi)墻鋼筋連接起來，形成一個連續(xù)過梁，以增強房屋整體剛度；(6)設(shè)計時嚴(yán)格按

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