建筑工程砌體結(jié)構(gòu)施工裂縫淺析

摘 要:砌體結(jié)構(gòu)是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是整體性較差，抗拉和抗剪強(qiáng)度較低，比較容易產(chǎn)生裂縫。但砌體結(jié)構(gòu)裂縫有一定原因和客觀規(guī)律。通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫和變形的分析，可以提出有針對(duì)性的預(yù)防和處理措施，在日常施工中做好有效防范。

關(guān)鍵詞:建筑工程;砌體結(jié)構(gòu);非受力裂縫;原因分析

砌塊房屋建成之后，由于在使用過(guò)程中的種種原因，可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。然而，在一般情況下，墻體裂縫基本上可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類(lèi)。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱(chēng)為受力裂縫。而砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不勻等引起的裂縫是為非受力裂縫，又稱(chēng)變形裂縫。對(duì)此，為了能讓我們更清楚地了解非受力裂縫，本文將重點(diǎn)討論由溫度和收縮變形所引起的兩類(lèi)墻體裂縫。

1 非受力墻體裂縫的產(chǎn)生原因

1.1 溫度變形所引起的裂縫

多層砌塊房屋的頂層墻體和磚砌體房屋一樣是最容易出現(xiàn)溫度裂縫的。盡管混凝土砌體墻體的線(xiàn)脹系數(shù)與頂蓋混凝土板的線(xiàn)脹系數(shù)沒(méi)有差別，但在夏季陽(yáng)光照射下兩者之間還是存在一定的溫差。夏季在陽(yáng)光照射下，屋面上表面最高溫度可達(dá)40℃～50℃，而頂層外墻平均最高溫度約為30℃～35℃。屋頂和頂層外墻存在10℃～15℃的溫差。在寒冷地區(qū)，屋蓋結(jié)構(gòu)層上面依次設(shè)有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結(jié)構(gòu)有保溫層的保護(hù)，它與外墻的溫差按理應(yīng)有所減少。但是，可能保溫層不夠厚，或防水層滲漏，保溫層浸水，降低了保溫隔熱效果，這時(shí)兩者溫差還是有可能引起墻體的開(kāi)裂。

在實(shí)際工程中我們發(fā)現(xiàn)，單是保溫層上的水泥砂漿找平層(厚20mm，實(shí)際施工時(shí)往往超厚)在外界溫度變化下的伸縮變形也能將外墻推裂。因?yàn)榘船F(xiàn)有的建筑構(gòu)造定型節(jié)點(diǎn)圖，砂漿找平層一直鋪到女兒墻根部，不但不斷開(kāi)不留空隙而且還要在邊端加厚，堆成三角形(便于做泛水)。找平層雖薄但在平面內(nèi)還是有相當(dāng)大的剛度，其上面的卷材防水層是沒(méi)有隔熱效果的，夏季陽(yáng)光直接照射下找平層伸縮導(dǎo)致墻體開(kāi)裂就不足為奇了。在頂蓋與外墻存在一定溫差下，導(dǎo)致兩者溫度變形不協(xié)調(diào)，產(chǎn)生墻體裂縫。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對(duì)較小，使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。在房屋頂層兩端受力最大，往往沿窗口對(duì)角線(xiàn)方向呈現(xiàn)八字裂縫，還會(huì)在頂蓋標(biāo)高處墻體產(chǎn)生水平裂縫(頂蓋板推外墻)，有女兒墻時(shí)，還會(huì)使女兒墻開(kāi)裂或外傾。

這種溫度裂縫是有明顯的規(guī)律性:兩端重中間輕，頂層重下層輕，陽(yáng)面重陰面輕。由于頂蓋的溫度伸縮也會(huì)引起與外縱墻相連的頂層橫墻的開(kāi)裂，一般位于大棚下靠近外墻處出現(xiàn)斜向裂縫。頂層墻體開(kāi)裂裂縫形態(tài)與圈梁設(shè)置方法有明顯的關(guān)系，但僅靠圈梁的設(shè)置并不能阻止墻體裂縫的產(chǎn)生。頂層圈梁上直接鋪設(shè)屋面板時(shí)，當(dāng)屋面板坐漿與圈梁結(jié)合較好時(shí)，圈梁下仍可能出現(xiàn)斜裂縫。如果結(jié)合較差，有可能產(chǎn)生水平裂縫。

1.2 收縮變形所引起的裂縫

黏土磚是燒結(jié)而成的，成品干縮性極小，所以磚砌體房屋的收縮問(wèn)題一般可不予考慮。

小型空心砌塊則是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)生而成的?；炷猎谟不^(guò)程中逐漸失水而干縮，其干縮量因材料和成型質(zhì)量而異，并隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸減小。以普通混凝土砌塊為例，在自然養(yǎng)護(hù)條件下，成型28d后，收縮趨于穩(wěn)定，其干縮率為0.03%～0.035%，含水率在50%～60%左右，砌成砌體后，在正常使用條件下，含水率繼續(xù)下降，可達(dá)10%左右，其干縮率為0.018%～0.07%左右，干縮率的大小與砌塊上墻時(shí)含水率有關(guān)，也與溫度有關(guān)。

對(duì)于干縮已趨穩(wěn)定的普通混凝土砌塊砌體，如再次被浸濕后，會(huì)再次發(fā)生干縮，通常稱(chēng)為第二干縮。普通混凝土砌塊在含水飽和后的第二干縮，其穩(wěn)定時(shí)間比成型硬化過(guò)程的第一干縮時(shí)間要短，一般為15d左右。第二干縮的收縮率為第一干縮的80%左右。砌塊上墻后的干縮，引起砌體干縮，而在砌體內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力，當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗收縮應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。因砌塊干縮而引起墻體裂縫，這在小型砌塊房屋是比較普遍的。在內(nèi)外墻、在房屋各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有幾種，其一是在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫，其二是環(huán)塊材周邊灰縫的裂縫，其三在外墻多反映在窗下墻，出現(xiàn)豎向均勻裂縫，其四在山墻等大墻面由于收縮還會(huì)出現(xiàn)豎向、有的是水平向裂縫。收縮裂縫一般多表現(xiàn)在下部幾層，這是由于墻面的收縮變形受基礎(chǔ)及橫墻的約束所致。有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位，出現(xiàn)了由底層一直伸到3、4層的豎向裂縫。

由于砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)不高，灰縫不飽滿(mǎn)，干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀而分散在灰縫隙中，清水墻時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有粉刷抹面時(shí)便顯露出來(lái)。干縮引起的裂縫寬度不大，且裂縫寬度較均勻。砌塊上墻時(shí)含水率較大，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，砌體含水率降低，便可能出現(xiàn)干縮裂縫。即使已砌筑完工的砌體無(wú)干縮裂縫，但當(dāng)砌塊因某種原因再次被水浸濕后，出現(xiàn)第二干縮，砌體仍可能產(chǎn)生裂縫。

2 非受力裂縫的防治措施

砌塊房屋溫度、收縮裂縫的產(chǎn)生涉及砌塊生產(chǎn)、房屋設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等諸多方面，因此裂縫的防治也應(yīng)從各個(gè)方面、諸多環(huán)節(jié)采取措施才能見(jiàn)效。從房屋設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)，除了應(yīng)遵循《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ/T12004墻體防裂的主要措施條款外，還可根據(jù)實(shí)際情況采用以下砌塊房屋變形裂縫的防治措施:

鑒于混凝土砌塊砌體的線(xiàn)脹系數(shù)比磚砌體大一倍，因此砌塊房屋溫度伸縮縫的最大間距應(yīng)該比磚砌體房屋短，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂組已擬出修改方案，即將規(guī)范中伸縮縫的最大間距表數(shù)值乘以0.75后采用，例如磚砌體的間距為50m，砌塊房屋的伸縮縫間距則為37m左右，有的地區(qū)擬改為35m，因?yàn)榍『孟喈?dāng)于住宅樓兩個(gè)單元的長(zhǎng)度，處理方便一些。

溫差產(chǎn)生裂縫主要在房屋頂層，前面溫度應(yīng)力計(jì)算表明，采用再高的砂漿強(qiáng)度也難以抵抗溫差產(chǎn)生的拉、剪應(yīng)力。所以考慮降低溫差的措施和采取\"抗\"、\"放\"結(jié)合的策略才是較好的方案。增加房屋蓋保溫性能，防止屋面滲漏，這是建筑節(jié)能的需要，同時(shí)也可達(dá)到降低屋蓋結(jié)構(gòu)層溫差的目的。增加頂層圈梁的平面布置密度，加強(qiáng)頂層內(nèi)外縱墻端開(kāi)間門(mén)窗洞口周邊的抗力(門(mén)窗洞邊設(shè)鋼筋混凝土芯柱，設(shè)鋼筋混凝土窗臺(tái)梁)。

改變屋頂建筑構(gòu)造定型圖的做法，將砂漿找平層與周邊女兒墻斷開(kāi)留出溜槽，用松軟防水材料填塞，找平層本身宜分割成4m×6m左右的分格塊，這種措施不影響房屋使用功能，而至少能緩解頂層溫度變形的危害。

作為頂層砌體墻體，最好考慮設(shè)間距為兩、三個(gè)開(kāi)間的局部墻面控制縫，此時(shí)頂蓋的構(gòu)件和圈梁可連通，雖然不如國(guó)外每開(kāi)間設(shè)縫的效果，但必能大大緩解溫差作用。

砌塊墻體收縮引起的裂縫主要表現(xiàn)在底部1、2層，因?yàn)榛A(chǔ)的約束比較強(qiáng)。砌塊墻體的收縮應(yīng)力相當(dāng)于溫差30℃左右的溫度應(yīng)力，所以收縮裂縫開(kāi)展比溫差變形還要嚴(yán)重。除了增強(qiáng)底層砂漿強(qiáng)度、用芯柱加強(qiáng)洞口邊、窗下墻帶配水平鋼筋網(wǎng)片、灌實(shí)砌塊孔洞等之外，也宜考慮設(shè)置墻面的控制縫。

3 結(jié)束語(yǔ)

砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一種較為普遍的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象提醒我們應(yīng)從設(shè)計(jì)和施工階段提早采取措施來(lái)加以預(yù)防。如果遇到建筑物出現(xiàn)裂縫，首先要查明并分析裂縫和變形產(chǎn)生的原因，評(píng)估其對(duì)結(jié)構(gòu)的危害程度，以確定有效的預(yù)防控制措施?？傊?，只要我們能清楚地掌握各種裂縫的產(chǎn)生原因，并掌握正確的施工方法和砌筑工藝，房屋砌體的裂縫問(wèn)題，在某種程度上，完全是可以避免和預(yù)防的。

參考文獻(xiàn)

[1]李楠.《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)范》.機(jī)械工業(yè)出版社 2008.11.01.

[2]砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范( GB50003-2001) [S].中華人民共和國(guó)建設(shè)部.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.