砌體常見(jiàn)裂縫成因及預(yù)防措施

李鳳娟 唐永建

砌體出現(xiàn)裂縫是非常普遍的質(zhì)量事故之一。砌體輕微細(xì)小的裂縫影響外觀和使用功能，嚴(yán)重的裂縫影響砌體的承載力，甚至引起倒塌。在很多情況下，裂縫的發(fā)生與發(fā)展往往是大事故的先兆，對(duì)此必須認(rèn)真分析，妥善處理。砌體中發(fā)生裂縫的主要原因有:地基不均勻沉降;地基凍脹;溫度變化引起的收縮;地震等災(zāi)害作用四個(gè)方面，下面分別敘述。

1 地基不均勻沉降引起的裂縫及預(yù)防措施

1.1 地基不均勻沉降引起的裂縫

地基發(fā)生不均勻沉降后，沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過(guò)砌體的強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生裂縫。通常裂縫均由墻體薄弱處開(kāi)展，常見(jiàn)于縱墻兩端窗戶邊角處往外斜向延伸。

1.2 預(yù)防地基不均勻沉降引起的裂縫的主要措施

1.2.1 建筑措施

1)設(shè)計(jì)建筑物的體型力求簡(jiǎn)單。2)合理設(shè)置沉降縫。在地基軟硬極不均勻，建筑物平面形狀、高差懸殊等不利情況時(shí)，可在特定部位設(shè)置沉降縫，沉降縫應(yīng)從屋頂檐口直到底部基礎(chǔ)，把整幢建筑物豎向斷開(kāi)，分成幾個(gè)獨(dú)立的單元。每個(gè)單元建筑物的長(zhǎng)高比小、整體剛度大、自成沉降體系。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，沉降縫設(shè)置在下列部位:a.建筑物平面轉(zhuǎn)折處;b.建筑高度或荷載突變處;c.結(jié)構(gòu)類型不同處;d.地基土軟硬交界處。沉降縫要有足夠的寬度，以防止縫兩側(cè)單元內(nèi)傾，造成互相擠壓破壞。施工中應(yīng)保持縫內(nèi)清潔，應(yīng)防止碎磚、砂漿等雜物落入縫內(nèi)。3)調(diào)整建筑物有關(guān)標(biāo)高: a.根據(jù)沉降計(jì)算結(jié)果，提高室內(nèi)地坪和地下設(shè)施的標(biāo)高;b.建筑物與設(shè)備之間，預(yù)留足夠的凈空;c.當(dāng)管道穿過(guò)建筑物時(shí)，預(yù)留足夠的空洞或采用柔性軟接頭。4)控制相鄰建筑物的間距。

1.2.2 結(jié)構(gòu)措施

1)減輕建筑物自重。在軟弱地基上可采用下列措施:a.采用輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體材料，如陶粒混凝土、空心砌塊、多孔磚等，以減輕墻體自重;b.采用輕型結(jié)構(gòu):如預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)等;c.采用空心基礎(chǔ)、薄殼基礎(chǔ)、無(wú)埋式薄板基礎(chǔ)，以及架空地板代替厚填土，可以大幅度減輕基礎(chǔ)自重。2)增強(qiáng)建筑物的剛度和整體性，提高墻體的抗剪能力。減少建筑物端部的門、窗洞口，增大端部洞口的墻體寬度，加強(qiáng)圈梁和構(gòu)造柱的布置，圈梁的寬度等于墻厚，高度不小于120mm，構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)置在外墻四角和內(nèi)外墻交接處，其鋼筋與圈梁連接成整體。3)加強(qiáng)地基驗(yàn)槽工作，發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時(shí)妥善處理，然后才可以進(jìn)行基礎(chǔ)施工。4)不宜將建筑物設(shè)置在不同剛度的地基上，如同一區(qū)段建筑，一部分用天然地基，一部分用樁基等。必須采用不同地基時(shí)，要妥善處理，并進(jìn)行必要的計(jì)算分析。

1.2.3 施工措施

1)保持地基土的原狀結(jié)構(gòu)?；坶_(kāi)挖施工時(shí)，應(yīng)避免人來(lái)車往破壞地基持力層土的原狀結(jié)構(gòu)。必要時(shí)，基槽開(kāi)挖深度保留20 cm左右原土，待基礎(chǔ)施工開(kāi)始時(shí)再挖除;2)適當(dāng)安排施工順序。當(dāng)建筑物各部分荷載差異較大時(shí)，施工順序安排應(yīng)先蓋高層、荷載重的部分，后蓋低層、荷載輕的部分，這樣可以調(diào)整部分沉降差。

2 地基凍脹引起的裂縫及預(yù)防措施

2.1 地基凍脹引起的裂縫

地基土上層溫度降到 0℃以下時(shí)，凍脹性土中的上部水開(kāi)始凍結(jié)，下部水由于毛細(xì)管作用不斷上升在凍結(jié)層中形成冰晶，體積膨脹，向上隆起。隆起的程度與凍結(jié)層厚度及地下水位高低有關(guān)，一般隆起可達(dá)幾毫米至幾十毫米，而且往往是不均勻的，建筑物的自重往往難以抗拒，因而建筑物的某一局部就被頂了起來(lái)，引起房屋開(kāi)裂。

2.2 預(yù)防地基凍脹引起裂縫的主要措施

1)建于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)的砌體房屋，要將基礎(chǔ)的埋置深度做到冰凍線以下。不要因?yàn)槭侵行⌒徒ㄖ蚋綄俳Y(jié)構(gòu)而把基礎(chǔ)置于冰凍線以上。有時(shí)，設(shè)計(jì)人員對(duì)室內(nèi)隔墻基礎(chǔ)因有采暖而未置于冰凍線以下，從而引起事故。對(duì)跨年度施工的建筑，入冬前應(yīng)對(duì)地基采取相應(yīng)的保護(hù)措施;按采暖設(shè)計(jì)的建筑物，當(dāng)冬季不能正常采暖時(shí)，也應(yīng)對(duì)地基采取保溫措施。2)在某些情況下，當(dāng)基礎(chǔ)不能做到冰凍線以下時(shí)，應(yīng)采取換土(換成非凍脹土)等措施消除土的凍脹。3)當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)聯(lián)系梁下或樁基礎(chǔ)承臺(tái)下有凍土?xí)r，應(yīng)在梁或承臺(tái)下留有相當(dāng)于該土層凍脹量的空隙，以防止土的凍脹將梁或承臺(tái)拱裂。4)在強(qiáng)凍脹和特強(qiáng)凍脹性地基上，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和基礎(chǔ)梁，并控制上部建筑的長(zhǎng)高比，增強(qiáng)房屋的整體剛度。5)外門斗、室外臺(tái)階和散水坡等部位宜與主體結(jié)構(gòu)斷開(kāi)，散水坡分段不宜超過(guò)1.5m，坡度不宜小于3%，其下宜填入非凍脹性材料。

3 溫度差引起的裂縫及預(yù)防措施

3.1 溫度差引起的裂縫

熱脹冷縮是絕大多數(shù)物體的基本物理性能，砌體也不例外。由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮，或者砌體的收縮受到約束時(shí)，都會(huì)引起砌體開(kāi)裂。常見(jiàn)的原因是砌體長(zhǎng)度過(guò)大，由于溫差和砌體干縮引起墻體豎向整體裂縫，故應(yīng)按規(guī)范的要求設(shè)置伸縮縫。此外，由于混凝土屋蓋，混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時(shí)會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。

3.2 預(yù)防溫度變化引起裂縫的主要措施

1)根據(jù)砌體房屋墻體材料和建筑體型、屋面構(gòu)造選擇合適的溫度伸縮區(qū)段，在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方設(shè)置伸縮縫。在施工中要保證伸縮縫的合理做法，使之能起作用。2)屋面應(yīng)設(shè)置有效的保溫層或隔熱層(包括通風(fēng)層)。屋面如為整澆混凝土，或雖為裝配式屋面板，但其上有整澆混凝土面層，則要留好施工帶，待一段時(shí)間再澆筑中間混凝土，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料因溫度線、膨脹系數(shù)不同引起的不協(xié)調(diào)變形，從而避免裂縫。屋面施工最好避開(kāi)高溫季節(jié)。3)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋或瓦材屋蓋、木屋蓋、輕鋼屋蓋。4)設(shè)置分隔縫或滑動(dòng)層:a.屋面保溫層或屋面剛性面層及砂漿找平層設(shè)置分隔縫，其間距不大于 6m，并與女兒墻隔開(kāi)，縫寬不小于30mm;b.在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置分隔縫，間距不宜大于 20m;c.當(dāng)現(xiàn)澆混凝土挑檐或坡屋頂?shù)拈L(zhǎng)度大于12m，宜沿縱向設(shè)置分隔縫或沿坡頂脊部設(shè)置分隔縫，縫寬不小于20mm，縫內(nèi)應(yīng)用防水彈性材料嵌填;d.當(dāng)房屋進(jìn)深較大時(shí)，在沿女兒墻內(nèi)側(cè)的現(xiàn)澆板處設(shè)置局部分隔縫，縫寬不小于 20mm，縫內(nèi)應(yīng)用防水彈性材料嵌填;e.在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)置水平滑動(dòng)層，滑動(dòng)層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等;對(duì)于長(zhǎng)縱墻，可只在其兩端的 2個(gè) ～3個(gè)開(kāi)間內(nèi)設(shè)置，對(duì)于橫墻可只在其兩端各l/4范圍內(nèi)設(shè)置(l為橫墻長(zhǎng)度)。

4 地震作用引起的裂縫及預(yù)防措施

4.1 地震作用引起的裂縫

與鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)相比，砌體結(jié)構(gòu)的抗震性是較差的。地震烈度為 6度時(shí)，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)就有破壞性，對(duì)設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差的房屋就會(huì)引起裂縫。當(dāng)遇到 7度、8度地震時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)的墻體大多會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫，標(biāo)準(zhǔn)低的一些砌體房屋還會(huì)發(fā)生倒塌。地震引起的墻體裂縫大多呈“X”形。這是由于墻體受到反復(fù)作用剪力所引起的。除“X”形裂縫外，在地震作用下也會(huì)產(chǎn)生水平裂縫與垂直裂縫，特別是對(duì)內(nèi)外墻咬槎不好的情況下，在內(nèi)外墻交接處很易產(chǎn)生豎直裂縫，甚至整個(gè)縱墻外傾或倒塌。

4.2 預(yù)防地震作用引起的裂縫的主要措施

1)當(dāng)有下列情況之一時(shí)宜設(shè)置防震縫，縫兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置墻體，縫寬應(yīng)根據(jù)烈度和房屋高度確定，可采用 50mm～100mm: a.房屋立面高差在 6m以上;b.房屋有錯(cuò)層，且樓板高差較大; c.各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。2)應(yīng)按結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)置圈梁，注意圈梁應(yīng)閉合，遇有洞口時(shí)要滿足搭接要求。圈梁截面寬度宜為墻厚，當(dāng)墻厚h＞240 mm時(shí)，其寬度不宜小于2h/3。圈梁高度，多層時(shí)不應(yīng)小于 120mm，墻梁房屋的頂梁大于8層時(shí)，不宜小于 180mm。6度，7度地震區(qū)縱筋至少 4φ10，8度地震區(qū)則至少 4φ12，9度地震區(qū)至少 4φ14。箍筋間距不宜過(guò)大，對(duì)6度，7度，8度和9度地震烈度分別不宜大于250mm，200mm和 150mm。遇到不良地基，空曠房屋等還應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。3)設(shè)置構(gòu)造柱。其截面不應(yīng)小于 240 mm×180mm，縱向鋼筋宜采用4φ12，箍筋間距一般部位 200mm，且在柱上、下端宜適當(dāng)加密; 7度時(shí)超過(guò)6層、8度時(shí)超過(guò) 5層和 9度時(shí)，構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4φ14，箍筋間距不應(yīng)大于200mm;房屋四角的構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面及配筋。構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁連接。構(gòu)造柱可不設(shè)單獨(dú)基礎(chǔ)，但應(yīng)深入室外地面下500mm或與埋深小于 500mm的基礎(chǔ)圈梁相連。

5 結(jié)語(yǔ)

控制裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，是建筑工程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起足夠重視?？刂屏芽p，重點(diǎn)在防，并需要從設(shè)計(jì)、施工上共同努力，采取有針對(duì)性的防裂措施，加大主動(dòng)控制的力度，才能提高新建房屋質(zhì)量的可靠性，達(dá)到安全和美觀的要求。只要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，做到設(shè)計(jì)與施工緊密配合，控制裂縫是完全可以做到的。

[1] GB 50003-2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50011-2001(2008年版)，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施(結(jié)構(gòu))[M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

[5] 陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ)[M].第3版.北京:清華大學(xué)出版社，2000.