磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫原因分析及防治措施

韓學(xué)峰

(山東金柱建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東聊城 252000)

0 引言

磚混結(jié)構(gòu)房屋因砌體抗拉、抗剪強(qiáng)度較低，結(jié)構(gòu)自重大，設(shè)計(jì)、施工管理措施不到位等，極易產(chǎn)生裂縫，裂縫一旦產(chǎn)生，將會(huì)嚴(yán)重影響房屋的安全性和使用功能，而且修補(bǔ)加固難度較大，還對房屋使用者產(chǎn)生不舒適感。社會(huì)不斷進(jìn)步，居住環(huán)境和房屋質(zhì)量要求也應(yīng)不斷提高，所以預(yù)防、控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生尤為重要，根據(jù)多年來工程監(jiān)督管理經(jīng)驗(yàn)淺析一下房屋墻體裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施。

1 產(chǎn)生裂縫的原因

1)溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫，由于屋頂與墻體之間存在溫度差，而混凝土的膨脹系數(shù)比磚砌體的膨脹系數(shù)大約大一倍，混凝土結(jié)構(gòu)屋面變形大，下部墻體變形小，因此在屋頂下的磚墻頂部產(chǎn)生了剪應(yīng)力及主拉應(yīng)力。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，溫差裂縫較普遍的是房屋頂層兩端外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)是“八”字或“x”形，且顯對稱性，輕微者僅在兩端兩個(gè)開間內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重者會(huì)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。特別是不按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫的住宅，尤其嚴(yán)重。

平屋頂房屋，有時(shí)在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，這是由于混凝土的膨脹系數(shù)比磚砌體的線膨脹系數(shù)大約大一倍，混凝土向端膨脹，因此在圈梁下的磚墻頂部產(chǎn)生了剪應(yīng)力，而砌體抗剪能力很低，屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)推拉力而產(chǎn)生裂縫，包角裂縫實(shí)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，在這種情況下，下面一般不會(huì)發(fā)生八字形裂縫。有時(shí)，外縱墻的水平裂縫也會(huì)出現(xiàn)在頂層的窗臺水平處。女兒墻根部由于受到屋面伸長或縮短引起的向外或向內(nèi)的推、拉力，且未考慮留置屋面承重板膨脹的伸縮縫，砌體抗剪能力較低，女兒墻出現(xiàn)外傾現(xiàn)象，女兒墻根部的砌體開裂，形成水平裂縫。有時(shí)，女兒墻由于鋼筋混凝土屋面的收縮，處于偏心受壓狀態(tài)，造成女兒墻上部豎向開裂。

2)墻體因地基不均勻下沉引起的裂縫，房屋的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基，而地基在荷載作用下，其應(yīng)力是隨深度愈大，擴(kuò)散愈大，應(yīng)力愈小。在同一深度，應(yīng)力也是表現(xiàn)為中間最大，然后向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用，房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的，從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降，即房屋兩端沉降少，中部沉降多，形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。在地質(zhì)較好、較均勻，且房屋的長高比不大的情況下，房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的，一般不會(huì)影響到房屋的安全使用。但如果房屋設(shè)計(jì)的長高比較大，整體剛度差，而對地基又未進(jìn)行加固處理，那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。

引起基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有如下幾點(diǎn):a.未做好工程基礎(chǔ)坑(槽)釬探工作。b.建筑物基礎(chǔ)深淺差別較大;未合理設(shè)計(jì)伸縮縫。c.上部結(jié)構(gòu)剛度不大，施工時(shí)又未設(shè)置拉結(jié)筋和留斜槎等措施。d.房屋地基土層分布不均勻，土質(zhì)差別較大，在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處宜出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降。

3)其他裂縫原因包括: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出現(xiàn)的豎縫，砌體構(gòu)造要求不良造成的洞邊縫。施工不當(dāng)磚砌體的施工質(zhì)量欠佳也是墻體開裂的一個(gè)重要因素，砌筑砂漿強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、灰縫砂漿不飽滿、干磚上墻等都會(huì)導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。

2 裂縫防治措施

2.1 設(shè)計(jì)方面措施

1)為了防止或減輕房屋在正常使用條件下，由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)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。溫度伸縮縫嚴(yán)格控制在《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的允許范圍內(nèi)。

2)為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可根據(jù)情況采取下列預(yù)防手段:

a.合理設(shè)置屋面保溫層和隔熱層，以有效減小屋蓋與墻體間的溫差，保溫層必須有一定的厚度，且應(yīng)設(shè)隔氣層、保護(hù)層和透氣孔等。屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6 m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30 mm。

b.采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋。

c.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;對于長縱墻，可只在其兩端的2個(gè)～3個(gè)開間內(nèi)設(shè)置，對于橫墻可只在其兩端各L/4范圍內(nèi)設(shè)置(L為橫墻長度)。

d.頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋，采用配筋砌體提高強(qiáng)度，或加大墻體厚度，設(shè)置附壁柱，在大梁，屋架支座處設(shè)置鋼筋混凝土墊塊。頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片(縱向鋼筋不宜少于2φ4，橫筋間距不宜大于200 mm)或2φ6鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于1 m。頂層墻體有門窗等洞口時(shí)，在過梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2道～3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋，并應(yīng)伸入過梁兩端墻內(nèi)不小于600 mm。當(dāng)縱墻兩端開間內(nèi)設(shè)有較大洞口時(shí)，可在洞口兩側(cè)設(shè)置混凝土構(gòu)造柱，并與上、下圈梁拉結(jié)，這樣，既可加強(qiáng)該開間的剛度，又可阻止裂縫的發(fā)展。女兒墻也應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4 m，構(gòu)造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起。房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。

e.對局部軟弱地基應(yīng)作加強(qiáng)處理，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)剛度，對膨脹土、濕陷性黃土等地基土應(yīng)作特殊處理。

f.相鄰建筑物間基礎(chǔ)應(yīng)留有一定間隙，同時(shí)應(yīng)計(jì)算相鄰基礎(chǔ)應(yīng)力疊加時(shí)產(chǎn)生的沉降量，使該沉降量與整個(gè)建筑的物沉降量相同。

g.水電管線布線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免對墻體的削弱，并應(yīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)密切配合。

2.2 監(jiān)理方面措施

加強(qiáng)監(jiān)理力度，落實(shí)以上設(shè)計(jì)措施，在施工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量通病，督促施工單位落實(shí)整改。墻體的施工過程是確保砌體強(qiáng)度和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。研究表明，砌體砌筑時(shí)，砂漿的和易性、磚的含水率、水平灰縫的厚度、塊體的砌合方法以及施工的連續(xù)性都直接影響砌體的強(qiáng)度和質(zhì)量。要求監(jiān)理部門對施工過程加強(qiáng)監(jiān)理力度，材料強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場抽樣，杜絕虛假現(xiàn)象，對達(dá)不到要求的砌體堅(jiān)決拆除，對不符合施工規(guī)范要求的做法立即停工整頓，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。

2.3 施工方面措施

嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)施工，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，對不合格的材料堅(jiān)決不用，嚴(yán)格按規(guī)范施工，砌體應(yīng)上、下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭接，水平灰縫及豎向灰縫應(yīng)飽滿，嚴(yán)禁用鋪漿代替灌縫，轉(zhuǎn)角及交換處應(yīng)同時(shí)砌筑，半磚使用率不得超過5%。禁止干磚上墻:用干磚砌墻時(shí)，磚會(huì)吸收砂漿中的水分，砂漿很難鋪攤均勻，磚縫砂漿不易飽滿，砌體粘結(jié)性差，抗剪強(qiáng)度低，按照《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定:砌筑磚砌體時(shí)，磚應(yīng)提前1 d～2 d澆水濕潤。嚴(yán)格控制填充墻的沉縮裂縫:砌體與框架柱間的縫隙要用砂漿填嵌密實(shí)，框架柱中伸出的拉結(jié)筋要砌入磚縫中。當(dāng)填充墻砌至接過梁、板底時(shí)，留出一定空隙，待填充墻砌筑完并應(yīng)至少間隔7 d后，再將其補(bǔ)砌擠緊。認(rèn)真分析房屋結(jié)構(gòu)，合理安排施工工序，對大面積現(xiàn)澆板，應(yīng)設(shè)置后澆帶，對沉降縫、伸縮縫等，一定要將縫內(nèi)雜物剔除干凈，使縫能正常發(fā)揮作用，承重或非承重構(gòu)造柱與墻體應(yīng)設(shè)2φ6拉結(jié)筋，間距為八皮磚，每端伸入墻內(nèi)1 m或至洞口邊，預(yù)制過梁遇構(gòu)造柱，當(dāng)搭接長度不足250 mm時(shí)，應(yīng)改為現(xiàn)澆，伸入構(gòu)造柱內(nèi)。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和材料質(zhì)量。嚴(yán)禁在承重砌體上開鑿橫槽;嚴(yán)禁在已砌筑完成的門垛、窗間墻上開鑿線管槽和接線盒孔洞;如設(shè)計(jì)上有布置的，必須在砌筑時(shí)預(yù)埋或留置孔槽。在砌體上開槽時(shí)應(yīng)采用機(jī)械切割;管道埋設(shè)完畢后，回填應(yīng)采用適當(dāng)材料，填封密實(shí)牢固，抹灰層應(yīng)設(shè)置金屬網(wǎng)。

2.4 政府主管部門方面措施

嚴(yán)把圖紙審查關(guān)，確保施工圖紙達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)把招標(biāo)關(guān)，確保施工隊(duì)伍符合施工要求，嚴(yán)把監(jiān)督關(guān)確保各責(zé)任單位各負(fù)其責(zé)，嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān)確保各項(xiàng)工序符合驗(yàn)收要求。

綜上分析，磚混結(jié)構(gòu)房屋因溫度、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等因素出現(xiàn)裂縫非常普遍，表現(xiàn)形式很多。實(shí)際工作中，要堅(jiān)持預(yù)防為主的原則，在建筑物設(shè)計(jì)、施工過程中嚴(yán)格控制，監(jiān)理及政府主管部門監(jiān)管到位，認(rèn)真負(fù)責(zé)，盡量降低建筑物出現(xiàn)裂縫的幾率，使建筑物的裂縫可以有效得到控制。

［1］王曉洪.淺談砌塊墻體裂縫的成因及預(yù)防加固措施［J］.山西建筑，2010，36(10):127-128.