淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

1、    淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施    齊華慶 謝國章目前，砌體結(jié)構(gòu)的房屋出現(xiàn)各種型式的裂縫，非常常見。其裂縫程度輕重不一，差別很大。輕則影響房屋正常使用和美觀，嚴(yán)重的將形成結(jié)構(gòu)安全隱患，甚至發(fā)生工程事故。隨著住宅商品化的發(fā)展，房屋裂縫問題越來越引起人們的關(guān)注。按裂縫的成因，墻體裂縫可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種直接荷載作用下，墻體產(chǎn)生的裂縫稱為受力裂縫。而砌體因收縮、濕度變化，地基不均沉降等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱變形裂縫。砌體房屋的裂縫中變形裂縫占80以上，其中溫度裂縫更為突出。相對(duì)于受力裂縫，變形裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素復(fù)雜

2、得多，本文主要分析砌體結(jié)構(gòu)的變形裂縫。一、 砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因引起砌體結(jié)構(gòu)墻體產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下三種：1、由溫度變形引起的墻體裂縫當(dāng)外界溫度變化引起的墻體溫度變形受到約束，或者由于房屋地下和地上、室內(nèi)和室外的溫度差異而使墻體各部分具有不同的溫度變形時(shí)，都會(huì)在墻體中產(chǎn)生溫度應(yīng)力。對(duì)磚砌體房屋，鋼筋混凝土和氣體材料的線膨脹系數(shù)有很大差異，鋼筋混凝土為（1.01.4）×10 -5 -1 ,磚石砌體為（0.50.8）×10 -5 -1，約為砌體的兩倍。2、由收縮變形引起的墻體裂縫混凝土內(nèi)部自由水蒸發(fā)所引起的體積的減少稱干縮變形，混凝土中水和水泥化學(xué)作用所引起的體積減少

3、成為凝縮變形，兩者的總和稱為收縮變形。鋼筋混凝土最大的收縮值為（24）×10 -4 ，大部分在凝固初期完成，凝固10d后完成約為1/3，28d完成50%。而燒結(jié)黏土磚（包括其他材料的燒結(jié)制品）的干縮很小，且變形完成比較快，在正常溫度下的收縮現(xiàn)象不甚明顯。但對(duì)于砌塊砌體房屋，混凝土空心砌塊的干縮性大，在形成砌體后還約有0.02%的收縮率，使得砌塊房屋在下部幾層墻體上較易產(chǎn)生收縮裂縫。因而非燒結(jié)類塊體（砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等）砌體中，往往同時(shí)存在溫度和干縮共同引起的裂縫，一般情況是墻體中兩種裂縫都有，或因具體條件不同而呈現(xiàn)不同的裂縫現(xiàn)象，其裂縫的發(fā)展往往較單一因素更嚴(yán)重。3、有地基不均

4、勻沉降引起的墻體裂縫當(dāng)房屋的長高比較大、地基土較軟，或地基土層分布不均勻、土質(zhì)差別很大，或房屋高差較大、荷載分布極不均勻時(shí)，都可能產(chǎn)生過大的不均勻沉降，使墻體產(chǎn)生附加應(yīng)力，引起墻體裂縫。房屋產(chǎn)生不均勻沉降后，一般發(fā)生彎、剪變形而產(chǎn)生主拉應(yīng)力，因此裂縫一般為斜向的階梯形裂縫。二、防治措施（一）、防止或減輕由于溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫的措施墻體因溫差和砌體干縮引起的拉應(yīng)力與房屋的長度成正比，當(dāng)房屋很長時(shí)，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墻體中設(shè)置伸縮縫。各類砌體房屋伸縮縫的最大間距見砌體結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計(jì)規(guī)范gb50003-2001表6.3.1。（二）、防止或減輕房屋頂層墻體裂縫的措施為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可采取降低屋蓋與墻體之間的溫差；選擇整體性及剛度較小的屋蓋、減小屋蓋與墻體之間的約束以及提高墻體本身的抗拉、抗剪強(qiáng)度等措施，具體來說，可根據(jù)情況采取下列措施：（1）、屋面應(yīng)設(shè)置保溫、隔熱層。（2）、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6m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30mm。（3）、采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋。（4）、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。（5）、

6、頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，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。（6）、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24，橫筋間距不宜大于200mm）或26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1m。（7）、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23道焊接鋼筋網(wǎng)片或26鋼筋，并應(yīng)伸入過梁兩端墻內(nèi)不小于600mm。（8）、頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于m5。（9）、女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，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。（10）、房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。（三）、防止或減輕房屋

7、底層墻體裂縫的措施房屋底層墻體受地基不均勻沉降的敏感程度較其他樓層大，底層窗洞邊則受墻體干縮和溫度變化的影響產(chǎn)生應(yīng)力集中。增大基礎(chǔ)圈梁的剛度，尤其增大圈梁的高度以及在窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)配筋，可提高墻體的抗拉、抗剪強(qiáng)度。工程中，可根據(jù)具體情況采取下列措施：（1）、增大基礎(chǔ)圈梁的剛度；（2）、在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道鋼筋網(wǎng)片或26鋼筋，并深入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm；（3）、采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板，窗臺(tái)板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600mm。墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處部位約束了墻體兩個(gè)方向的變形，在這些部位墻體內(nèi)配置適量鋼筋，對(duì)防止墻體開裂有利。因此墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400500m

8、m設(shè)拉結(jié)鋼筋，其數(shù)量為每120mm墻厚不小于16或焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長度從墻的轉(zhuǎn)角或交接處算起，每邊不小于600mm?；疑按u、粉煤灰轉(zhuǎn)、混凝土砌塊和其他非燒結(jié)磚砌體的干縮變形較大，因此宜在各層門、窗過梁上方的水平灰縫內(nèi)及窗臺(tái)下第一和第二水平灰縫內(nèi)設(shè)置焊接鋼筋網(wǎng)片或26鋼筋，焊接鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm。此外，當(dāng)實(shí)體墻長大于5m時(shí)，往往在墻體中部出現(xiàn)兩端小、中間大的豎向收縮裂縫，因而宜在每層墻高度中部設(shè)置23道焊接鋼筋網(wǎng)片或36的通長水平鋼筋，豎向間距宜為500mm。試驗(yàn)表明，粘結(jié)性能好的砂漿可提高塊材與砂漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度，砌體抗拉、抗剪性能也將明顯改善。因此，灰砂磚、粉

9、煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)性能好的砂漿砌筑，混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑。（四）、防止或減輕由于地基不均勻沉降引起的墻體裂縫的措施防止或減輕由于地基不均勻沉降引起的墻體裂縫，可綜合采用下列措施：1、設(shè)置沉降縫沉降縫與溫度伸縮縫不同的是必須自基礎(chǔ)起將兩側(cè)房屋在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上完全分開?；旌辖Y(jié)構(gòu)房屋的下列部位宜設(shè)置沉降縫：（1）建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；（2）高度差異或荷載差異處；（3）長高比過大的房屋的適當(dāng)部位；（4）地基土的壓縮性有顯著差異處；（5）基礎(chǔ)類型不同處；（6）分期建造房屋的交界處。沉降縫最小寬度的確定，要考慮避免相鄰房屋因地基沉降不同產(chǎn)生傾斜引起相鄰構(gòu)件碰撞，因而與房屋的高度有關(guān)。沉降縫的最小寬度一般為：23層房屋取5080mm；45層房屋取80120mm；5層以上房屋120mm。沉降縫的構(gòu)造方案有懸挑式、跨越式、簡支式、雙墻承重。2、增強(qiáng)房屋的整體剛度和強(qiáng)度對(duì)于混合結(jié)構(gòu)房屋，為防止因地基發(fā)生過大不均勻沉降在墻體上產(chǎn)生的各種裂縫，宜采用下列措施：（1）對(duì)于三層和三層以上的房屋，其長高比l/hf 宜小于或等于2.5（其中，l為建筑物長度或沉降縫分隔的單元長度，h f 自基礎(chǔ)底面標(biāo)高算起的建筑物