建筑工程磚砌體裂縫防治

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摘要：房屋建筑工程的施工中，磚砌體的裂縫問題非常常見，輕微的裂縫會影響建筑物的美觀，有時會出現(xiàn)滲漏，嚴重時則可能降低建筑結構的承載力、剛度、耐久性以及穩(wěn)定性、整體性，甚至導致工程整體發(fā)生坍塌等重大的質量事故。因此，正確分析原因、切實加以防治十分必要。

關鍵詞：實際工程；建筑；磚砌體裂縫；原因；防治

1前言

建筑工程的磚砌體裂縫種類繁多且形態(tài)各異，輕微的情況下會影響建筑物外表的美觀，造成滲漏；嚴重的情況下甚至會降低建筑結構的承載力、剛度、穩(wěn)定性、整體性與耐久性，甚至引發(fā)建筑工程的整體倒塌事故。由此可見，正確地分析裂縫形成原因、切實采取防治措施是非常必要迫切的，以下就裂縫問題的防治實踐提出幾點建議。

2溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫

由溫差引起的裂縫，通常出現(xiàn)在建筑物（尤其是那些縱向較長的）頂層兩端的內外縱墻上，較為常見的形態(tài)為斜裂縫，一般呈現(xiàn)“八”端1~2個開間內，嚴重的甚至可能發(fā)展到房屋的兩端約1/2縱長的范圍內，并且由頂層向下幾層繼續(xù)發(fā)展。此類型裂縫更容易出現(xiàn)在一些剛性的屋面平屋頂、沒有設置變形縫與隔熱層的墻體上，其產生的原因則主要是混凝土的結構屋面在溫度變化下，發(fā)生伸縮變形，牽引其下的磚砌體，使其超過材料自身的抗拉強度，最終導致裂縫。具體來說，其形成機理如下：在陽光的照射下，其下磚砌體將達到30~35℃，處于較大溫差中，加之混凝土的膨脹系數(shù)相較于磚砌體要高出一倍，依據(jù)王鐵夢在《建筑物的裂縫控制》中所提出的相關計算理論與公式，即可計算得出砌體的主拉應力值。假設其砂漿的強度為M5.0，磚的強度為Mu7.5，則可通過計算，獲得沿灰縫的截面所形成的軸心抗拉值、抗剪強度的設計值，分別是0.14MPa、0.12MPa，沿齒縫的通縫其彎曲的抗拉強度則達到0.25MPa和0.12MPa，可見，由溫差所導致的主拉應力超過了砌體本身的抵抗力約50~300%。另外，房屋的兩端通常是“自由端”，其水平的約束力較小，上部砌體的垂直壓力也偏小，如果沒有采取相應措施，必然會導致裂縫。如果屋面向其兩端發(fā)生熱脹時，會導致下部的砌體會出現(xiàn)呈正“八”字形裂縫；而在冷縮時則出現(xiàn)呈倒“八”的字縫；如果是一脹一縮，則容易出現(xiàn)“X”形的字縫。此種裂縫的防治方法如下：①減緩甚至消除了發(fā)生熱脹冷縮的動力源，例如設置隔熱層、變形縫等；②增強建筑砌體自身抗力，例如提升砂漿的強度，提升飽滿度，將空斗改為實砌，加設筋砌體和構造柱；③在不影響結構安全的前提下，提高抹灰本身的抗裂能力。例如某樓房，其磚混7層，面積4801m2，始建于1998年10月~1999年4月，縱長56m，沒有設置變形縫，屋面則是在對多孔板的灌縫進行找平后，加設青瓦坡屋面以防水，其兩側的縱長為2m，將現(xiàn)澆屋的面板并作排水檐溝來使用，夏季之后發(fā)現(xiàn)東西兩端的頂層，邊套邊間的縱墻上出現(xiàn)了約45°的斜裂縫。對此，工程決定暫且作石膏試餅進行觀察，到2000年的夏季之后，發(fā)現(xiàn)裂縫有所加劇，由邊間向內二三間延伸，發(fā)展向頂層的六、五層。所以，在查明了施工、設計現(xiàn)狀后，采取了以下應對措施：①以每套作為獨立元，將屋面板間所正對的，位于每套之間的多孔板端縫，進行重新切開留縫施工；②分開與此端縫相對的現(xiàn)澆檐溝板切縫，達到減緩動力源的目的；③拆除其內一道空斗縱墻，改為實砌；④選擇不會明顯影響建筑整體結構安全的裂縫處，鏟除原抹赤，加設鋼絲網(wǎng)片，最后使用高標號的水泥砂漿進行粉刷修補；⑤約一年之后需要進行再次檢查，并未變化。通過此事例吸取教訓后，該單位的第二幢樓房，磚混7層，面積為6037m2，建于2000年6月~2001年6月。為了防治其墻體出現(xiàn)上述裂縫問題，在六、七層兩端1/3縱長上，設置了構造柱，同時提高了砌筑砂漿的強度，為M5.0，并且采取了全部實砌處理，因此至今都未檢查出此類裂縫。溫差裂縫的類型還包括屋面結構及其下部對應砌體之間形成的水平縫、沿窗上下角的水平縫、包角的水平縫、女兒墻根的水平縫，和出現(xiàn)在外給墻周邊橫墻上的、內高外低的斜裂縫等。此類斜裂縫通常是上幾層比下幾層多，輕微裂縫僅位于外墻端約0.5~1.0m的位置上，有1~2條裂縫，嚴重的裂縫甚至可以達到橫墻1/3跨度，尤其是那種具有層層混凝土梁（如圈梁）、縱橫墻交角處設置混凝土柱（如構造柱）的房屋，其產生機理如下：因為外墻柱和橫墻（包括填充墻）的上下梁都屬于混凝土結構，其膨脹系數(shù)高于磚砌體約一倍，經過溫差效應的影響，在受熱的情況下發(fā)生膨脹，導致柱向上伸長，梁則向外墻伸長，因此在橫墻的端部產生了豎、橫向的拉應力σy和σx，其合力為主拉應力σr，傾斜約45°。當σr超過砌體的抵抗強度時，即導致了裂縫。同理，還會出現(xiàn)類似窗角“八”字縫和沿窗上下腳的水平縫等。此類裂縫的防治，主要是通過加設混凝土窗臺盤，在有效防治裂縫的同時，有效解決鋁合金等窗框的安裝配合問題，防止窗框周邊的滲漏水。

3基礎不均勻沉降導致裂縫

一般來說，在建筑物的下部，會以由下往上的趨勢發(fā)展，出現(xiàn)呈“八”字形、倒“八”字形或水平的、豎向的裂縫。如果長條形建筑物的中部的沉降過大，將會在房屋的兩端，自下往上而形成正“八”字形裂縫，于窗對角處突破；反之，如果兩端的沉降過大，就會在兩端自下往上形成倒縫，同樣于窗對角處突破，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫；當某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當縱橫墻交點處沉降過大，則可能在窗臺的下角，形成上寬下窄的豎縫，有時也會沿窗臺下角形成水平縫；在設計外縱墻凹凸時，如果出現(xiàn)一側不均勻沉降，還會在此處出現(xiàn)水平推力，并組成力偶，進而導致此交接處出現(xiàn)豎縫。例如某住宅小區(qū)的六層框混，其底層沿街為營業(yè)房，開工于2001年6月，竣工于2002年6月。主樓為樁基，但營業(yè)房并沒有打樁，雖然設置了伸縮縫，但因為營業(yè)房的施工開始于主樓基本完工之后，因而在無形中加大了竣工沉降差，導致工程竣工后約半年的時間內，營業(yè)房中間部位因為沉降較大，在營業(yè)房與主樓的交接處，出現(xiàn)了“八”字形的裂縫。此裂縫并不大，等到一年后裂縫基本穩(wěn)定時，采用鋼筋網(wǎng)片進行了填補施工。

4特殊砌體材料產生的裂縫

建筑工程中所使用的特殊砌體材料包括混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等，這兩種砌體中，前者出現(xiàn)裂縫的主要原因在于豎縫砂漿難以飽滿，或者未能達到特殊構造要求；后者則通常是指溫州地區(qū)蒸壓灰砂磚，其本身對于溫差比較敏感，其表面光滑，外觀、尺寸指標均較好，但是在實際的運用中，施工規(guī)程并不成熟，施工人員對此種砌磚的施工缺乏經驗，導致除了容易出現(xiàn)存常見裂縫外，還常常在較長墻段中、外墻窗臺下形成豎斜裂縫。此類裂縫的形成機理如下：①剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性較差?；疑按u的主要成分為細砂和石灰，在經過蒸壓養(yǎng)護后，一般不足一周就已經出廠，但就生產經驗來說，灰砂磚在剛出廠約一個月內，所釋放的熱量都較大，存在反復的化學反應，但實際上短期內難以反應完全，所以體積非常不穩(wěn)定；②含水率的要求苛刻，根據(jù)相關的試驗結果和實踐表明，其含水率以控制在7~10%之間為宜，這樣砌體可以形成良好的粘結力抗剪強度，否則會造成明顯的影響；③由于磚體表面較為光滑，因此粘結性能較差，尤其是含水率不當，會致使砌體的砂漿強度降低，影響粘結，最終直接導致縫間抗拉剪強度的降低。因此，預防措施應當從以下方面著手：①保證使用前的穩(wěn)定期；②嚴格控制含水率；③嚴格按照灰砂磚的規(guī)范操作流程和構造要求進行施工，例如在較長的墻段中部、窗臺下等位置設置統(tǒng)長構造筋等。

5結語

綜上所述，砌體裂縫的產生大多是由于溫差、磚材質量等因素導致的，其中危害較大的是沉降、超載致裂，在采取裂縫防治措施時，應當根據(jù)實際的工程情況，對癥防治，且以防為主。根據(jù)治理原則，對于已經涉及結構安全，且變化較為劇烈的裂縫，必須當機立斷，及時采取對策排除動力源，加固補強或進行作拆除返工處理；對于變化趨緩、相對穩(wěn)定、僅與外觀評定有關的裂縫，在修復后不會影響使用，則可以將重點放在表面處理上。因此，工程施工應當保持對國家、人民極端負責的態(tài)度，認真、切實查明裂縫產生原因，從而有效處理磚砌體裂縫問題。

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作者：麻志剛 單位：廣西國有七坡林場