淺析砌體結(jié)構(gòu)的裂縫防治措施

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淺析砌體結(jié)構(gòu)的裂縫防治措施
焦占雨
摘要：砌體結(jié)構(gòu)通常存在剛度大、抗拉能力及耐受變形的能力差的弱點(diǎn)，導(dǎo)致在砌體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象較為常見(jiàn)，在住宅建筑中，砌體結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題長(zhǎng)期困擾建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也造成了墻體材料的改進(jìn)也受到裂縫問(wèn)題的影響，本文主要對(duì)常見(jiàn)的裂縫類型與發(fā)生原因及相應(yīng)防治措施進(jìn)行分析，供同行們學(xué)習(xí)借鑒。
關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu) 裂縫防治
導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的因素比較復(fù)雜，裂縫的控制當(dāng)前也無(wú)具體的標(biāo)準(zhǔn)，很容易給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和由于裂縫糾紛的處理增添了難度，目前，只有對(duì)砌體結(jié)構(gòu)嚴(yán)控房屋長(zhǎng)度，才能有效避免明顯裂縫的出現(xiàn)。
一、砌體結(jié)構(gòu)的主要裂縫類型與產(chǎn)生原因
在砌體結(jié)構(gòu)建筑中，最常見(jiàn)的有溫度裂縫、干縮裂縫以及溫度干縮裂縫和沉降差異裂縫，在日常工作中，我發(fā)現(xiàn)，引起裂縫的原因很多，有溫度變化的影響、砌體干縮的問(wèn)題及房屋沉降的因素，所以應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行綜合判斷。下面就裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。
1、溫度裂縫。這個(gè)主要由房屋和墻體間溫度差異變形應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生的，導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)的房屋頂層兩端墻體上的出現(xiàn)裂縫。比較常見(jiàn)的有：門窗洞邊正八字形斜裂縫；平屋頂下或屋頂圈梁下沿灰縫的水平裂縫及水平包角裂縫等。這些個(gè)裂縫，在各種材料的墻上均普遍存在，不管是干縮性的燒結(jié)板材，還是高干縮性的非燒結(jié)性類材料，裂縫本身無(wú)本質(zhì)區(qū)別，僅是程度上的不同。砌體結(jié)構(gòu)中受溫度變化影響比較大的區(qū)域是鋼筋混凝土屋蓋及其外墻，溫度的變化使鋼筋混凝土樓蓋產(chǎn)生伸縮變形，鋼筋混凝土樓蓋本身對(duì)溫度變化有一定的承受能力，由于鋼筋混凝土樓蓋在其平面內(nèi)剛度很大，常常引起頂層鋼筋混凝土樓蓋下的墻體產(chǎn)生裂縫。
2、干縮裂縫。這個(gè)產(chǎn)生的原因主要是由于干縮性較大的塊材隨著含水率的降低而產(chǎn)生較大的干縮變形。尤其在冬季采暖的北方地區(qū)，由于年干濕變化大，造成很容易產(chǎn)生此類裂縫，這類干縮變形引起的裂縫分布廣、數(shù)量多，對(duì)建筑物的影響也較大，比較常見(jiàn)的情況如下：
⑴在建筑物底部一至二層窗臺(tái)部位的垂直裂縫或斜裂縫。
⑵在大片墻上出現(xiàn)的底部重上部較輕的豎向裂縫。
⑶不同材料和構(gòu)件差異變形引起的裂縫。
3、溫度和干縮裂縫。在多數(shù)情況下，墻體裂縫有兩種或多種原因共同作用所致，但在建筑物上仍能呈現(xiàn)出是以溫度或者以干縮為主的裂縫特征。
4、地基沉降不均勻也導(dǎo)致墻體產(chǎn)生內(nèi)斜的斜向裂縫，這是由房屋的變形特征所決定的，房屋中間沉降大兩側(cè)小，因而墻體的裂縫會(huì)內(nèi)斜。
二、砌體結(jié)構(gòu)裂縫的控制標(biāo)準(zhǔn)
由于墻體裂縫的成因較多，按目前《砌體規(guī)范》提供的建議，尚難以完全避免墻體開(kāi)裂，而只能對(duì)裂縫的程度進(jìn)行減輕或達(dá)到無(wú)明顯裂縫，對(duì)于墻體裂縫寬度也沒(méi)有明確的計(jì)算方法，對(duì)墻體裂縫的控制采用的多是設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)措施進(jìn)行預(yù)防。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，通常人感覺(jué)難以接受，砌體結(jié)構(gòu)也不例外，由于砌體結(jié)構(gòu)多為住宅建筑，只要看見(jiàn)裂縫的存在，長(zhǎng)引起需要質(zhì)量和投訴問(wèn)題。在德國(guó)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)有明確的規(guī)定，對(duì)外墻或條件惡劣部位的墻體，裂縫寬度不大于0.2mm，其他部位裂縫不大于0.3mm。我們也可以在實(shí)際工程中參考以上數(shù)據(jù)來(lái)控制裂縫的寬度。
三、防止或減輕墻體裂縫的主要措施
砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫由于位置不固定，類型也較多，在工程中如何對(duì)癥下藥，采取合理有效的措施防止或減輕裂縫的產(chǎn)生顯得尤為重要。因此，我們?cè)趯?shí)際工程中應(yīng)嚴(yán)格按照《砌體規(guī)范》要求，嚴(yán)控墻體開(kāi)裂發(fā)生。
1、防止或減輕墻體裂縫應(yīng)采取建筑和結(jié)構(gòu)的綜合措施。通常要保證屋面保溫層的性能，應(yīng)采用低含水或憎水保溫材料，防止屋面滲漏，南方地區(qū)可以加設(shè)屋面隔熱及通風(fēng)層。墻體外表進(jìn)行淺色處理，可使表面降溫，可顯著提高隔熱效果，同時(shí)嚴(yán)格控制塊體材料的上墻含水率。
2、采用建筑機(jī)構(gòu)綜合措施，允許屋面或墻體在一定程度上自由伸縮，如屋面設(shè)置伸縮縫、滑動(dòng)層、墻體設(shè)置控制縫等，都能有效降低溫度或者干縮變形的應(yīng)力。
3、對(duì)砌體進(jìn)行構(gòu)造措施，入設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱、芯柱、提高砌體溫度，加強(qiáng)墻體的整體性和抗裂能力，以減小墻體的變形、減少裂縫。通常采用的有效措施如下：
4、在混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)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2～3個(gè)開(kāi)間內(nèi)設(shè)置，對(duì)于橫墻可只在其兩端各1／4范圍內(nèi)設(shè)置。
5、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)適當(dāng)宜設(shè)置水平筋；
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2Ф4，橫筋間距不宜大于200mm)或2Ф6鋼筋，鋼筋網(wǎng)應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體不少于1m；
7、頂層墻體有門窗等洞口時(shí)，在過(guò)梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2－3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2Ф6鋼筋，應(yīng)伸入過(guò)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。
四、為防止或減輕房屋底層墻體裂縫，可根據(jù)情況采取下列措施:
1、增大基礎(chǔ)圈梁的剛度，還可以在基礎(chǔ)墻體中增設(shè)短構(gòu)造柱，使其將基礎(chǔ)與基礎(chǔ)圈梁連接成整體，增大基礎(chǔ)墻的剛度；
2、在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2Ф6鋼筋并伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm，窗間墻寬度較小時(shí)，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋可通長(zhǎng)設(shè)置；
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，窗間墻寬度較小時(shí)，窗臺(tái)可通長(zhǎng)設(shè)置。
五、其它防治措施
1、小砌塊房屋，6度時(shí)超過(guò)7層、7度時(shí)超過(guò)5層、8度時(shí)超過(guò)4層，在房屋的底層和頂層，在窗臺(tái)標(biāo)高處沿縱橫墻應(yīng)設(shè)置水平現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶，混凝土厚度不應(yīng)小于40mm，現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶的鋼筋不宜小于2Ф8，且應(yīng)由分布鋼筋拉結(jié)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。
2、墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400～500mm設(shè)拉結(jié)鋼筋，其數(shù)量為第120mm
墻厚不少于1Ф6或焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長(zhǎng)度從墻的轉(zhuǎn)角或交接處算起，海邊不小于600mm。
3、當(dāng)灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚，宜在各層門窗過(guò)梁上方的水平灰縫內(nèi)及窗臺(tái)下第一和第二道水平灰縫內(nèi)設(shè)置焊接鋼筋網(wǎng)片或2Ф6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。
4、當(dāng)灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚墻體長(zhǎng)大于5m時(shí)，宜在每層墻高度中部設(shè)置2～3道焊接鋼筋網(wǎng)片或3Ф6的通長(zhǎng)水平鋼筋，豎向間距宜為500mm。
5、灰砂磚、粉煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)性好的砂漿砌筑，混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑。
6、當(dāng)房屋剛度較大時(shí)，可在窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處墻體內(nèi)設(shè)置豎向控制縫。在墻休憩高度或厚度突然變化處也宜設(shè)置豎向控制縫，或采取其他可靠的防裂措施。豎向控制縫的構(gòu)造和嵌縫材料應(yīng)能滿足墻體平面外傳力和防護(hù)的要求。
參考文獻(xiàn)：
1、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002
2、苑振芳主編.《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002
3、北京市建筑設(shè)計(jì)研究院編著《建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007