摘要:砌體結構開裂是非常普遍存在的技術問題,由于導致裂縫因素的多元性和不定性,裂縫問題一直受到人們的關注。本文通過對砌體結構經常出現的裂縫進行歸類分析其成因,并根據裂縫的特征及發展提出控制措施。

　　關鍵詞：建筑物 磚砌體裂縫 原因 防治措施

　　Abstract: the masonry structure crack is very common problems of technology, because the diversity of factors led to crack and qualitative, the crack problem has been concerned. This article through to the masonry structure of cracks often classified by analyzing the causes, and according to the characteristics and development of cracks in the proposed control measures.

　　Keywords: building brick masonry crack causes prevention and control measures

　　中圖分類號：U415.6 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 產生裂縫的原因

　　1.1溫差變形引發的磚砌體裂縫。這類裂縫較典型和普遍的是建筑物頂層兩端內外縱墻上的斜裂縫，其形狀呈“八”字型或“X”型，且呈對稱性，但有時僅一端有，輕微者僅在兩端1～2個開間內出現，嚴重者會發展至房屋兩端1/2縱長范圍內，并由頂層向下幾層發展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫和隔熱層的房屋，更易發生。產生的直接原因是混凝土結構屋面變形大，下部墻體變形小，墻體受剪、受拉的結果。具體的機理可認為是：在陽光照射下(特別是南方地區)屋面板溫度可高達60～70攝氏度，而在其下的磚砌體僅為30～35攝氏度，如此大的溫差，加上混凝土膨脹系數比磚砌體近似大一倍，則根據王鐵夢《工程結構裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出砌體中的主拉應力。設有一平屋頂建筑，頂板厚80mm，磚墻厚370mm，兩縱墻的間距為6m，建筑物總長60m;則可以計算出沿灰縫截面破壞時的最大主拉應力為0.55MPa，而磚砌體本身的抗拉強度僅為0.25MPa，則溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身抵抗力的2.2倍。由此可知墻體的主拉應力與溫差成正比。當屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現正“八”字縫，當冷縮時，就出現倒“八”字縫，一脹一縮則易出現“X”字縫。同理，溫差裂縫尚有屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，沿窗上下角水平裂縫，女兒墻根部水平裂縫等等。對于屋面板底部附近或頂層圈梁附近，出現沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫，原因是屋面板或圈梁的伸縮比下部墻體的伸縮大，從而產生的推、拉力所致;包角裂縫實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。有時，外縱墻的水平裂縫也會出現在頂層的窗臺水平處。窗上角水平裂縫，原因是窗上過梁的溫差變形和收縮在梁端達到最大值，而砌體在這些部位卻沒有適應梁端部變位的余地，變形達到一定數值后，引起局部承拉而開裂。女兒墻根部水平裂縫，原因是屋面板在高溫下的溫度變形比女兒墻的溫度變形大，所以屋面板膨脹變形推擠女兒墻，使女兒墻根部的砌體外移或女兒墻外傾形成水平裂縫。

　　1.2基礎不均勻沉降引起的裂縫。磚混結構房屋墻體開裂的另一個主要原因是建筑物基礎不均勻沉降引起的裂縫。當基礎不均勻沉降時，建筑物局部產生不規則變形，基礎不足以調整因沉降差而產生應力時，便會使磚砌體的薄弱部位產生不同程度的拉應力和剪應力，當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗變形應力時，墻體便會產生裂逢。基礎不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，由下往上發展，呈“八”字型、倒“八”字型、水平及豎向裂縫。當長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字裂縫，且首先在窗對角突破，往上逐漸減輕;反之，當兩端沉降過大，則在房屋兩端由上往下形成倒“八”字裂縫，也首先在窗對角突破，向下逐漸減輕，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎向裂縫;當某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫。引起基礎不均勻沉降的原因主要有如下幾點：(1)房屋建于土質差別較大的地基上;(2)建筑物基礎深淺差別較大;(3)相鄰建筑物的高度、荷重、結構剛度差別較大，基礎處理不當造成不均勻沉降;(4)建于軟弱土質上，如在淤泥、淤泥質土、雜填土上，即使上部結構均勻，但由于壓縮模量較小，強度較低，變形較大，因荷載差異也會引起不均勻沉降;(5)地基含水量變化不正常。因周圍環境某些變化，使建筑物場地地下水位升高，或上下管道滲漏，地表水滲入建筑地基，長期浸泡，土質軟化甚至沖刷掏空，導致不均勻沉降;(6)建筑物使用不當。隨意改變房屋用途，增大荷載，在室內地面堆放超設計要求的大面積荷載，使地基附加應力劇增，導致建筑物不均勻沉降，墻體開裂。(7)建筑物平面形狀復雜，立面變化過大，長度過大且不設沉降縫等，也會產生不均勻沉降。

　　1.3其它裂縫。這些裂縫包括：混凝土構件變形導致的砌體裂縫，如當挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大，其上砌體產生內低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現的豎縫;砌體構造要求不良如施工洞留置和拉結筋放置不當造成的洞邊縫，施工質量差造成的裂縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當，腳手眼設置不當，組砌不當等。

　　2 縫的處理

　　對于砌體裂縫的處理,從安全性方面考慮,對受力裂縫都應采取措施進行處理。對非受力產生的縱橫墻連接處通長豎向裂縫、最大寬度大于5mm的墻身裂縫和寬度大于1.5mm的磚柱裂縫必須采取措施進行處理;從正常使用性方面考慮,對寬度大于1.5mm的墻身裂縫及出現裂縫的磚柱應采取措施進行處理。

　　砌體裂縫是房屋結構缺陷的最直接反映,部分應采取加固措施進行處理。常用的砌體承載能力及穩定性加固方法有扶壁柱法和鋼筋網水泥砂漿法,磚柱有截面增大法和外包角鋼法。

　　2.1扶壁柱法加固砌體

　　扶壁柱法分磚扶壁柱法和混凝土扶壁柱法兩種。磚扶壁柱法增設的扶壁柱與原砌體的連接可采用插筋法或挖鑲法實現,以保證兩者共同工作。扶壁柱的間距及數量,由計算確定。

　　(1) 對于磚扶壁柱法,考慮到后砌扶壁柱存在著應力滯后,計算加固磚墻承載力時,應對后砌扶壁柱的抗壓強度設計值乘以折減系數0.9予以降低,如下式:

　　N≤φ(fA+0.9f1A1)

　　式中:N ——荷載設計值產生的軸向力;

　　φ——高厚比和軸向力偏心距對構件承載力的影響系數,可按《砌體結構設計規范》(GB50003- 2001)規定取用;

　　f、f1 ——原磚墻和新砌磚扶壁柱的抗壓強度設計值;

　　A、A1 ——原磚墻和新砌磚扶壁柱的截面面積。

　　(2) 對于混凝土扶壁柱法, 考慮到新澆筑混凝土扶壁柱與原砌體的受力狀態有關,并存在著應力滯后,計算加固磚墻承載力時,應對新澆筑混凝土扶壁柱的承載力乘以強度折減系數,軸心受壓組合磚砌體承載能力計算如下式:

　　N≤φcon[fA+α(fcAc+ηsfyAs)];

　　式中:N ——荷載設計值產生的軸向力;

　　φcon ——組合磚砌體構件的穩定系數,按《砌體結構設計規范》(GB50003 - 2001) 規定取用;

　　f ——原磚墻抗壓強度設計值;

　　A ——原磚墻的截面面積;

　　α——新澆筑混凝土扶壁柱的材料強度折減系數, 若加固時原砌體完好取0.95,若原砌體有荷載裂縫或破損現象取0.9;

　　fc ——扶壁柱新澆筑混凝土面層的軸心抗壓強度設計值;

　　Ac ——新澆筑混凝土扶壁柱面層的截面面積;

　　ηs ——受壓鋼筋的強度系數,厚度60mm以內時取0.9,厚度大于60mm時取1.0;

　　fy、As ——扶壁柱內受壓鋼筋的抗壓強度設計值和截面面積。

　　2.2 鋼筋網水泥砂漿法加固砌體

　　鋼筋水泥砂漿法加固砌體是指把需加固的砌體兩面敷設鋼筋網片后粉刷砂漿、噴射砂漿或細石混凝土的加固方法。本方法可較大提高砌體的承載力、抗側移剛度及砌體的延性。其承載能力計算同軸心受壓組合磚砌體。

　　2.3 裂縫的修補

　　對于《民用建筑可靠性鑒定標準》規定可不進行加固處理的裂縫,只需進行裂縫的修補。在裂縫修補前,應先明確裂縫原因和觀察裂縫是否穩定，對非受力且已穩定的裂縫可選用以下修補方法。

　　2.3.1填縫修補。填縫修補法有水泥砂漿和配筋水泥砂漿填縫兩種。水泥砂漿修補是采用1：3水泥砂漿或摻有107膠的聚合水泥砂漿填入磚縫內的修補方法;配筋水泥砂漿填縫是指砌體每隔4～5皮磚在磚縫內嵌入細鋼筋再用水泥砂漿修補的方法。填縫修補通常用于墻體外觀維修和裂縫較淺的砌體。

　　2.3.2灌漿修補。由于水泥漿液對墻體的粘結能力非常強，用該方法可使砌體恢復如初。漿液分純水泥漿液和混合水泥漿液兩種，純水泥漿液是水灰比為0.7～1.0的水泥漿;摻入適量懸浮劑即制成混合水泥漿液，懸浮劑一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107膠。灌漿設備由空氣壓力機、壓漿罐、輸漿管、和灌漿嘴等組成，其原理是利用空氣壓力機產生的壓縮空氣迫使壓漿罐內漿液進入墻體裂縫內。

　　3 結語

　　砌體裂縫經過處理，仍能完成結構應具有的功能，對于節約能源、保護環境等方面具有一定的經濟效益和社會效益。由于砌體的抗拉，抗剪強度較小，出現裂縫的原因很多，在很大的程度上只能預防。一旦出現裂縫則要注意觀察，必要時采取灌漿或加固措施以阻止裂縫的開展。