砖砌体房屋顶层墙体裂缝的分析与防治

林建军

目前,我国城镇住房的90%仍是砖砌结构,而其顶层墙体产生的温度裂缝是一种质量通病。特别是带有平屋顶的砌体结构,出现温度裂缝相当普遍,其裂缝程度轻重不一,差别很大。有的裂缝在较长时间内不稳定,且随气候而变化;有的经修补加固后,伤旧再裂开,处于活动状态。因此如何在房屋的设计、施工过程中采取有效措施,防止温度裂缝的产生十分必要,而在地震区则更为重要,温度裂缝的产生大大降低了结构的整体性能,将导致房屋抗震能力的下降。

一、裂缝产生的原因

1.客观条件方面。砖砌体房屋因为屋面长时间直接受阳光照射,其温度较墙体高出许多。在炎热的夏季,屋面温度是墙体温度的两倍左右,且在相同温度条件下,钢筋砼温度线膨胀系数是砖砌体的两倍,屋盖变形要比墙体大得多。屋盖在升温过程中,同一温度单元内沿房屋长度方向两端积累的变形最大,使屋盖与墙体接触受剪,在墙体中产生很大的推力。当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体就会出现裂缝。

2.设计考虑方法。在砖混结构的设计中,设计人员一般考虑强度的抗震构造措施多,而考虑控制温度应力、减小温度裂缝的措施少。

(1)混结构中设置构造柱时只考虑符合抗震规范,不考虑实际已存在的温度应力。

(2)混房屋采用屋顶钢筋砼大挑檐,有时还上卷。为平衡悬挑荷重,一般在室内屋盖部分现浇一部分屋盖板。由于屋面挑檐为外露结构,且在大挑檐上的保温层较薄,对温度的变化十分敏感。这是外挑檐、圈梁及现浇屋盖部分共同组成刚度较的现浇连续板,如遇温度变化,就会产生较大的温度应力。温度升高时,引起墙体开裂;温度下降时,则会在挑檐本身产生裂缝。

(3)选用砖、砂浆强度等级仅考虑砌体的竖向承载力,往往越到顶层强度越低,而对温度应力引起的强度及变形则考虑较少。

3.施工质量方面。对出现裂缝房屋的实际调查表明,墙体开裂的主要原因往往是顶层施工质量较差,特别是顶层保温层及砌体抗剪强度达不到设计要求。

二、减小温度裂缝的措施

1.温度缝的设置。砖混房屋长度越长,两端积累的温度变形就越大,产生的温度裂缝越严重。为此,现行《砌体结构设计规范》明确规定房屋总长超过60m应设温度缝。而且为保证房屋的整体刚度,房屋的长高比不宜太大,一般应控制在2.5～3.5。

2.减小屋盖与墙体的温差。为提高保温层隔热性能、减少板、墙温差,应尽量在年平均气温时完成,并且及时做好屋面保温层或隔热层,保温层的确定既要考虑冬季防寒,也要考虑夏季防晒,并根据实际情况增加隔热层和白色光层;檐口宜设计成女儿墙,若设挑檐,宜对钢筋砼挑檐加设保温层;有条件时,屋顶可做有檩体系坡屋面。

3.增设构造柱和抗裂柱。构造柱是增强建筑物整体性,抵抗地震作用的重要构造措施,在多层砖砌体房屋的设计中,构造柱的设置只考虑符合抗震规范,而未考虑对防止温度裂缝的作用。因此对6层以下住宅,基本上是隔间布置构造柱,未对建筑物端部裂缝多发区予以重点加强。构造柱的布置有的还很稀,每隔两、三道内横墙才设,甚至只布置于房屋和楼梯间的四角。

4.加强顶层钢筋砼圈梁的设置。目前砌体房屋住宅顶层,其横墙圈梁的设置一般多为隔一墙设置一道整圈梁,为抵搞挑檐的倾覆,隔一墙设置一道拖梁。拖梁墙体上的裂缝一般皆比整圈梁墙体上的裂缝严重。因此对顶层的各道横墙及纵墙应全部设置钢砼圈梁,不设托梁,并在施工上保证圈梁的砼质量。

5.减小挑檐裂缝。为防止挑檐裂缝的产生,应尽量减小挑出的长度,使其断面减小。最好是设女儿墙而不设外挑檐。为防止挑檐本身产生裂缝,可适当增加其纵向配筋,施工上也可采取措施:控制水灰比和塌落度、减少用水量;实行两次分段浇灌,采用后浇带及加强养护,从而防止减少收缩裂缝的出现。

由此可见,对砖砌体房屋在顶层墙体产生的裂缝现象,只有认真分析产生的原因,在房屋的设计、施工中采取有针对性的措施,才能有效地防止裂缝的产生,减少温度裂缝的危害。

(编辑/刘佳)