浅析砖混结构墙体裂缝产生的原因与预防

2011-04-10王艳阳

河南建材 2011年4期

王艳阳

河南省安阳钢铁股份有限公司战略投资处（455004）

0 引言

在中原地区,砖混结构类型的房屋在建筑市场上仍占有相当大的份额，特别是小城镇住房所占的比例更大。由于房屋所处的环境、设计、施工等原因造成部分房屋出现裂缝现象，有些类型的裂缝几乎成为质量通病,严重影响了结构的适用性、安全性。因此而引发的纠纷与矛盾时有发生，所以，分析裂缝产生的原因提前做好防治措施是十分必要的。

1 由于地基不均匀沉降而产生的裂缝

建筑物不均匀沉降会引起建筑物纵横向不规则弯曲变形。由于砖混结构房屋整体刚度较差，当基础不足以调整沉降差而产生应力时,便会在砖砌体的某些部位产生拉应力和剪应力。当这些拉、剪应力不足以抵抗变形应力时，便产生裂缝。因沉降不均匀而产生的砌体裂缝通常有八字缝、斜裂缝以及房屋包角缝、垂直缝等。

1.1 地基持力层不均匀

中原地区土层大部分为黄河冲积形成,地基承载力在100MPa左右，由于历史原因地下墓穴、杂土填层、坑、塘等深浅不一的现象普遍存在，造成同幢房屋地基承载力不一。稍不注意，就会产生不均匀沉降。对于这种现象，在地基开挖过程和验槽时决不能大意，要认真观察持力土层的颜色，并严格按规范要求布点钎探，探点要根据基槽宽度以单排、双排错开或梅花型分布，检测间距为1.0～1.5 m（《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002））。发现软硬不一，局部颜色不同的部位，一定要在设计人员的指导下制定合理的换填方案。常用换填方法有水坠砂、级配砂石、泥结碎石等。处理完成后，对处理部分与其周围还应做一次静力触探试验，以确保持力层在水平与垂直方向的均匀性。

1.2 建筑设计与结构设计不当引起的不均匀沉降

设计人员为追求建筑造型而使平面形状复杂,转弯较多；设大门、大窗，立面变化过大，使本来刚度就不太好的砖混结构房屋整体刚度更差，质量中心与刚度偏移较大。加之为控制成本造价,采取的结构措施不当亦会引起建筑物不均匀沉降。在设计砖混结构建筑物时，须对建筑物体型、荷载、基础类型与地基进行综合分析。建筑平面应力求简单，避免不必要的曲折变化，内外墙力求贯通。要合理布置纵横墙：横墙间距不宜超过建筑物宽度的1.5倍，建筑物的长高比一般宜控制在2.5以下。对平面复杂，高度、荷载差异较大处以及过长的房屋宜在适当部位设置沉降缝。合理布置圈梁，合理选择基础类型，适当加强基础的刚度和强度，加强地基与上部结构的共同作用。在进行结构计算时，应使各种假定尽量符合建筑物的实际工作状态,对有阳台或挑廊的纵墙的基础计算不宜采用三向分配荷载而宜将阳台、走廊荷载直接由纵墙基础承担。

1.3 新旧房屋接缝处引起的不均匀沉降

此类裂缝一般出现在旧房屋第一开间,表现形式为斜裂缝走向。造成此类裂缝的原因一般是因为:施工时没有执行《建筑地基与基础设计规范》（第5.1.5条）的规定，当修建相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础。当埋深大于原有的建筑物时,两基础间应保持一定净距，其数值应根据原有的建筑荷载大小、基础形式和土质情况确定。当上述要求不能满足时，应采取分段施工，设临时加固支撑、打板桩、地下连续墙等施工措施，或加固原有的建筑物基础。

1.4 局部被水浸泡造成的不均匀沉降

此类裂缝发展的速度一般都非常快,危害性也非常大,有的甚至造成房屋坍塌。这种裂缝产生的原因主要是因为局部地基的持力层在水的浸泡下承载力发生了变化,有的甚至发生液化现象，在上部荷载作用下，造成局部快速下沉而引发裂缝或坍塌。这种裂缝危害虽然很大，但防治起来却比较简单，对在建或已建成的工程做好周围的排水就可以了。

2 由于应力集中而引起的裂缝

这类裂缝主要发生在窗洞口四角、简支梁或悬臂梁下部等应力集中的部位。设计时为追求采光效果,窗洞口宽度过大，使传递荷载的窗间墙过窄，造成压应力过于集中，在洞口四角产生较大的剪力，而砌体的抗剪强度较弱，当砖砌体本身强度不能抵抗所产生的剪力时,砌体就会沿砌块立缝向外依次开裂形成斜裂缝。有些施工单位为满足用户要求，私自增宽窗洞口，而不做相应处理，更容易引起裂缝的产生。解决此类问题的方法是，在窗洞口上下分别设置过梁，使上下过梁与两边的构造柱相连,过梁的截面尺寸与配筋由计算确定。发生于简支梁与悬梁下部彻体处的斜裂缝也是由于压应力集中，在梁与砌体之间形成剪应力而产生的。预防此类裂缝的措施是，通过计算在梁下部设置合适的梁垫，让集中的应力得以较好的扩散。

3 温差裂缝

温度裂缝产生的原因较为复杂，不同的外装修材料，不同设计造型产生的裂缝位置也不尽相同。最为普遍的部位是顶层楼板与周围墙处所产生的裂缝。这类裂缝产生的原因是由于屋面钢筋混凝土和砖砌体材料的线胀系数相差1倍（钢筋混凝土线胀系数为 10×10－6℃－1，砖墙为 5×10－6℃－1），而屋面受到的太阳辐射时间长,接受的辐射热平均值要比墙面大，特别是在夏季热膨胀更为明显。若屋面保温隔热层处理不当，屋盖会产生较大的温度膨胀变形（冬季会产生冷缩变形），使屋盖和墙体之间产生较大的拉剪应力。而屋盖与墙体间构造处理不当，会使墙体受拉受剪。当剪应力和拉应力大于砌体抗拉抗剪应力时，墙体便被拉裂。此类裂缝的主要表现形式有水平裂缝、斜裂缝、直裂缝。水平裂缝多发生在顶层圈梁与墙体、女儿墙与顶层圈梁之间；斜裂缝多发生在房屋两端顶层第一个开间，第一开间纵墙有窗洞口的，多发生洞口四角；女儿墙斜裂缝多发生在女儿墙拐角处；直裂缝多发生在女儿墙两拐角中部。防止这些裂缝最有效的措施是:当房屋纵向长度过大时尽可能多设变形缝，最长长度不能超过规范规定的60m,并且在顶层楼板下部承重墙或梁处纵向设置伸缩缝。及时做好保温隔热层，最大限度地减少屋面热膨胀累积值。另外，女儿墙要按规范要求设置构造柱与压顶（《砌体结构设计规范》第6.3.2款第9条女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不大于4 m，构造柱应伸入女儿墙顶并且与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起）。

4 抹灰裂缝

抹灰裂缝产生的部位较多,最常出现的部位有内外墙阳角、混凝土质墙面与砖质墙面交界处、门窗洞口周边、内墙暗管槽、抹灰接茬处等。产生的主要原因:①因为拌制砂浆的材料不合格,砂浆稠度不满足要求，造成砂浆的干缩比过大；②因为管理不严格、施工工艺不得当等。在此仅提出以下一些主要预防措施:

首先，在选材方面要严格把关。选择合格的水泥，其安定性、抗压、抗折强度必须符合GB1745-92的标准；选择级配符合要求的中砂，其含泥量不得超过3%，筛去粒径过大的石子与杂物；拌合用水尽量使用自来水,避免使用有油渍、洗衣粉等污染严重的水。底层、中层、面层砂浆稠度应分别控制在 10～12、7～9、7～8 范围内。

其次，施工前要做好书面与口头交底，施工过程中要严格检查每道工序。基层处理是一道很重要的工序，处理结果的好坏对是否产生裂缝起决定性作用。基层表面的污垢、油渍、浮碱、砖墙表面的耳灰要清除干净并洒水润湿。要剔平凸出过大部位，对管槽、接线盒等凹陷部位用1:3水泥砂浆提前分层找补；对混凝土基面要涂刷掺107胶的素水泥浆。在抹灰前一天，要用水把墙体充分淋透，以保证第二天抹灰时表面阴干，墙体含水率均匀。抹灰时要分层施工，每层最大厚度不能超过10 mm，尽量减少接茬，必须接茬时，两次施工的时间间隔应尽量缩短，最好控制在砂浆初凝之前。对于外墙要合理设置分格缝，水平分格缝间距不得超过2m，竖直分格缝的间距不得超过5m。在抹灰完成24 h后，要洒水养护，特别是外墙，养护时间不能少于7天，以免砂浆干缩过快，造成开裂。