浅谈砌体结构体开裂的原因与防止措施.doc

浅谈砌体结构体开裂的原因与防止措施重庆复兴建筑工程有限公司：田祥文现阶段和今后相当长的时间内，我国住宅的类型将仍以砌体结构为主。尤其象现在新兴的区县中、小城镇、农村和建材工业化落后的地区，砌体结构将占80%以上。砌体结构的质量问题将直接关系到亿万人居住安适与否，至关重要。从多年的建设时间可以看出，砌体结构的质量问题有两大难：一是屋面渗漏，二是墙体开裂，给居住者带来不安全感和不舒适感。尤其是住宅商品化以后，经常有住户投诉开发商和施工单位建房质量低劣，还会带来经济上的纠纷，因此，墙体的开裂问题必然引起足够的重视。砌体结构墙体开裂按其发生原因，大致有温差裂缝，不均匀沉降裂缝，其它原因裂缝等。一.温差引起的裂缝温差裂缝主要发生在钢筋砼屋盖的砌体结构中。由于屋面材料钢筋砼和墙体材料砖砌体，二者线膨胀系数不同，钢筋砼线膨胀系数为10x106，砖砌体5x106，线膨胀系数相差一倍，而屋面受到的太阳辐射时间长，接受的辐射热平均要比墙面大一倍左右，特别在夏季热膨胀明显，其屋面保温隔热处理不当，钢筋砼屋盖产生较大的温度膨胀变形，冬季会产生冷缩变形，这种热膨胀个收缩的物理现象，是屋盖和墙体间产生较大的拉剪应力。而当屋盖与墙体间构造处理不当时，墙体在受拉受剪作用下，当剪应力和拉应力大于砌体抗拉，抗剪应力时，墙体被拉裂。温差裂缝形式有正八字缝，倒八字缝，水平缝，斜裂缝等。正八字缝一般在房屋纵向两端对拉产生，多数只在端部各裂一个开间，少数裂两个开间，并且大多数仅在房屋顶层开裂，少数向下裂两层，个别的向下裂三层；纵墙上有窗洞口者，裂缝一般均通过窗洞口对角，靠窗口的一端裂缝宽度大。有的八字缝上端常与水平缝相连，当墙体一端伸胀受到限制时，八字缝转变成斜裂缝。斜裂缝多发生在山墙，这种裂缝还常在房角纵横墙上同时出现，缝宽上大下小。水平缝多发生在顶房圈梁下一匹砖标高处沿内外纵横墙上，常在建筑物四角形成水平包角缝，少数可在端开间室内四周墙上裂成一圈，当纵横窗洞多时，水平缝出现在洞口上口标高处；当纵墙上门窗洞口不多时，且墙体砌筑质量较高，抗拉抗剪内力较强时，在正八字缝出现之前，可能在纵横墙中段顶部墙顶与屋面板接触处，因热膨胀使板顶伸长，从而使顶板有鼓起趋势而出现水平鼓起缝。水平缝一旦产生，热膨胀冷缩作用更获得自由，产生八字缝的抗率便减少。少数房屋不因屋顶冷缩作用在纵墙两端顶会产生倒八字缝。温差缝的轻重程度与屋保温情况有关，保温好的裂缝轻，保温差的裂缝重；与窗口大小有关，窗小则轻，窗大则重；与伸缩缝间距有关，伸缝间距小则轻，伸缩缝间距大则重；与墙体厚度有关，墙后则轻，墙薄则重；与室外温度有关，外墙中，内墙轻；与施工质量有关，干砖墙上留直槎，砂浆不饱满，砖、砂浆强度还不到设计要求等情况，裂缝较严重。温差缝与建筑物平面，体型，结构尺寸，材料性能，施工质量等多种因素有关，但主要原因是温度变化，为防止温差裂缝的发生，在设计与施工上应采取以下措施：1. 适当增加屋面刚性层伸缩缝，并在沿女儿墙及屋面楼梯泛水边设置伸缩缝，减少屋面热膨胀累积值。2. 充分发挥架空隔热板的隔热性能，架空高度由常规的三匹砖增高到五匹砖，但要保证隔热空间的通风端部不得封闭，从最近几年的实践证明，屋面最好采用大板隔热（即双层屋面板），效果较好，这同时可以改善顶层的使用条件。3.增加非承重内墙的厚度，由通常的120墙改为240墙，加强对温度的抗变能力，同时，有利于电线管的暗埋。4.适当提高顶层砌体的砂浆强度，要杜绝单纯考虑抗压强度而将墙体砂浆强度自底层向上逐层递减的错误做法。同时，在端部二三间范围内的砌体加设一部分拉通锚固筋，增加构造柱与墙体锚固，提高建筑物的整体刚度，适当家大端部纵横墙的窗间墙及边墙宽度。5.切实保证施工质量。砌筑质量是出现裂缝的内因，施工人员要严格执行施工规范和操作规程，砌筑材料要认真湿润，不准干砖上墙，搞好内外墙接槎，不留直槎，提高砌体砂浆饱满度，保证砂浆的设计强度。6.选择适当的施工温度可缩小温差，屋面结构做完后，要及时做好保温隔热层。温差裂缝一般属于稳定性裂缝，一旦裂缝出现，能量得到释放后，结构内应力达到松弛，使残留变形不大。一般情况下，一冬一夏即可稳定，待裂缝稳定后，必须做好裂缝的修补工作。二.建筑物不均匀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，当建筑物整体刚度较差，基础不足以调整因沉降差而产生的应力时，便会在砌体的某些部位产生抗应力和剪应力。而当砌体抗拉抗剪不足以抵抗变形应力时，便产生裂缝。固不均匀沉降而产生的砌体裂缝常见的有八字缝，斜裂缝，以及房屋包角缝，垂直缝。这些缝大多发生在建筑物底层，少数会向上发展到二层以上各层，多数都伴随地面开裂与房屋倾斜。引起建筑物不均匀沉降的原因大致有以下几种：1. 地基不均匀，特别是建筑地点有深浅不一的杂填土层，坑，塘，暗沟等。如果没有摸清位置或采取措施不当，建筑物难免发生不均匀沉降。有些较弱地基如淤泥，淤泥质土，杂填土等高压缩性土层，即使土层均匀，但由于压缩模量较小，强度较低，在荷载作用下变形较大，小的荷载差异也回引起沉降不均匀。为防止地基的不均匀沉降，必须对不均匀地基和软弱地基采取有效的措施，须注意的是某些使用整板基础的设计，增加板厚和钢筋量是不能取代地基处理的。2.建筑设计与结构设计不当。例如片面追求建筑造型，而使平面形状复杂，转弯增多，设大门大窗，立面变化过大，使整体刚度差，质量中心与刚度中心偏移较多，而采取的结构措施不当亦会引起建筑物不均匀沉降。在设计砌体结构建筑物时，必须对其体型，部位，基础类型与地基综合分析。建筑平面力求简单，避免不必要的曲折变化，内外墙力求贯通，合理布置纵横墙，楼梯间距不宜超过建筑物宽度的1.5倍。建筑物的长度比一般宜控制在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，应使各假空尽量符合建筑物实际工作状态。对有阳台，挑走廊的纵墙的基础计算不宜采用纵横墙三向分配荷载，而宜将阳台，走廊荷载直接由纵墙基础承担。总之，砌体结构的整体刚度对抗裂至关重要。3.地基含水量的不正常变化。如上，下水观渗透漏水；建筑物散水宽度达不到要求，未做垫层；浅基础板、池沟设置不当，使地面水极易灌入地基。近处施工，其施工间距不按规范进行或未采取有效的措施等直接影响地基土的力学性能，引起建筑物不均匀沉降，这些因素应尽量避免。4.大面积较厚的填土未按要求先填土后建筑，或者在建筑物内外堆放超设计的堆载，会引起建筑物基础的位移或沉降不均。由于建筑物不均匀沉降而引起的墙体裂缝属于不稳定裂缝，一般均有继续发展的趋势，从不稳定到稳定往往持续较长时间，严重者会一直发展下去，直至建筑物呈危险状态甚至破坏。一但发现时要做好观测，分析，采取切实有效的措施控制裂缝的发展。三.其它原因的裂缝引起砌体结构墙体裂缝除了温差裂缝，不均匀沉降裂缝外，还有一些其它因素。如某些梁悬臂构件直接由砖砌体承受时，如果支撑点构造处理不当，或使用超荷载也会引起裂缝，这类裂缝特点显著，易于鉴别，应采取争对性措施予以防治。非破坏性地震（6级以内）产生的震动和水平力也会在砌体的某些薄弱部位引起裂缝，有的会使原来就存在的温差裂缝和不均匀沉降裂缝加剧，往往是屋顶重，往下轻。这类裂缝应在震后采取措施维护处理。某些建筑材料主要是水泥不合格，安全性差，当用于调制