建筑工程磚砌體裂縫防治論文
摘要：房屋建筑工程的施工中，磚砌體的裂縫問題非常常見，輕微的裂縫會影響建筑物的美觀，有時會出現(xiàn)滲漏，嚴(yán)重時則可能降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、耐久性以及穩(wěn)定性、整體性，甚至導(dǎo)致工程整體發(fā)生坍塌等重大的質(zhì)量事故。因此，正確分析原因、切實加以防治十分必要。
關(guān)鍵詞：實際工程；建筑；磚砌體裂縫；原因；防治
1前言
建筑工程的磚砌體裂縫種類繁多且形態(tài)各異，輕微的情況下會影響建筑物外表的美觀，造成滲漏；嚴(yán)重的情況下甚至?xí)档徒ㄖY(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定性、整體性與耐久性，甚至引發(fā)建筑工程的整體倒塌事故。由此可見，正確地分析裂縫形成原因、切實采取防治措施是非常必要迫切的，以下就裂縫問題的防治實踐提出幾點建議。
2溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
由溫差引起的裂縫，通常出現(xiàn)在建筑物（尤其是那些縱向較長的）頂層兩端的內(nèi)外縱墻上，較為常見的形態(tài)為斜裂縫，一般呈現(xiàn)“八”端1~2個開間內(nèi)，嚴(yán)重的甚至可能發(fā)展到房屋的兩端約1/2縱長的范圍內(nèi)，并且由頂層向下幾層繼續(xù)發(fā)展。此類型裂縫更容易出現(xiàn)在一些剛性的屋面平屋頂、沒有設(shè)置變形縫與隔熱層的墻體上，其產(chǎn)生的原因則主要是混凝土的結(jié)構(gòu)屋面在溫度變化下，發(fā)生伸縮變形，牽引其下的磚砌體，使其超過材料自身的抗拉強(qiáng)度，最終導(dǎo)致裂縫。具體來說，其形成機(jī)理如下：在陽光的照射下，其下磚砌體將達(dá)到30~35℃，處于較大溫差中，加之混凝土的膨脹系數(shù)相較于磚砌體要高出一倍，依據(jù)王鐵夢在《建筑物的裂縫控制》中所提出的相關(guān)計算理論與公式，即可計算得出砌體的主拉應(yīng)力值。假設(shè)其砂漿的強(qiáng)度為M5.0，磚的強(qiáng)度為Mu7.5，則可通過計算，獲得沿灰縫的截面所形成的軸心抗拉值、抗剪強(qiáng)度的設(shè)計值，分別是0.14MPa、0.12MPa，沿齒縫的通縫其彎曲的抗拉強(qiáng)度則達(dá)到0.25MPa和0.12MPa，可見，由溫差所導(dǎo)致的主拉應(yīng)力超過了砌體本身的抵抗力約50~300%。另外，房屋的兩端通常是“自由端”，其水平的約束力較小，上部砌體的垂直壓力也偏小，如果沒有采取相應(yīng)措施，必然會導(dǎo)致裂縫。如果屋面向其兩端發(fā)生熱脹時，會導(dǎo)致下部的砌體會出現(xiàn)呈正“八”字形裂縫；而在冷縮時則出現(xiàn)呈倒“八”的字縫；如果是一脹一縮，則容易出現(xiàn)“X”形的字縫。此種裂縫的防治方法如下：①減緩甚至消除了發(fā)生熱脹冷縮的動力源，例如設(shè)置隔熱層、變形縫等；②增強(qiáng)建筑砌體自身抗力，例如提升砂漿的強(qiáng)度，提升飽滿度，將空斗改為實砌，加設(shè)筋砌體和構(gòu)造柱；③在不影響結(jié)構(gòu)安全的前提下，提高抹灰本身的抗裂能力。例如某樓房，其磚混7層，面積4801m2，始建于1998年10月~1999年4月，縱長56m，沒有設(shè)置變形縫，屋面則是在對多孔板的灌縫進(jìn)行找平后，加設(shè)青瓦坡屋面以防水，其兩側(cè)的縱長為2m，將現(xiàn)澆屋的面板并作排水檐溝來使用，夏季之后發(fā)現(xiàn)東西兩端的頂層，邊套邊間的縱墻上出現(xiàn)了約45°的斜裂縫。對此，工程決定暫且作石膏試餅進(jìn)行觀察，到2000年的夏季之后，發(fā)現(xiàn)裂縫有所加劇，由邊間向內(nèi)二三間延伸，發(fā)展向頂層的六、五層。所以，在查明了施工、設(shè)計現(xiàn)狀后，采取了以下應(yīng)對措施：①以每套作為獨立元，將屋面板間所正對的，位于每套之間的多孔板端縫，進(jìn)行重新切開留縫施工；②分開與此端縫相對的現(xiàn)澆檐溝板切縫，達(dá)到減緩動力源的目的；③拆除其內(nèi)一道空斗縱墻，改為實砌；④選擇不會明顯影響建筑整體結(jié)構(gòu)安全的裂縫處，鏟除原抹赤，加設(shè)鋼絲網(wǎng)片，最后使用高標(biāo)號的水泥砂漿進(jìn)行粉刷修補(bǔ)；⑤約一年之后需要進(jìn)行再次檢查，并未變化。通過此事例吸取教訓(xùn)后，該單位的第二幢樓房，磚混7層，面積為6037m2，建于2000年6月~2001年6月。為了防治其墻體出現(xiàn)上述裂縫問題，在六、七層兩端1/3縱長上，設(shè)置了構(gòu)造柱，同時提高了砌筑砂漿的強(qiáng)度，為M5.0，并且采取了全部實砌處理，因此至今都未檢查出此類裂縫。溫差裂縫的類型還包括屋面結(jié)構(gòu)及其下部對應(yīng)砌體之間形成的水平縫、沿窗上下角的水平縫、包角的水平縫、女兒墻根的水平縫，和出現(xiàn)在外給墻周邊橫墻上的、內(nèi)高外低的斜裂縫等。此類斜裂縫通常是上幾層比下幾層多，輕微裂縫僅位于外墻端約0.5~1.0m的位置上，有1~2條裂縫，嚴(yán)重的裂縫甚至可以達(dá)到橫墻1/3跨度，尤其是那種具有層層混凝土梁（如圈梁）、縱橫墻交角處設(shè)置混凝土柱（如構(gòu)造柱）的房屋，其產(chǎn)生機(jī)理如下：因為外墻柱和橫墻（包括填充墻）的上下梁都屬于混凝土結(jié)構(gòu)，其膨脹系數(shù)高于磚砌體約一倍，經(jīng)過溫差效應(yīng)的影響，在受熱的情況下發(fā)生膨脹，導(dǎo)致柱向上伸長，梁則向外墻伸長，因此在橫墻的端部產(chǎn)生了豎、橫向的拉應(yīng)力σy和σx，其合力為主拉應(yīng)力σr，傾斜約45°。當(dāng)σr超過砌體的抵抗強(qiáng)度時，即導(dǎo)致了裂縫。同理，還會出現(xiàn)類似窗角“八”字縫和沿窗上下腳的水平縫等。此類裂縫的防治，主要是通過加設(shè)混凝土窗臺盤，在有效防治裂縫的同時，有效解決鋁合金等窗框的安裝配合問題，防止窗框周邊的滲漏水。
3基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致裂縫
一般來說，在建筑物的下部，會以由下往上的`趨勢發(fā)展，出現(xiàn)呈“八”字形、倒“八”字形或水平的、豎向的裂縫。如果長條形建筑物的中部的沉降過大，將會在房屋的兩端，自下往上而形成正“八”字形裂縫，于窗對角處突破；反之，如果兩端的沉降過大，就會在兩端自下往上形成倒縫，同樣于窗對角處突破，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫；當(dāng)某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當(dāng)縱橫墻交點處沉降過大，則可能在窗臺的下角，形成上寬下窄的豎縫，有時也會沿窗臺下角形成水平縫；在設(shè)計外縱墻凹凸時，如果出現(xiàn)一側(cè)不均勻沉降，還會在此處出現(xiàn)水平推力，并組成力偶，進(jìn)而導(dǎo)致此交接處出現(xiàn)豎縫。例如某住宅小區(qū)的六層框混，其底層沿街為營業(yè)房，開工于2001年6月，竣工于2002年6月。主樓為樁基，但營業(yè)房并沒有打樁，雖然設(shè)置了伸縮縫，但因為營業(yè)房的施工開始于主樓基本完工之后，因而在無形中加大了竣工沉降差，導(dǎo)致工程竣工后約半年的時間內(nèi)，營業(yè)房中間部位因為沉降較大，在營業(yè)房與主樓的交接處，出現(xiàn)了“八”字形的裂縫。此裂縫并不大，等到一年后裂縫基本穩(wěn)定時，采用鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行了填補(bǔ)施工。
4特殊砌體材料產(chǎn)生的裂縫
建筑工程中所使用的特殊砌體材料包括混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等，這兩種砌體中，前者出現(xiàn)裂縫的主要原因在于豎縫砂漿難以飽滿，或者未能達(dá)到特殊構(gòu)造要求；后者則通常是指溫州地區(qū)蒸壓灰砂磚，其本身對于溫差比較敏感，其表面光滑，外觀、尺寸指標(biāo)均較好，但是在實際的運用中，施工規(guī)程并不成熟，施工人員對此種砌磚的施工缺乏經(jīng)驗，導(dǎo)致除了容易出現(xiàn)存常見裂縫外，還常常在較長墻段中、外墻窗臺下形成豎斜裂縫。此類裂縫的形成機(jī)理如下：①剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性較差�；疑按u的主要成分為細(xì)砂和石灰，在經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)后，一般不足一周就已經(jīng)出廠，但就生產(chǎn)經(jīng)驗來說，灰砂磚在剛出廠約一個月內(nèi)，所釋放的熱量都較大，存在反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)，但實際上短期內(nèi)難以反應(yīng)完全，所以體積非常不穩(wěn)定；②含水率的要求苛刻，根據(jù)相關(guān)的試驗結(jié)果和實踐表明，其含水率以控制在7~10%之間為宜，這樣砌體可以形成良好的粘結(jié)力抗剪強(qiáng)度，否則會造成明顯的影響；③由于磚體表面較為光滑，因此粘結(jié)性能較差，尤其是含水率不當(dāng)，會致使砌體的砂漿強(qiáng)度降低，影響粘結(jié)，最終直接導(dǎo)致縫間抗拉剪強(qiáng)度的降低。因此，預(yù)防措施應(yīng)當(dāng)從以下方面著手：①保證使用前的穩(wěn)定期；②嚴(yán)格控制含水率；③嚴(yán)格按照灰砂磚的規(guī)范操作流程和構(gòu)造要求進(jìn)行施工，例如在較長的墻段中部、窗臺下等位置設(shè)置統(tǒng)長構(gòu)造筋等。
5結(jié)語
綜上所述，砌體裂縫的產(chǎn)生大多是由于溫差、磚材質(zhì)量等因素導(dǎo)致的，其中危害較大的是沉降、超載致裂，在采取裂縫防治措施時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際的工程情況，對癥防治，且以防為主。根據(jù)治理原則，對于已經(jīng)涉及結(jié)構(gòu)安全，且變化較為劇烈的裂縫，必須當(dāng)機(jī)立斷，及時采取對策排除動力源，加固補(bǔ)強(qiáng)或進(jìn)行作拆除返工處理；對于變化趨緩、相對穩(wěn)定、僅與外觀評定有關(guān)的裂縫，在修復(fù)后不會影響使用，則可以將重點放在表面處理上。因此，工程施工應(yīng)當(dāng)保持對國家、人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)真、切實查明裂縫產(chǎn)生原因，從而有效處理磚砌體裂縫問題。
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作者：麻志剛 單位：廣西國有七坡林場
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