关于砌体结构裂缝控制及处理措施的建议

关于砌体结构裂缝控制及处理措施的建议主题：砌体结构裂缝控制处理建议一、裂缝的性质引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。1.1温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。1.2干缩裂缝烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。轻骨料块体砌体的干缩变形更大，干缩变形的特征是早期发展比较快，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝；在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝；在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝；在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。1.3温度、干缩及其它裂缝对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝，面对非烧结类块体，如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝，其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合，或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象，而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求，以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。二、砌体裂缝是否需要处理的界限2.1标准规范的规定2.1.1国家标准《砌体结构设计规范》对砌体裂缝无明确的要求与规定。2.1.2国家标准《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ140-90)中，关于砌体裂缝是否需要处理的有关规定如下：(1)受力裂缝：当砌体结构或构件已出现明显的受压、受弯、受剪等受力裂缝时，应采取措施处理。(2)变形裂缝：当砌体结构或构件因温度、收缩、变形和地基不均匀沉降造成裂缝时，应处理和必须处理的标准见下表：结构或构件应处理必须处理墙、有壁柱的墙墙体裂缝较严重，最大裂缝宽度1.5-10㎜墙体裂缝严重，宽度10㎜独立柱有裂缝，但缝宽1.5㎜，且未贯通柱截面柱断裂或产生水平错位2.1.3建筑部标准《危险房屋鉴定标准》中，有关砌体危险构件的规定如下：(1)墙体裂缝长超过层高的1/2，缝度大于20㎜的竖向裂缝，或产生缝长超过层高1/3的多条竖向裂缝。(2)梁支座下的墙体产生明显的竖向裂缝或柱体产生多条竖向裂缝。(3)门窗洞口或窗间墙我行我素明显交叉裂缝、竖向裂缝或水平裂缝。(4)砌体柱身出现水平裂缝，或产生竖向贯通裂缝，其缝长超过柱高的1/2.2.2砌体裂缝处理界限的建议(1)根据前述内容，正确区别受力或变形两类不同性质的裂缝。(2)当确认为受力裂缝后，应根据砌体实际强度和尺寸进行验算。(3)当确认为变形裂缝时，应根据结构特征、环境条件、使用要求和可能造成的危害作适当的处理。对已经稳定的变形裂缝，一般不作结构性修补，而仅作恢复建筑功能的局部修补，甚至不必专门修补。对造成柱断裂或产生水平错位的裂缝必须及时加固处理。(4)墙身出现明显的交叉裂缝时，认真分析处理。三、砌体裂缝的控制3.1裂缝的危害和防裂的迫切性砌体属于脆性材料，裂缝的存在降低了墙体的质量，如整体性、耐久性和抗震性能，同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展，人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高，对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣，如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多，建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构，特别是新材料砌体结构的抗裂措施，已成为工程施工企业、国家行政主管部门，以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。3.2裂缝宽度的标准问题实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值)，是一个宏观的标准，即肉眼明显可见的裂缝，砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性，如裂缝宽度对钢筋腐蚀，以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。我国到现在为止对外部构件(墙体)最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据德国资料，当裂缝宽度≤0.2mm时，对外部构件(墙体)的耐久性是不危险的。对砌体结构来说，墙体的裂缝宽度多大是无害呢?这是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构，裂缝宽度＞0.3mm，通常在美学上是不能接受的，这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体似乎应比配筋砌体的裂缝宽度标准放宽些。3.3现有控制裂缝的原则和措施长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想，这些构想、措施有的已运用到工程实践中，一些措施也引入到《砌体规范》中，也收到了一定的效果，但总的来说，我国砌体结构裂缝仍较严重，纠其原因有以下几种。3.4我国《砌体规范》抗裂措施的局限性《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条，一是第5.3.1条：砌体的干缩变形引起的墙体开裂，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条：防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见，它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层，而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝，它一般不能防止由于砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。由此可见，《砌体规范》的抗裂措施，如温度区段限值，主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋，基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2～0.4mm/m，无筋砌体的温度区段不能越过10m；对配筋砌体也不能大于30m。在这方面，国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验，值得借鉴。四、防止墙体开裂的具体构造措施建议4.1防止砌体的干缩变形引起的墙体开裂，宜采取下列措施4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层；4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不大于30m；4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外，宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30m。4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一：4.2.1设置控制缝4.2.1.1控制缝的设置位置(1)在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝；(2)在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝；(3)在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝；(4)在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；(5)竖向控制缝，对3层以下的房屋，应沿房屋墙体的全高设置；对大于3层的房屋，可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置；(6)控制缝在楼、屋盖处可不贯通，但在该部位宜作成假缝，以控制可预料的裂缝；(7)控制缝作成隐式，与墙体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内应用弹性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。4.2.1.2控制缝的间距(1)对有规则洞口外墙不大于6m；(2)对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍；(3)在转角部位，控制缝至墙转角的距离不大于4.5m；4.2.2在建筑物墙体中设置配筋带(1)墙体的顶部；(2)窗台的下部；(3)配筋带的间距不应大于2400mm，也不宜小于800mm；(4)配筋带的钢筋，对190mm厚墙，不应小于2ф12，对250～300mm厚墙不应小于2ф16，当配筋带作为过梁时，其配筋应按计算确定；(5)配筋带钢筋宜通长设置，当不能通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于45d和600mm；(6)配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固，锚固长度不应小于35d和400mm；(7)当配筋带仅用于控制墙体裂缝时，宜在控制缝处断开，当设计考虑需要通过控制缝时，宜在该处的配筋带表面作成虚缝，以控制可预料的裂缝位置；(8)设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；4.3也可根据建筑物的具体情况，如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等，综合采用上述抗裂措施。五、砌体裂缝处理原则及常见处理方法砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的较普遍，而以沉降、超载致裂的危害较大，但其危害性和处理方法也不能一概而论，在具体处理时务须正确区分，对症防治，且以防为主。为保证砌体结构安全使用、耐久性及美观，需要对已出现的裂缝进行处理。5.1砌体裂缝处理的基本原则5.1.1查清原因：从消除裂缝因素着手，防止再次开裂。5.1.2鉴别裂缝性质：根据受力或变形两类性质不同的裂缝，尤应注意受力裂缝的严重性与迫切性，杜绝裂缝急剧扩展而导致倒塌事故发生。5.1.3观测裂缝变化规律：对变形裂缝应作观测，寻找裂缝变化的规律，或确定裂缝是否已经稳定，作为选择处理方案的依据。5.1.4选定适当的处理时间：受力裂缝应及时；地基变形最好在裂缝稳定后处理；温度变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。5.1.5选用合理的处理方法：既要效果可靠，又要切实可行，还要经济合理。5.1.6确保处理工作安全：对处理阶段的结构强度与稳定性进行验算，必要时采取支护措施。5.1.7满足设计要求：处理裂缝应遵守标准规范的有关规定，并满足设计要求。5.2常见裂缝处理的具体原则常见的温度裂缝、沉降裂缝和荷载裂缝中分别按下列原则处理：5.2.1温度裂缝：一般不影响结构安全。经过一段时间观测，找到裂缝最宽的时间后，通常采用封闭保护或局部修复方法处理，有的还需要改变建筑热工构造。5.2.2沉降裂缝：绝大多数裂缝不会严重恶化而危及结构安全。通过沉降和裂缝观测对那些沉降逐步减小的裂缝，待地基基本稳定后，作逐步修复或封闭堵塞处理；如地基变形长期不稳定，可能影响建筑物政党使用时，应先加固地基，再处理裂缝。5.2.3荷载裂缝：因承载能力或稳定性不足危及结构物安全的裂缝，应及时采取卸荷或加固补强等方法处理，并应立即采取应急防护措施。参考文献〔1〕王赫，《建筑工程事故处理手册》〔2〕江正荣，《建筑施工工程师手册》〔3〕《建筑施工手册》（缩印本）第四版作者：陈红