浅谈墙体裂缝起因及施工措施

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  摘 要:通过笔者多年工作经验,下文对地基墙体裂缝进行论述,供同行参考。
  关键词:墙体裂缝;施工质量;措施
  一、地基沉降不均引起的墙体裂缝
  (1)斜裂缝一般发生在建筑物纵墙的两端,或建筑物的中部以及建筑物的阳角。其形成原因主要是地基不均匀沉降,使墙体承受较大的剪切力,当墙体受拉应力超过其抗拉强度时,即导致墙体开裂;
  (2)水平裂缝多发生在窗间墙。水平裂缝产生的原因是局部不均匀沉降,在沉降部位上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,当砂浆强度不足以抵抗该剪力时,即发生水平裂缝;
  (3)垂直裂缝大多发生在较宽窗的窗台中部。当发生不均匀沉降时,窗间墙因受荷载较大,窗台上部有窗,荷载较小,因此窗台墙相当于反梁而窗间墙相当于支座,窗台墙因反向变形过大而开裂,上宽下窄。
  二、设计不合理引起墙体开裂
  在磚混结构的设计中,由于设计方对温度变形未加考虑、局部地基处理不当或砌体强度设计不足等原因,造成墙体裂缝。
  1.施工质量不符合规范引起墙体开裂
  (1)施工过程中砂浆强度低,引起灰缝位置开裂或砌体从中间部位自行断裂;
  (2)不同强度的砌块混合砌筑、未按规范要求设置构造柱或抹灰厚度过厚,造成施工完成后,墙体产生裂缝。
  2.温度变化引起的墙体裂缝
  由于建筑物处在自然环境中受温度、季节及风雨等自然条件的影响大。在太阳光的长时间辐射下,屋面板的温度比墙体温度高很多,且由于在相同的温度变化情况下,钢筋混凝土屋面板的线膨胀系数(1@10-5/e~1.4@10-5/e)比砖的线膨胀系数(0.5@10-5/e~0.8@10-5/e)约大一倍;使得屋面板的变形要比砖墙的变形大很多,故而在墙体与屋面板的接触面就产生了剪力,该剪力与墙体所受屋盖压力构成了双向应力状态,当主拉应力大于砖砌体的抗拉强度时,墙体就会出现裂缝。在房屋纵向两端会对称产生正八字裂缝,纵墙上有窗沿的,裂缝一般均通过窗口对角线,靠窗的一端,裂缝宽度较大。当墙体一端伸胀受到限制,八字裂缝则转变成裂缝。斜裂缝多发生在山墙和内纵墙。水平裂缝多在沿内外纵横墙顶层圈梁的下标高处。在建筑物四角形成水平包角裂缝。当外纵墙窗洞多时,水平缝出现在洞上口标高处。当外纵横墙上门窗洞口不多时,墙体砌筑质量较高,抗拉抗剪能力较强时,在正八字缝出现之前,可能在纵墙中段顶部墙顶与屋面板接触处,因热胀使顶板伸长,从而出现水平超鼓缝。温度裂缝属稳定裂缝,能量释放后残留变形不大,对结构安全影响不大。
  3.干缩变形引起的墙体裂缝
  烧结粘土砖,包括其他材料的烧结制品,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,一般不用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,由于是由粗、细骨料、水泥、掺合料等经配比、搅拌、振动、成型、养护而成,砌体的干缩主要来自于水泥石的干缩,即水化热的产生,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。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。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。
  三、墙体裂缝的防治措施
  1.设计措施
  在设计砖混结构建筑物时,要对建筑物的体质、承载基础及地基类型进行综合分析。力求建筑内外墙贯通,合理布置纵横墙。横墙的间距不宜超过建筑物高度的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、荷载差异较大处及过长的房屋宜在适当的部位设置沉降缝,同时应注意使沉降缝从基础设置,合理布置圈梁等。应合理选择基础类型,适当加强基础刚度和强度,加强地基与上部结构的共同作用。温度裂缝与建筑物的平面形状、结构尺寸、材料性能、施工质量等多种因素有关。为了避免温差裂缝的产生,主要从设计上采取预防措施。
  对长条形建筑,总长超过45m时应设置温度伸缩缝。使圈梁轴线间距适当,并在必要部位采取夹缝措施,砌墙时严格避免施工中在顶层伸缩缝处集中使用碎砖填充,充分发挥屋架隔热层的隔热性能。建议适当提高高度,且保证隔热空间的通风,端部不得封闭。增加非承重墙厚度,宜由120墙设为240墙,加强内墙对温差的抗变能力。在端部2间~3间范围上砌体,必要时可加设部分拉道通固筋,增加构造柱与墙体锚固筋的拉结,以提高建筑物整体刚度。此外,住宅设计中常把地下室作为自行车库使用,由于用户分配要求,有时需要将较大的地下室空间分隔成2个~3个使用空间。为了结构要求常采用120砖墙作为分隔墙,分隔墙墙下可采用隔墙基础,但为了避免施工中回填土压实程度不密实而产生局部沉降裂缝,建议采用地梁的形式承担隔墙。减小裂缝隐患的产生。
  屋盖上设置保温层或隔热层,在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30 mm,建筑物温度伸缩缝的间距应满足GB 50003-2001砌体结构设计规范第5.3.2条的规定。提高砌体结构的施工质量,以加强墙体抗温度应力的能力,减少温度裂缝的产生。砌体抗温度应力,主要取决于砌体的抗剪强度。屋面是温度变化最大的地方,同时也是产生温度应力最大的地方,由于钢筋混凝土屋面线膨胀和砖砌体线膨胀的差异,常造成建筑外纵墙端部窗洞口受温度应作用而产生裂缝,设计时应采用加强措施。常用加强措施是在外纵墙两端开间处窗洞口两侧增加抗裂构造柱,并在洞口上下两边抗裂钢筋混凝土抗裂圈梁,抵抗温度应力,防止应力过大,局部砌体产生应力集中破坏。
  2.施工措施
  对进场的小砌块均须达到28d龄期,并分日期堆放,做到先进场的先用,后进场的后用,严禁使用龄期不足28d的砌块或湿砌块进行砌筑。严格控制黄砂的质量,砌筑和粉刷用黄砂采用洁净中砂,以保证砂浆的强度,并使砌筑砂浆具有良好的和易性。在结构封顶后先做屋面保温隔热层,后做顶层的内外粉刷,以减少温差效应,这也是一种控制墙体裂缝的有效措施。采用科学合理的施工进度,不盲目地抢工期。1d的砌筑高度不得超过1.2 m,并要求同一高度的内外墙同时砌筑,纵横墙交错砌筑,以保证转角处和交接处的整体性。外粉刷待房屋的结构封顶半个月后再进行,使墙体有一个干缩稳定的过程,避免日后粉刷龟裂。外粉刷采用1B3水泥砂浆刮糙,1B1B4混合砂浆粉面,外刷二度防水涂料,能有效防止墙面龟裂。
  四、结语
  房屋建筑墙体裂缝产生的原因复杂多样、影响因素多、控制难度较大,当然有些裂缝是由多种因素引起的混合裂缝。只要采取全过程控制的方法,选用材料得当,设计合理,加强施工管理,严格遵守相关规范和操作规程,就能大大减少墙体裂缝产生的可能性。
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