淺談磚混結構墻體裂縫的原因及如何防治

杜瑩

摘要：磚混結構已成為我國廣大城鎮和新農村建設所普遍采用的結構形式，在工程質量問題中，裂縫是危害磚混結構建筑物結構及使用壽命的重要因素之一。本文在分析磚混結構墻體裂縫的產生原因基礎上，提出了在設計、施工中相應采取的防治方法和措施。

關鍵詞：磚混結構；裂縫；地基承載力；溫度應力；地基不均勻沉降；

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

磚混結構的最大問題是磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低，容易在局部產生裂縫，可以說“無房不裂”，嚴重影響建筑物的整體性和使用功能，甚至危及結構安全。因此研究和防治磚砌體裂縫是我們廣大工程技術人員急需面對和解決的問題。

本人結合十幾年的工程實踐,針對實際操作過程中遇到的問題，談談磚混結構產生裂縫的原因及如何防治墻體裂縫。

一、磚混結構產生裂縫的原因

1、設計不合理；

1.1 設計未進行認真的校核和計算，如：磚混房屋長度過長，如有的住宅，幾個單元連在一起，總長度超過溫度變形允許長度，規范規定總長超過60m應設伸縮縫，有的房屋超過較多而未設，也未采取其他措施。

1.2 結構方案欠妥，對于房屋的整體剛度及穩定性關注不夠；

1.3 重視墻體總的承載力的計算，而忽視了地基承載力和局部承壓的驗算造成地基不均勻沉降；

1.4 忽視了構造要求;如：構造柱是增強建筑物整體性，抵抗地震作用的重要構造措施。

2、溫度應力

磚混結構在受到約束而不能自由變形時，則將在結構中產生附加應力或稱溫度應力，由溫度應力引起結構的伸縮。

3、施工不規范

3.1砌筑工藝不規范，未按照施工技術規范要求操作；

3.2 墻體上開洞過于隨意；如腳手眼未及時填實，過多的結構構件的截面，導致墻體強度降低；

3.3 砂漿配合比不準確，含不良雜質較多，會極大的削弱墻體承載力，甚至導致墻體坍塌。

二、舉案例說明

案例一：磚砌體因設計承載能力不足造成的質量事故

某工程為二層磚混結構工業廠房，屋面采用預制鋼筋混凝土樓板，外磚墻內磚柱承重，鋼筋混凝土連續梁，3跨，柱間距6米，磚柱截面490mm*490mm,采用MU10機制紅磚，M7.5水泥砂漿砌筑；基礎采用3:7灰土，上砌毛石，磚墻基礎底面為1300mm ,磚柱基礎底面為1400mm *1400mm ，地基設計承載能力為150KPa,工程開工時間2002年5月，竣工時間2002年10月，竣工后一個月，該工業廠房幾個底層磚柱產生較嚴重的豎向裂縫。

事故原因分析:根據底層磚柱產生較嚴重的豎向裂縫的情況，首先對機制紅磚和砂漿進行了檢驗，沒有發現材料方面的質量問題。接著對磚砌體的地基承載能力進行了測算分析，情況如下：

1、中間磚柱承載力按照軸心受壓計算允許承載力不足1000KN，而磚柱的實際所承受的和在卻高達1200KN，超載約200KN，由于砌筑質量很一般，磚柱在竣工后一個月就發生了較嚴重的豎向裂縫；

2、柱基礎底面積實際約2平米，而按照荷載計算需近10平米，遠遠低于實際需要。結構完工時，基礎之所以未發生大的不均勻沉降：主要是由于地基實際承載能力大于150KPa，而磚柱本身質量很一般，實際承載力低于計算承載能力，因而率先開裂，掩蓋了地基沉降的危險因素；

3、本例事故原因主要是設計承載力不足的問題。根據現場實際情況，專門進行了專家研討，進行了如下處理：將原內磚柱承重方案改為磚墻承重方案，新增加內縱橫墻及其基礎，減少了房間尺寸。這樣樓面荷載直接由梁傳遞給墻和基礎。這個修改方案雖然解決了結構問題，但給使用功能帶來了很大的不便。

案例二：磚砌體因砌筑工藝不規范造成房屋倒塌的質量事故

某地區建一座三層樓住宅，長60m，寬7.8m ,磚墻承重、鋼筋混凝土預制樓板，局部（衛生間、廚房等）為現澆鋼筋混凝土，圖紙為某建筑設計院按照設計規范設計的施工圖紙，唯一變動之處為底層有會議室，去掉了一道承重墻，改為490mm*490mm磚柱，采用MU10機制紅磚，M7.5水泥砂漿砌筑，上面為鋼筋混凝土梁。置換時，經計算確認承載力足夠。但在樓蓋到第三層時，該獨立磚柱被壓壞，引起房屋大面積倒塌。

事故原因分析:圖紙為某建筑設計院按照設計規范設計的施工圖紙，已經過審核，而且工程地質條件良好，無地基承載能力不足等情況，根據現場獨立磚柱倒塌情況看，倒塌原因明顯是磚柱被壓壞所致。經對施工過程中獨立磚柱的砌筑方法進行檢查，發現獨立磚柱的砌筑方法為包心砌法，考慮到柱芯起不到實際作用，承重面積大幅減少，由于實際承載力與設計承載力相差太遠，導致了坍塌事故的發生。因此必須采用正確的砌筑工藝流程施工。

三、防止磚砌體裂縫的措施

1、設計方面防治措施

1.1正確進行結構計算和設計，設計資料要經過層層把關核算。

1.2對由于荷載過大，砌體強度低，已經產生裂縫的墻體，可采用減輕上層結構自重與使用荷載的方法，或在其頂部砌體內增設鋼筋混凝土過梁，承擔上部荷載。

1.3結構加固補強。對由于荷載較大，砌體截面尺寸較小，承載力不足，并已產生裂縫的墻體，可在不影響主體立面美觀的情況下適當加大截面尺寸。

1.4合理布置建筑體型。建筑平面形狀應力求簡單、合理，縱墻拉通避免轉折多變，凹凸復雜；建筑方面應盡量避免高低參差，荷載差異大。

1.5增強建筑物的整體剛變；控制建筑物的長高比，設置沉降縫；在基礎和樓蓋下的墻頂上設置平面閉合的鋼筋混凝土圈梁。

2、溫度應力方面防治措施

2.1減少屋面伸縮縫間距，縮短混凝土構件直線段的長度；將屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形狀，縮短挑檐直線長度；

2.2改進挑檐設計。設計中應優先用內天溝排水；在鋼筋混凝土挑檐表面設置保溫隔熱層；現澆挑檐每隔１０ｍ左右設一道伸縮縫；將現澆挑檐改成預制；

2.3一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多，保溫層的厚度宜適當增厚；選擇采用導熱系數小，保溫性能優良的材料，并增設空氣隔熱層，有效控制屋面板的溫升，以防止頂層墻體產生裂縫；

2.4應根據屋面板基層的情況及時做好保溫層；建成后長期不使用的住宅，應注意室內通風，防止室內溫度過高致使樓板膨脹，使頂層墻體產生裂縫；

3. 施工方面防治措施

3.1合理安排施工順序。對立面高低懸殊，荷載變化較大的房屋，應分期分階段組織施工。一般先建荷載大的高層，后建荷載較小的低層；先建深基礎，后建淺基礎，避免增加新的附加應力；

3.2嚴格執行砌體施工規范，確保砌體施工質量；

3.3嚴格控制原材料的質量；

本人通過十幾年來對建筑物裂縫研究和實踐證實，磚混結構的砌體裂縫是不可避免的，但只要設計合理，嚴格按照施工技術規范進行施工，確保工程質量，選用合格材料，磚混結構建筑物的裂縫是可以從根本上得到控制的。

參考文獻：

1、苑振芳 砌體結構設計手冊（第三版）北京：中國建筑工業出版社

2、GB50003-2001砌體結構設計規范