探讨砌体结构裂缝控制措施

探讨砌体结构裂缝控制措施
单瑞平

摘要：本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的成因和裂缝控制措施的基础上，结合我国当前国情，提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施。
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1 裂缝的成因
　　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。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。
温度裂缝
当气温变化或材料收缩时，钢筋混凝土屋盖、楼盖和砖墙由于线膨胀系数和收缩率的不同，将产生各自不同的变形，而引起的约束作用而产生应力。当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。最常见的裂缝是在混凝土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)。
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。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。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。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。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝，框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝；空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝，这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。
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，而对非烧结类块体，如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，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。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，也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料，没有采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施，必然造成墙体出现较严重的裂缝。
2 砌体裂缝的控制
2.1 裂缝的危害
　　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。因此加强砌体结构，特别是新材料砌体结构的抗裂措施，已成为工程量、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。
2.2 裂缝宽度问题
　　实际上建筑物的裂缝是不可避免的。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。但是对于客户来讲二者是完全一样的。这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准。　
3 现有控制裂缝的原则
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。
4 防止墙体开裂的具体构造措施建议
　　本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上，结合我国当前的具体情况，提出的更具体的抗裂构造措施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体体现。
4.1 防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂，宜采取下列措施
4.1.1 屋面应设置保温层、隔热层；
4.1.2 屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并于女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；
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》BG50003-88第6.3.1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。
4.1.5 采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;
4.1.6 在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的2~3个开间内设置，对于横墙可只在其两端各l/4范围内设置(l为横墙长度)；
4.1.7顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙接通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋；
4.1.8 在建筑物墙体中设置钢筋网格
　1. 在楼盖处和屋盖处；
　2. 墙体的顶部；
　3. 窗台的下部；
4. 钢筋网的间距不应大于300mm，也不宜小于180mm；
5. 钢筋网对240mm厚墙，不应小于2ф6，分布筋ф4@120；
　　6. 钢筋网宜通长设置，当不能通长设置时，允许按受拉搭接，搭接长度不应小于45d和600mm；
　7. 设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；
4.1.9 顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5；
4.1.10 房屋顶层端部墙体内适当设置构造柱
4.1.11 女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起
4.1.12 顶层墙体有门窗洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置2~3道焊接钢筋网片或2ф6钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm；
4.1.13 顶层挑梁末端下墙体内设置3道焊接钢筋网片或2ф6钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m
4.2 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。