建筑磚砌體裂縫不僅種類(lèi)繁多，而且較為普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，正確分析其成因、切實(shí)加以防治十分必要。筆者現(xiàn)就多年從事施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理的實(shí)踐談幾點(diǎn)本地區(qū)工程之常見(jiàn)建筑磚砌體裂縫的原因及防治措施。
一、裂縫的種類(lèi)及形成的原因
1.溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
這類(lèi)裂縫較普遍地表現(xiàn)為建筑物(特別是那些縱向較長(zhǎng)的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)呈“八”字或“X”型，且顯對(duì)稱性，但有時(shí)僅一端有，輕微者僅在兩面端一至兩個(gè)開(kāi)間內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展至房屋兩端1/3縱長(zhǎng)范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。
此類(lèi)裂縫更易發(fā)生在那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過(guò)其材料抗拉強(qiáng)度。具體的機(jī)理可認(rèn)為是：在陽(yáng)光照射下(特別是南方地區(qū))屋面板溫度可高達(dá)60度到70度，而在其下的磚砌體僅為30度到50度，如此大的溫差，加上混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，則根據(jù)王鐵夢(mèng)《建筑物的裂縫控制》一書(shū)中提出的計(jì)算理論和公式，可計(jì)算出砌體中的主拉應(yīng)力。設(shè)砂漿強(qiáng)度M5.0，磚強(qiáng)度Mu7.5時(shí)，則其沿灰縫截面積破壞時(shí)的軸心抗拉、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值僅為0.14MPa和0.12MPa，而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強(qiáng)度僅為0.25MPa和0.12MPa，則溫差引起的砌體主拉應(yīng)力大于砌體本身抵抗力的50%到300%不等。又加上房屋兩端為“自由端”，水平約束力小，上部砌體垂直壓力較小，如無(wú)相應(yīng)措施上述裂縫在所難免。
當(dāng)屋面向兩端熱脹時(shí)，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫，當(dāng)冷縮時(shí)，就出現(xiàn)倒“八”字縫，一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。其防治的主要方法，一是減緩消除熱脹冷縮動(dòng)力源，如設(shè)隔熱層、變形縫；二是增強(qiáng)相關(guān)砌體抗力，如提高砂漿強(qiáng)度，提高飽滿度，空斗改實(shí)砌，加筋砌體，加設(shè)構(gòu)造柱；三是提高抹灰的抗裂能力(對(duì)于不影響結(jié)構(gòu)安全的縫)。例如上海某住宅樓，磚混7層，面積4901平方米，建于1998年10月至2000年4月，縱長(zhǎng)56米，未設(shè)變形縫，屋面為多孔板灌找平后加小青瓦坡屋面防水，兩側(cè)縱長(zhǎng)為寬2米現(xiàn)澆屋面板并作排水檐溝使用，當(dāng)年夏季過(guò)后即發(fā)現(xiàn)東西兩端頂層邊套邊間縱墻出現(xiàn)約45度斜裂縫。為此，決定先做石膏試餅觀察，及至2001年夏季后裂縫加劇，并由邊間向內(nèi)二三間發(fā)展，頂層向六、五層發(fā)展。在查明施工、設(shè)計(jì)及現(xiàn)狀后采取了以下措施：以每套為獨(dú)立元，將屋面板間正對(duì)的每套之間的多孔板端縫，重新切開(kāi)留縫；將相對(duì)此端縫的現(xiàn)澆檐溝板切縫分開(kāi)(減緩了動(dòng)力源)；將其內(nèi)一道空斗縱墻干脆拆除改實(shí)砌；在不明顯影響結(jié)構(gòu)安全的縫部位，鏟除原抹灰后加鋼絲網(wǎng)片，再用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿粉刷修補(bǔ)，一年后再檢查未見(jiàn)變化。
同理，溫差裂縫尚有屋面結(jié)構(gòu)與其下相應(yīng)砌體之間的水平縫，包角水平縫，沿窗上下角水平縫，女兒墻根部水平縫及出現(xiàn)在靠近外縱墻的橫墻上的內(nèi)高外低斜裂縫等等。這類(lèi)斜裂縫一般表現(xiàn)為：上幾層多于下幾層，輕微者僅在靠外墻端約0.5米至1.0米位置上，有一至兩條縫而已，嚴(yán)重者可達(dá)橫墻1/3跨度及各層都有，尤其是那種層層設(shè)混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設(shè)混凝土柱(如構(gòu)造柱)的房屋。防治這類(lèi)裂縫的有效措施是加設(shè)混凝土窗臺(tái)盤(pán)，它不僅可以防裂縫，還可有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問(wèn)題，防止窗周滲漏。
2.基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫
一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八字”、水平及豎縫。當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過(guò)大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫。且首先在窗對(duì)角突破；反之，當(dāng)兩端沉降過(guò)大，則形成兩端由下往上的倒字縫，也首先在窗對(duì)角突破，還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫；當(dāng)某一端下沉過(guò)大時(shí)，則在某端形成沉降端高的斜裂縫，當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過(guò)大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫，有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫；當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而且組成力偶，從而導(dǎo)致交接處的豎縫。如某中學(xué)教學(xué)樓，局部地基為粉砂層，下挖一部分換土處理后采用混凝土柱下帶基施工，于2002年9月開(kāi)工至2003年5月基本完工。粉刷之后，在中間檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，一側(cè)外窗臺(tái)下角出現(xiàn)上寬下窄豎縫及窗間墻水平縫，共4層均有發(fā)現(xiàn)，但下層比上層嚴(yán)重。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，由于附近山澗水直接沖刷滲透，地基土層在縱橫交點(diǎn)處沉降過(guò)大，再加上墻外堆土過(guò)高(超過(guò)原設(shè)計(jì)室外標(biāo)高近2米)從而增加沉降，為此，立即采取攔截澗水和鏟除堆土的措施，近半年后觀測(cè)裂縫已無(wú)變化。
對(duì)于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即無(wú)地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按圖施工，不得擅自更改，任意處理。根據(jù)本地區(qū)通病，如能在那些開(kāi)大窗洞的教學(xué)樓底層窗臺(tái)下設(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu)，對(duì)防止上述裂縫有明顯效果。治理的原則是，觀測(cè)裂縫發(fā)展的速度、部位、程度、決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。
3.特殊砌體材料產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊產(chǎn)生裂縫的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上。
4.其他裂縫
這些裂縫包括：混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫，如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過(guò)大，其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等；砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時(shí)，在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫；砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫(如某區(qū)2002年6月份完工的一幢綜合樓就是一例，其施工洞留在與內(nèi)縱墻交叉的橫墻上，結(jié)果自下到上各層在這點(diǎn)交角上均出現(xiàn)了豎直縫)；施工質(zhì)量差造成的縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當(dāng)，腳手眼設(shè)置不當(dāng)，組砌不當(dāng)?shù)?。這些裂縫形態(tài)各異，必須對(duì)癥防治。
二、結(jié)論與體會(huì)
綜上分析，其他裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍，而以沉降、超載致縫的危害較大，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時(shí)必須正確區(qū)分，對(duì)癥防治，且以防為主。治理的原則，凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的，應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷，迅速采取相應(yīng)對(duì)策，排除動(dòng)力源，加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理；反之，如變化趨緩，穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)，修復(fù)后不影響使用，則重點(diǎn)放在表面處理上?？傊?，只要堅(jiān)持對(duì)國(guó)家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)真查明原因，磚砌體裂縫問(wèn)題也是不難防治的。
一、裂縫的種類(lèi)及形成的原因
1.溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
這類(lèi)裂縫較普遍地表現(xiàn)為建筑物(特別是那些縱向較長(zhǎng)的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)呈“八”字或“X”型，且顯對(duì)稱性，但有時(shí)僅一端有，輕微者僅在兩面端一至兩個(gè)開(kāi)間內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展至房屋兩端1/3縱長(zhǎng)范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。
此類(lèi)裂縫更易發(fā)生在那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過(guò)其材料抗拉強(qiáng)度。具體的機(jī)理可認(rèn)為是：在陽(yáng)光照射下(特別是南方地區(qū))屋面板溫度可高達(dá)60度到70度，而在其下的磚砌體僅為30度到50度，如此大的溫差，加上混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，則根據(jù)王鐵夢(mèng)《建筑物的裂縫控制》一書(shū)中提出的計(jì)算理論和公式，可計(jì)算出砌體中的主拉應(yīng)力。設(shè)砂漿強(qiáng)度M5.0，磚強(qiáng)度Mu7.5時(shí)，則其沿灰縫截面積破壞時(shí)的軸心抗拉、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值僅為0.14MPa和0.12MPa，而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強(qiáng)度僅為0.25MPa和0.12MPa，則溫差引起的砌體主拉應(yīng)力大于砌體本身抵抗力的50%到300%不等。又加上房屋兩端為“自由端”，水平約束力小，上部砌體垂直壓力較小，如無(wú)相應(yīng)措施上述裂縫在所難免。
當(dāng)屋面向兩端熱脹時(shí)，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫，當(dāng)冷縮時(shí)，就出現(xiàn)倒“八”字縫，一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。其防治的主要方法，一是減緩消除熱脹冷縮動(dòng)力源，如設(shè)隔熱層、變形縫；二是增強(qiáng)相關(guān)砌體抗力，如提高砂漿強(qiáng)度，提高飽滿度，空斗改實(shí)砌，加筋砌體，加設(shè)構(gòu)造柱；三是提高抹灰的抗裂能力(對(duì)于不影響結(jié)構(gòu)安全的縫)。例如上海某住宅樓，磚混7層，面積4901平方米，建于1998年10月至2000年4月，縱長(zhǎng)56米，未設(shè)變形縫，屋面為多孔板灌找平后加小青瓦坡屋面防水，兩側(cè)縱長(zhǎng)為寬2米現(xiàn)澆屋面板并作排水檐溝使用，當(dāng)年夏季過(guò)后即發(fā)現(xiàn)東西兩端頂層邊套邊間縱墻出現(xiàn)約45度斜裂縫。為此，決定先做石膏試餅觀察，及至2001年夏季后裂縫加劇，并由邊間向內(nèi)二三間發(fā)展，頂層向六、五層發(fā)展。在查明施工、設(shè)計(jì)及現(xiàn)狀后采取了以下措施：以每套為獨(dú)立元，將屋面板間正對(duì)的每套之間的多孔板端縫，重新切開(kāi)留縫；將相對(duì)此端縫的現(xiàn)澆檐溝板切縫分開(kāi)(減緩了動(dòng)力源)；將其內(nèi)一道空斗縱墻干脆拆除改實(shí)砌；在不明顯影響結(jié)構(gòu)安全的縫部位，鏟除原抹灰后加鋼絲網(wǎng)片，再用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿粉刷修補(bǔ)，一年后再檢查未見(jiàn)變化。
同理，溫差裂縫尚有屋面結(jié)構(gòu)與其下相應(yīng)砌體之間的水平縫，包角水平縫，沿窗上下角水平縫，女兒墻根部水平縫及出現(xiàn)在靠近外縱墻的橫墻上的內(nèi)高外低斜裂縫等等。這類(lèi)斜裂縫一般表現(xiàn)為：上幾層多于下幾層，輕微者僅在靠外墻端約0.5米至1.0米位置上，有一至兩條縫而已，嚴(yán)重者可達(dá)橫墻1/3跨度及各層都有，尤其是那種層層設(shè)混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設(shè)混凝土柱(如構(gòu)造柱)的房屋。防治這類(lèi)裂縫的有效措施是加設(shè)混凝土窗臺(tái)盤(pán)，它不僅可以防裂縫，還可有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問(wèn)題，防止窗周滲漏。
2.基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫
一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八字”、水平及豎縫。當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過(guò)大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫。且首先在窗對(duì)角突破；反之，當(dāng)兩端沉降過(guò)大，則形成兩端由下往上的倒字縫，也首先在窗對(duì)角突破，還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫；當(dāng)某一端下沉過(guò)大時(shí)，則在某端形成沉降端高的斜裂縫，當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過(guò)大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫，有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫；當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而且組成力偶，從而導(dǎo)致交接處的豎縫。如某中學(xué)教學(xué)樓，局部地基為粉砂層，下挖一部分換土處理后采用混凝土柱下帶基施工，于2002年9月開(kāi)工至2003年5月基本完工。粉刷之后，在中間檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，一側(cè)外窗臺(tái)下角出現(xiàn)上寬下窄豎縫及窗間墻水平縫，共4層均有發(fā)現(xiàn)，但下層比上層嚴(yán)重。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，由于附近山澗水直接沖刷滲透，地基土層在縱橫交點(diǎn)處沉降過(guò)大，再加上墻外堆土過(guò)高(超過(guò)原設(shè)計(jì)室外標(biāo)高近2米)從而增加沉降，為此，立即采取攔截澗水和鏟除堆土的措施，近半年后觀測(cè)裂縫已無(wú)變化。
對(duì)于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即無(wú)地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按圖施工，不得擅自更改，任意處理。根據(jù)本地區(qū)通病，如能在那些開(kāi)大窗洞的教學(xué)樓底層窗臺(tái)下設(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu)，對(duì)防止上述裂縫有明顯效果。治理的原則是，觀測(cè)裂縫發(fā)展的速度、部位、程度、決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。
3.特殊砌體材料產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊產(chǎn)生裂縫的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上。
4.其他裂縫
這些裂縫包括：混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫，如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過(guò)大，其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等；砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時(shí)，在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫；砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫(如某區(qū)2002年6月份完工的一幢綜合樓就是一例，其施工洞留在與內(nèi)縱墻交叉的橫墻上，結(jié)果自下到上各層在這點(diǎn)交角上均出現(xiàn)了豎直縫)；施工質(zhì)量差造成的縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當(dāng)，腳手眼設(shè)置不當(dāng)，組砌不當(dāng)?shù)?。這些裂縫形態(tài)各異，必須對(duì)癥防治。
二、結(jié)論與體會(huì)
綜上分析，其他裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍，而以沉降、超載致縫的危害較大，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時(shí)必須正確區(qū)分，對(duì)癥防治，且以防為主。治理的原則，凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的，應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷，迅速采取相應(yīng)對(duì)策，排除動(dòng)力源，加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理；反之，如變化趨緩，穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)，修復(fù)后不影響使用，則重點(diǎn)放在表面處理上?？傊?，只要堅(jiān)持對(duì)國(guó)家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)真查明原因，磚砌體裂縫問(wèn)題也是不難防治的。
