【關(guān)鍵詞】機(jī)理;規(guī)律;裂縫;砌筑構(gòu)件;砌體結(jié)構(gòu) 

  由于砌體結(jié)構(gòu)中砌筑構(gòu)件有著它自身的硬化規(guī)律,故而會(huì)出現(xiàn)裂縫,本文就這種裂縫的發(fā)生發(fā)展提出它的規(guī)律性,供從業(yè)者與房產(chǎn)主們正確了解構(gòu)件開(kāi)裂事故的客觀性,并能在購(gòu)房時(shí)正確選擇房屋的建筑與結(jié)構(gòu)參數(shù)、戶型與方位,從而規(guī)避房屋的缺陷。 

  砌體結(jié)構(gòu)中的砌筑構(gòu)件常見(jiàn)于墻體、磚柱、門(mén)窗過(guò)梁與拱券等,砌體結(jié)構(gòu)的砌筑構(gòu)件發(fā)生開(kāi)裂的原因有二:一是在荷載作用下的開(kāi)裂,另一類是非荷載及作用下的開(kāi)裂。以下將分類進(jìn)行介紹。 

  結(jié)構(gòu)的受力大致可以分成受拉、壓、彎、剪、扭幾個(gè)類型,可能處在其中一種狀態(tài),更多的時(shí)候是處于復(fù)合受力狀態(tài)。 

  砌體結(jié)構(gòu)受拉破壞的情況主要發(fā)生在圓形儲(chǔ)物構(gòu)件,如地上、下水工園罐式的泵站、液體園形儲(chǔ)倉(cāng)等。裂縫使圓罐壁厚全斷面開(kāi)裂,有的是一條豎直的縫(多因砌筑砂漿強(qiáng)度較高,塊材被拉裂或裂縫較細(xì)小,構(gòu)件外面有面層抹灰,沒(méi)有直接看到砌體塊材時(shí));也有的呈鋸齒形,沿塊材砌筑的水平與碰頭縫開(kāi)裂(屬砌筑塊材的強(qiáng)度較高,砂漿強(qiáng)度較低)。 

  砌體結(jié)構(gòu)受壓破壞的情況主要發(fā)生在砌筑柱子構(gòu)件,當(dāng)柱上的荷載超出柱子的抗壓能力時(shí)便會(huì)使柱子產(chǎn)生豎向裂縫而破壞。 

  砌體結(jié)構(gòu)受彎破壞的情況主要發(fā)生在用塊材砌筑的過(guò)梁(平拱),荷載較大時(shí)會(huì)在梁的跨中下部出現(xiàn)豎向裂縫,如果更大時(shí)則會(huì)出現(xiàn)垂直主拉應(yīng)力方向的八字斜裂縫。另一種情況是柱子、筒狀體或墻體出現(xiàn)偏心距較大的情況,會(huì)在構(gòu)件距荷載作用點(diǎn)遠(yuǎn)端部位出現(xiàn)水平的橫裂縫。 

  砌體結(jié)構(gòu)受剪破壞的情況主要發(fā)生在砌體結(jié)構(gòu)作為擋土墻使用的情況下,此時(shí)會(huì)沿某一軟弱的斷面被推剪開(kāi)裂。另外,洞口上方的拱券在券腳處會(huì)出現(xiàn)水平裂縫,針對(duì)這種情況,常在邊跨處做一個(gè)飛拱或一段縱墻,用以抵抗券腳處的水平推力。 

  砌體結(jié)構(gòu)受擠壓破壞的情況主要發(fā)生在混凝土梁的下部,即在集中荷載的下面,該荷載會(huì)將墻體壓出正八字形對(duì)稱的裂縫來(lái)。 

  砌體結(jié)構(gòu)在非荷載及作用下的開(kāi)裂,大致有這樣幾種情況: 

  1 當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降時(shí),建筑物的基礎(chǔ)隨之變形而破壞,導(dǎo)致砌體出現(xiàn)裂縫。開(kāi)裂部位一般發(fā)生在建筑物的底層,嚴(yán)重的會(huì)向上部延展,一般情況下裂縫都是斜向的;如果是建筑物的中部地基發(fā)生沉降,墻體會(huì)出現(xiàn)成對(duì)的正八字形的斜裂縫;如果沉降發(fā)生在建筑物的一邊外側(cè),裂縫將是倒八字形的斜裂縫,沉降變形的地基點(diǎn)在建筑物的平面以外;如果建筑物的某段處于地基變形的部分內(nèi),那么裂縫也可能是豎向的,將建筑分裂成兩半。 

  如何判斷事故肇事點(diǎn)的位置呢?可以沿裂縫處做一法線,取其指向地基的方向與地基交匯點(diǎn)就是發(fā)生變形的肇事點(diǎn)。 

  造成地基變形的原因有: 

  1.1 出現(xiàn)軟弱地基下臥層。由于地質(zhì)勘察的方案違反國(guó)家規(guī)范的要求(場(chǎng)區(qū)沒(méi)有進(jìn)行勘察或者探測(cè)點(diǎn)稀疏,探孔的深度不夠,地基土的工程力學(xué)性質(zhì)報(bào)告不詳盡等)報(bào)告的質(zhì)量不合格。 

  1.2 原建筑物的基礎(chǔ)下出現(xiàn)后來(lái)的附加應(yīng)力。一般情況下是新建的建筑物與原建筑物的基礎(chǔ)凈距不夠,對(duì)原建筑地基產(chǎn)生附加應(yīng)力,使原建筑物基礎(chǔ)變形加大。 

  1.3 濕陷性黃土地區(qū)建筑物的勘察、設(shè)計(jì)、施工、使用過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題?辈靾(bào)告上沒(méi)有說(shuō)明地基土的濕陷性,導(dǎo)致設(shè)計(jì)、施工以及以后使用維修的錯(cuò)誤,如設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮對(duì)上下水的特殊要求(如過(guò)墻管道上預(yù)留沉降量,下水窨井必須防滲漏,雨水必須有組織排放,建筑物外側(cè)的地面硬化等等);施工時(shí)沒(méi)有注意到嚴(yán)格防范水的災(zāi)害,特別是在雨季施工時(shí);使用過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格排查維修可能出現(xiàn)的水對(duì)建筑物地基造成的破壞,如落水管的凍壞,下水道的銹蝕滲漏等。 

  1.4 基礎(chǔ)平面因受力不平衡的破壞。有時(shí)設(shè)計(jì)樓房平面為了采光與朝向要求,或者建設(shè)方的喜好,把多個(gè)單元采取錯(cuò)位呈階梯狀布置,而基礎(chǔ)(特別是筏板式基礎(chǔ))處卻沒(méi)有斷開(kāi),這就出現(xiàn)了基礎(chǔ)平面重心錯(cuò)位而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致基礎(chǔ)連接處受扭撕裂,從而導(dǎo)致上部砌體的破壞。主要是底層單元遠(yuǎn)端的窗口處出現(xiàn)斜裂縫。 

  1.5 地基的凍脹。對(duì)于跨年施工的基礎(chǔ)部分,要認(rèn)真防止地基土的凍結(jié),以及地面雪水、雨水滲下對(duì)地基的凍脹作用;另外,特殊地基土的區(qū)域(如膨脹土區(qū)域)隨季節(jié)的變化也會(huì)使基礎(chǔ)上面出現(xiàn)開(kāi)裂。 

  2 在磚混結(jié)構(gòu)中由于溫度應(yīng)力的作用,兩種結(jié)構(gòu)材料的線膨脹系數(shù)的差異(混凝土的線膨脹系數(shù)α=1.0*10-5m/(m.k),而粘土磚砌體的線膨脹系數(shù)α=0.5*10-5m/(m.k) )。當(dāng)構(gòu)件受熱膨脹時(shí),在兩者的結(jié)合面上就會(huì)出現(xiàn)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的剪應(yīng)力,這種裂縫多發(fā)生在建筑物的頂層;但是如果處在晝夜溫差較大的地區(qū),裂縫將向下發(fā)展兩三層。 

  如果結(jié)合面的砂漿強(qiáng)度較低,裂縫就會(huì)在結(jié)合面處(一般是圈梁與砌體之間的水平縫);如果砂漿強(qiáng)度較高,兩者結(jié)合得比較牢固,混凝土構(gòu)件就會(huì)帶著砌體一起向建筑物的遠(yuǎn)端(允許延展的自由端)膨脹,這樣的話,在砌體不同的墻體位置上,會(huì)出現(xiàn)不同的開(kāi)裂裂縫。 

  3 墻體為塊材的砌體中,由于材料的收縮而出現(xiàn)的裂縫。裂縫處在抹灰裝飾面上,表面看是一條豎向裂縫,當(dāng)打開(kāi)墻體裝飾面層后,則呈現(xiàn)沿砌筑灰漿開(kāi)裂的階梯形或是鋸齒形裂縫。墻體收縮的原因有兩個(gè)方面,一個(gè)是塊材施工時(shí)沒(méi)有按照國(guó)家規(guī)范規(guī)程規(guī)定的堆放陳化,使塊材盡量的完成自身的收縮量,違規(guī)上墻;另一種原因是地方實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有按照《砌體設(shè)計(jì)規(guī)范》的強(qiáng)度附表的附注,即要用該種塊材做試模的底配置砂漿。現(xiàn)在由于國(guó)家規(guī)范已將砂漿強(qiáng)度試塊的試模改用為帶底試模,因此就可以避免這種情況的發(fā)生。 

  另外還有一種材料界面的干燥裂縫,即在粘土磚砌體中過(guò)梁的端頭。這個(gè)地方是混凝土過(guò)梁與大約三塊磚高的碰頭縫,碰頭縫的通病就是打灰不飽滿,一經(jīng)風(fēng)干,面層的裝飾抹灰就會(huì)開(kāi)裂。 

  第三種情況是在砌塊作為填充墻時(shí),塊材與混凝土邊框間發(fā)生的收縮裂縫。如果塊材在砌筑時(shí)濕水過(guò)大(一般都是為防止砌筑砂漿操作時(shí)失水變稠而將塊材洇水過(guò)大,這和粘土磚洇水是不一樣的),在干燥收縮時(shí)界面處就會(huì)出現(xiàn)裂縫。 

  4 外界振動(dòng)造成的砌體開(kāi)裂。砌體有時(shí)會(huì)受到外界某一振動(dòng)源(如開(kāi)山采石,路、溝、渠施工,冶煉淬渣等)的振動(dòng)而出現(xiàn)開(kāi)裂,主要發(fā)生在砌筑結(jié)構(gòu)的端部構(gòu)件(如山墻檐口)、突出屋頂?shù)母呗枠?gòu)件(如煙筒)等部位。 

  以上就砌體結(jié)構(gòu)中的砌筑構(gòu)件常見(jiàn)的裂縫形式進(jìn)行了歸納與總結(jié),站在受力與變形兩個(gè)角度對(duì)各種裂縫的外觀形式、成因經(jīng)過(guò)以及預(yù)防措施做了較為詳盡的闡述,以期達(dá)到最大限度地避免開(kāi)裂事故發(fā)生的目標(biāo)。