林建軍

目前,我國(guó)城鎮(zhèn)住房的90%仍是磚砌結(jié)構(gòu),而其頂層墻體產(chǎn)生的溫度裂縫是一種質(zhì)量通病。特別是帶有平屋頂?shù)钠鲶w結(jié)構(gòu),出現(xiàn)溫度裂縫相當(dāng)普遍,其裂縫程度輕重不一,差別很大。有的裂縫在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不穩(wěn)定,且隨氣候而變化;有的經(jīng)修補(bǔ)加固后,傷舊再裂開(kāi),處于活動(dòng)狀態(tài)。因此如何在房屋的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中采取有效措施,防止溫度裂縫的產(chǎn)生十分必要,而在地震區(qū)則更為重要,溫度裂縫的產(chǎn)生大大降低了結(jié)構(gòu)的整體性能,將導(dǎo)致房屋抗震能力的下降。

一、裂縫產(chǎn)生的原因

1.客觀條件方面。磚砌體房屋因?yàn)槲菝骈L(zhǎng)時(shí)間直接受陽(yáng)光照射,其溫度較墻體高出許多。在炎熱的夏季,屋面溫度是墻體溫度的兩倍左右,且在相同溫度條件下,鋼筋砼溫度線膨脹系數(shù)是磚砌體的兩倍,屋蓋變形要比墻體大得多。屋蓋在升溫過(guò)程中,同一溫度單元內(nèi)沿房屋長(zhǎng)度方向兩端積累的變形最大,使屋蓋與墻體接觸受剪,在墻體中產(chǎn)生很大的推力。當(dāng)主拉應(yīng)力大于墻體的抗拉強(qiáng)度時(shí),墻體就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.設(shè)計(jì)考慮方法。在磚混結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員一般考慮強(qiáng)度的抗震構(gòu)造措施多,而考慮控制溫度應(yīng)力、減小溫度裂縫的措施少。

(1)混結(jié)構(gòu)中設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)只考慮符合抗震規(guī)范,不考慮實(shí)際已存在的溫度應(yīng)力。

(2)混房屋采用屋頂鋼筋砼大挑檐,有時(shí)還上卷。為平衡懸挑荷重,一般在室內(nèi)屋蓋部分現(xiàn)澆一部分屋蓋板。由于屋面挑檐為外露結(jié)構(gòu),且在大挑檐上的保溫層較薄,對(duì)溫度的變化十分敏感。這是外挑檐、圈梁及現(xiàn)澆屋蓋部分共同組成剛度較的現(xiàn)澆連續(xù)板,如遇溫度變化,就會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。溫度升高時(shí),引起墻體開(kāi)裂;溫度下降時(shí),則會(huì)在挑檐本身產(chǎn)生裂縫。

(3)選用磚、砂漿強(qiáng)度等級(jí)僅考慮砌體的豎向承載力,往往越到頂層強(qiáng)度越低,而對(duì)溫度應(yīng)力引起的強(qiáng)度及變形則考慮較少。

3.施工質(zhì)量方面。對(duì)出現(xiàn)裂縫房屋的實(shí)際調(diào)查表明,墻體開(kāi)裂的主要原因往往是頂層施工質(zhì)量較差,特別是頂層保溫層及砌體抗剪強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

二、減小溫度裂縫的措施

1.溫度縫的設(shè)置。磚混房屋長(zhǎng)度越長(zhǎng),兩端積累的溫度變形就越大,產(chǎn)生的溫度裂縫越嚴(yán)重。為此,現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定房屋總長(zhǎng)超過(guò)60m應(yīng)設(shè)溫度縫。而且為保證房屋的整體剛度,房屋的長(zhǎng)高比不宜太大,一般應(yīng)控制在2.5～3.5。

2.減小屋蓋與墻體的溫差。為提高保溫層隔熱性能、減少板、墻溫差,應(yīng)盡量在年平均氣溫時(shí)完成,并且及時(shí)做好屋面保溫層或隔熱層,保溫層的確定既要考慮冬季防寒,也要考慮夏季防曬,并根據(jù)實(shí)際情況增加隔熱層和白色光層;檐口宜設(shè)計(jì)成女兒墻,若設(shè)挑檐,宜對(duì)鋼筋砼挑檐加設(shè)保溫層;有條件時(shí),屋頂可做有檁體系坡屋面。

3.增設(shè)構(gòu)造柱和抗裂柱。構(gòu)造柱是增強(qiáng)建筑物整體性,抵抗地震作用的重要構(gòu)造措施,在多層磚砌體房屋的設(shè)計(jì)中,構(gòu)造柱的設(shè)置只考慮符合抗震規(guī)范,而未考慮對(duì)防止溫度裂縫的作用。因此對(duì)6層以下住宅,基本上是隔間布置構(gòu)造柱,未對(duì)建筑物端部裂縫多發(fā)區(qū)予以重點(diǎn)加強(qiáng)。構(gòu)造柱的布置有的還很稀,每隔兩、三道內(nèi)橫墻才設(shè),甚至只布置于房屋和樓梯間的四角。

4.加強(qiáng)頂層鋼筋砼圈梁的設(shè)置。目前砌體房屋住宅頂層,其橫墻圈梁的設(shè)置一般多為隔一墻設(shè)置一道整圈梁,為抵搞挑檐的傾覆,隔一墻設(shè)置一道拖梁。拖梁墻體上的裂縫一般皆比整圈梁墻體上的裂縫嚴(yán)重。因此對(duì)頂層的各道橫墻及縱墻應(yīng)全部設(shè)置鋼砼圈梁,不設(shè)托梁,并在施工上保證圈梁的砼質(zhì)量。

5.減小挑檐裂縫。為防止挑檐裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)盡量減小挑出的長(zhǎng)度,使其斷面減小。最好是設(shè)女兒墻而不設(shè)外挑檐。為防止挑檐本身產(chǎn)生裂縫,可適當(dāng)增加其縱向配筋,施工上也可采取措施:控制水灰比和塌落度、減少用水量;實(shí)行兩次分段澆灌,采用后澆帶及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),從而防止減少收縮裂縫的出現(xiàn)。

由此可見(jiàn),對(duì)磚砌體房屋在頂層墻體產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象,只有認(rèn)真分析產(chǎn)生的原因,在房屋的設(shè)計(jì)、施工中采取有針對(duì)性的措施,才能有效地防止裂縫的產(chǎn)生,減少溫度裂縫的危害。

(編輯/劉佳)