水库管理所房屋砌体裂缝成因分析及预防措施

摘要：水库管理所房屋是发挥水库管理功能的重要组成部分，但由于其多为砖混结构，在施工过程中极易产生砌体裂缝，对其使用功能产生很大的影响。本文根据多年来水库管理所房屋的施工经验，对砌体构造、温差、基础不均匀沉降、特殊砌体材料产生的砌体裂缝的成因作了分析，并结合施工技术在砌体裂缝预防及控制中的作用介绍了具体的砌体裂缝预防及施工控制措施。

关键词：水库；管理所房屋；砌体裂缝；成因；预防

中图分类号：P343.3 文献标识码：A

1前言

水库管理所房屋作为水库除险加固工程的附属设施工程，在结构形式、等方面与一般的水工建筑物的施工有着很大的不同。管理所房屋的结构形式多为砖混结构，砌体施工占有很大的比重，因些产生砌体裂缝的可能性很大。砌体裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较普遍，轻微者影响建筑物美观，造成渗漏水，严重者降低房屋结构的承载力、刚度、稳定和整体体、耐久性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此，正确分析砌体裂缝成因，采取正确的防治措施十分必要。

2 砌体的构造预防及控制

在砌体施工中，一定要严格按照设计的构造要求以及施工规范的规定施工。

(1)外墙混凝土圈梁外侧用砌筑50mm厚保湿块材料（加气块、陶粒块）等与外墙面平，圈梁宽180mm（墙厚240mm），门窗洞口范围内为L型断面。

(2)外墙混凝土过梁净跨度大于等于3米时，在梁端上下各二皮砌灰缝中设圆4的@60*60网片抗裂。

(3)砌体局部受压时，如梁端下设置垫块可增大受压面积，通常可采用预制刚性垫块，有时还需将垫块同梁端现浇成一个整体。

(4)门窗洞口宽度大于等于2米时，且洞高大于2/3层高时，或洞口高与宽分别小于上例数值，洞墙比0.4时，洞边（或该层洞边）应设为构造柱。

(5)地震区确需错层而高差大于500mm时，错层交界处各圈梁应各自闭合，并相互交搭一个开间，交接处各墙构造柱沿墙高设置。

(6)底层窗洞宽大于等于1.8米时，窗洞下二皮砖灰缝中设3根圆6的筋；窗洞宽大于等于洞底至基底高度时，设钢筋混凝土窗台梁；基础留洞与穿基础管沟宽度大于等于沟洞底至基底部时，应设混凝土梁或混凝土边框梁以抵抗反向弯曲。

3 温差裂缝预防及控制

3.1斜裂缝

这类裂缝较典型和普遍的是房屋顶层两端内外纵墙上的斜裂缝，其形态呈现“八”字或“X”型，且显对称性，但有时仅一端有，轻微者仅在两端1~2个开间出现，严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔垫层的房屋，更易发生。

3.1.1成因

产生的直接原则是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砌体超过其材料抗拉强度的结果。具体的机理可认为是：在阳光照射下屋面板温度较高，而在其下的砖砌体温度较低，加上混凝土线膨胀系数比砖砌体近似大一倍。

假设砂浆强度M5.0，砖强度Mu7.5时，则其沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉、抗剪强度设计值仅为0.14MPa和0.12MPa，而沿齿缝通缝的弯曲抗拉强度仅为0.25MPa和0.12MPa，面积温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为“自由端”，水平约束力小，上部砌体垂直压力较小，如无相应措施上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时，致使下部砌体出现正“八”字缝，当冷缩时，就出现倒“八”字缝，一胀一缩则易出现“X”字缝。

3.1.2预防及控制

其防治的主要方法：①减缓消除热胀冷缩动力源，如设置隔热层、变形缝；②增强相关砌体抗力，如提高砂浆强度，提高饱满度，空斗改实砌，加筋砌体，加设构造柱；③提高抹灰的抗裂能力。

3.2水平裂缝

同理，温差裂缝尚有屋面结构与其下砌体之间的水平缝：包角水平缝、沿窗上下角水平缝、女儿墙根部水平缝，以及靠近外纵墙的横墙上的内高外低的斜裂缝等等。

3.2.1成因

裂缝产生的机理可认为是：由于外墙柱及横墙（包括填充墙）上下梁均为混凝土结构，其线膨胀系数大于砖砌体近一倍，再加上温差效应，受热胀时，柱向上伸长（下有基础约束），梁向外墙伸长（内约束力大于外端），于是在横墙端部产生竖、横向拉应力σy和σx合力为主拉应力σr，约45°，当超过砌体抵抗强度时，裂缝就出现了。与些同时出现的尚有如窗角“八”字缝以及沿窗上下脚的水平缝等。

3.2.2预防及控制

防治这类缝的有效措施是加设混凝土窗台盘，它不仅可以防裂缝，还可有效地解决铝合金等窗框安装配合问题，防止窗周渗、漏水。

3.3总体预防及施工控制

(1)屋顶设置足够厚度的保温层；采取隔热措施，架空隔热层，中部设通风口。

(2)屋盖伸缩缝区段两端及中部，分别留设板端伸缩缝，填弹性嵌缝膏，板端支撑面作滑动面，如铺两层防水卷材中央放滑石粉等。

(3)现浇混凝土屋盖、圈梁，伸缩缝区段中部留后浇缝或膨胀加强带，适当加大混凝土板分布钢筋。

(4)顶层墙体 (包括女儿墙) 砌筑砂浆，外纵墙两端各两个开间，不低于M7.5，其余内外墙不低于M5。若寒暑季温差较大，施工时，砂浆强度等级提高一级。

(5)端间内外纵墙有门洞口，且墙转角外无构造柱时，门洞边设混凝土边挺，端间拉结筋锚入混凝土边挺。

4 基础不均匀沉降裂缝预防及控制

一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。

4.1成因

(1)当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正U字缝，且首先在窗对角突破。

(2)反之，当两端沉降过大，则形成的两端由下往上的倒U字缝，也首先在窗对角突破，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝；

(3)当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝；

(4)当纵横墙交点处沉降过大，则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝，有时还有沿窗台下角的水平缝；

(5)当外纵墙凹凸设计时，由于一侧的不均匀沉降，还可导致在此处产生水平推力而组成力偶，从而导致此交接处的竖缝。

4.2预防及控制

对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主，要根据库区地质勘察资料对房屋基础采取相应的加固处理措施。如在那些开大窗洞的底层窗台下设置构造圈梁与地梁构成刚度较大的复合墙梁结构，对防止所述裂缝有明显效果。

治理的原则是，观测裂缝发展的速度、部位、程度，决定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。

5 特殊砌体材料裂缝预防及控制

5.1成因

如混凝土小型空心砌块、加气混凝土块、陶粒块等的砌体，前者致裂的主要原因是竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求末能跟上。后者由于其本身对温差敏感、表面光滑等特殊性，虽然外观、尺寸指标均较好，但在实际使用中对砌体施工规程不熟悉，缺少使用经验，导致除常见裂缝外，还常见在较长墙段中及外墙窗台下的竖斜裂缝。

其机理可以认为：①对含水率有苛刻的要求，含水率控制较好，砌体可获得较好的粘结力和抗剪强度。②砌体体表面太光滑，粘结性能差，特别是当含水率不当致使砌体砂浆强度低劣粘结不良后，直接地导致缝间抗拉剪强度低下。

5.2预防及控制

预防的主要方法：①严格控制含水率；②严格按砌体操作规程和构造要求施工，如在较长墙段中部及窗台下设统长构造筋等；③改善砖砌体表面造型(如生产糙面)。

6 结语

水库管理所房屋砌体裂缝的产生，不仅影响了房屋的观感，更重要的是如果裂缝发展严重，将造成房屋结构的损坏，最后导致功能的丧失，这将对水库的日常管理工作造成严重影响。因此要重视对管理所房屋砌体裂缝成因的分析、预防和控制工作，尽可能地把砌体裂缝产生的可能性消除在施工阶段。一旦裂缝产生，就要根据以上几点措施进行综合控制。总之，治理管理所房屋裂缝的指导思想是以防为主、对症防治。