■倪彥召

建筑物都存在不同程度的裂縫是客觀事實(shí)，而且隨著建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，工程的形體增大，結(jié)構(gòu)形式趨于復(fù)雜，裂縫現(xiàn)象也隨之增加。從理論上講，由于建筑物的主要結(jié)構(gòu)材料的多相性和不均質(zhì)性，決定結(jié)構(gòu)體裂縫的必然性。在此意義上探討裂縫問題實(shí)質(zhì)就是“控制裂縫”，使其在限定范圍內(nèi)不產(chǎn)生有害影響。從總體上說，裂縫是由荷載和變形這兩種因素所引起。荷載作用引起的裂縫一般可通過設(shè)計(jì)上的驗(yàn)算和采取構(gòu)造措施加以控制。但變形引起的裂縫成因復(fù)雜，很難有效地進(jìn)行控制。大部分建筑物的裂縫是由于變形因素引發(fā)的，文章將從變形角度對混合結(jié)構(gòu)的地面和墻體的兩種裂縫的成因加以分析，并提出一些控制措施。

一、地溝部位地面裂縫的原因及防治

混合結(jié)構(gòu)建筑物地溝部位的地面裂縫一般出現(xiàn)在建筑物投入使用一段時(shí)間之后，由于對使用功能和結(jié)構(gòu)體系無重大影響，因而沒有引起足夠重視。但隨著新的建筑飾面材料的使用和裝修標(biāo)準(zhǔn)的提高，地面裂縫直接影響了地面的外觀質(zhì)量和使用壽命，對此應(yīng)予以重視。

1.原因分析。混合結(jié)構(gòu)地溝部位的裂縫主要發(fā)生在蓋板端部，表現(xiàn)為沿地溝方向有規(guī)則的裂縫，尤其靠主承重墻布置的地溝處更為明顯。通過對此類裂縫的觀察和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的原因與建筑物的沉降有關(guān)。由于荷載引起的建筑物沉降是一個(gè)長期的累計(jì)過程，在理論上把總沉降量分成三個(gè)部分：瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。次固結(jié)沉降對于適合做混合結(jié)構(gòu)地基的粘性土來說與前兩者沉降值相比很小，而且時(shí)間拖后較久，不在我們所設(shè)題目的討論范圍。瞬時(shí)沉降指的是加荷后隨之發(fā)生的沉降，因此從沉降角度導(dǎo)致上述裂縫的引發(fā)誘因是建筑物的固結(jié)沉降。固結(jié)沉降是隨著荷載作用，基土中孔隙體積壓縮而逐漸完成。在施工階段粘性土地基最多能完成總沉降的80%，就是說20%以上的沉降量將在建筑物交付使用之后完成，而且主要是基土孔隙逐漸壓實(shí)的過程。

2.預(yù)防措施。地溝蓋板部是否出現(xiàn)裂縫的條件取決于地面完工后建筑物發(fā)生的沉降量和沉降速度，這很難通過計(jì)算得出精確的結(jié)論，從實(shí)用角度采取結(jié)構(gòu)上的措施是有效的預(yù)防手段。我們提出三種構(gòu)造處理方法：

（1）對于沿非承重墻布置，跨度小于1m的地溝，可采用降低蓋板上皮標(biāo)高，增設(shè)混凝土構(gòu)造層（不小于100mm厚），并配負(fù)彎矩鋼筋。

（2）盡可能將管道集中設(shè)置在走廊處，蓋板兩端都搭在走廊基礎(chǔ)上，使得沉降影響基本同步。這種方法雖然增加了蓋板混凝土量，但省了一道地溝墻，簡化了施工程序，綜合效益還是合算的。

（3）對于房屋跨度較大、地溝較寬及必須沿承重墻的情況，可在蓋板端部設(shè)一變形縫，局部做防水處理。

二、單層工業(yè)廠房附房外墻的裂縫問題

單層工業(yè)廠房跨外附設(shè)的生活間的外墻大都有不同程度的裂縫存在，對于常規(guī)的構(gòu)造措施和施工方法，這些裂縫難以杜絕。在生產(chǎn)工藝進(jìn)步的推動下，廠房的裝飾標(biāo)準(zhǔn)較過去已有很大提高，這些裂縫對廠房外觀質(zhì)量的不利影響更加明顯。通過對實(shí)際工程的調(diào)查，我們認(rèn)為克服這類缺陷的有效手段就是控制由于溫度變形引起的破壞應(yīng)力。

1.裂縫分析。溫度變形是由于結(jié)構(gòu)熱脹冷縮引起的，混凝土的線膨脹系數(shù)為10×10－6,磚砌體的線膨脹系數(shù)為5×10－6左右，二者相差一倍，因此兩者的變形不一致。混合結(jié)構(gòu)實(shí)際上是混凝土構(gòu)件和磚砌體的組合體，由于各部變形不同，彼此之間的互相約束作用必然產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而混凝土和磚砌體都是非均質(zhì)材料，抗拉強(qiáng)度相對很弱，當(dāng)某處的應(yīng)變超過極限值時(shí)裂縫就要發(fā)生。磚砌體由磚和砂漿現(xiàn)場施工，影響其質(zhì)量的因素是多方面的，在外力作用下內(nèi)部受力很復(fù)雜，裂縫往往是幾種應(yīng)力狀態(tài)的共同作用，混凝土是一種多相材料，其成型過程的隨機(jī)性，確定其裂縫部位的分部的離散性。

溫度變形差異是裂縫發(fā)生的根本原因，變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力在接觸面上累積，并向墻體內(nèi)部傳遞。在討論溫度裂縫的文獻(xiàn)中，選取的假設(shè)模型多為二維體系，對橫墻在變形上的約束作用和墻上洞口的對抗變形能力的削弱作用沒做更深入的討論，即在空間上考慮的不充分。此外裂縫的出現(xiàn)還應(yīng)與混凝土構(gòu)件和磚砌體的體量上所占的比例和占居的部位有關(guān)，即涉及墻體本身構(gòu)造問題。

2.裂縫控制。裂縫控制的意義在于有效地避免影響外觀質(zhì)量和使用功能的裂縫出現(xiàn)。裂縫產(chǎn)生的原因是變形受到約束產(chǎn)生的應(yīng)力超過墻體的抗拉應(yīng)力，因此裂縫控制就是做放松約束、降低變形產(chǎn)生的應(yīng)力和增加結(jié)構(gòu)剛度、提高其抗變形能力這兩個(gè)方面工作，對于形體復(fù)雜的結(jié)構(gòu)這兩方面工作的協(xié)調(diào)更為重要。放松約束就是要合理確定伸縮的間距，同時(shí)存在兩種結(jié)構(gòu)形式時(shí)伸縮應(yīng)按間距較小的類別選取，并要保證施工質(zhì)量，使其工程正常工作。還有對混凝土體量所占比重較大的混合結(jié)構(gòu)設(shè)置鉸接點(diǎn)使變形不能集中。另外可以在防潮層外設(shè)置滑動層增大的變形自由度。增強(qiáng)抗變形能力，第一要合理設(shè)置橫墻在空間上分散承擔(dān)變形約束。第二對于墻體較長、窗間墻較小的結(jié)構(gòu)在窗臺處設(shè)置圈梁，并在勒角處增加配筋砌體與地梁共同工作起到抗裂作用，對于橫墻較少的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)還應(yīng)增設(shè)抗裂構(gòu)造柱來增加結(jié)構(gòu)的一體性。

總之，引起外墻裂縫的原因較多，除我們討論的溫度因素外，不均勻沉降和震動等因素的影響都能造成裂縫，而且不能排除綜合因素影響。但在諸多因素中，溫度變形是主要因素，影響也最復(fù)雜，所以我們必須注重考慮空間結(jié)構(gòu)和墻體自身構(gòu)造對混合結(jié)構(gòu)抗裂能力的影響，從總體上控制裂縫發(fā)生，以提高工程質(zhì)量。