砌体结构工程质量事故的分析处理与研究

预防措施：
（1）细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋，要做到力学模型 准确，传力清楚；荷载统计无误；大梁下砌体要设梁垫并进行验算； 加强对圈梁的布置和构造柱的设置，以提高砌体结构的整体安全性。
（2）裂缝一旦出现，要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况， 并及时采取相应的有效措施，如灌缝，封闭等，必要时要进行结构 加固，如粘钢、碳纤维等。
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2．2 地基不均匀沉降引起了裂缝 当地基发生不均匀沉降后，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相 对位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加内力超过砌体的 强度时，砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的，且多发生在门 窗洞口上下。这种裂缝的特点是： （1）裂缝一般呈倾斜状，说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂； （2）裂缝较多出现在纵墙上，较少出现在横墙上，说明纵墙的抗弯刚度相 对较小； （3）在房屋空间刚度被削弱的部位，裂缝比较集中。
• 案例四 某市一开发商修建一商品房，为了追求较多的利 润，要求设计、施工等单位按其要求进行设计施工。设计 上采用底层框架(局部为二层框架)上面砌筑九层砖混结构， 总高度最高达 33.3m，严重违反国家现行规范〈建筑抗 设计规范〉GBJ11-89和地方标准〈四川省建筑结构设计统 一规定〉DB51/5001-92的要求，框架顶层未采用现浇结构， 平面布置不规则、对称，质量和刚度不均匀，在较大洞口 两侧未设置构造柱。在施工过程中六至十一层采用灰砂砖 墙体。住户在使用过程中，发现房屋内墙体产生较多的裂 缝，经检查有正八字、倒八字裂缝;竖向裂缝;局部墙面出 现水平裂缝，以及大量的界面裂缝，引起住户强烈不满， 多次向各级政府有关部门投诉，产生了极坏的影响。
砌体结构工程质量事故的分析处理与研究
市政141 组长： 苏行 制作：刘天畅 收集资料： 刘润泽
李俊兵 陆杨 董懿辉
【摘要】 砌体结构的房屋在中小城市建筑物中占的比例较大，分布较广，
而砌体结构中的一般细小裂缝由于不危及使用，往往被人忽略。但这些裂 缝在较长时间内还不稳定，降低了建筑物的抗震能力，在地震时容易引发 墙体破坏，甚至墙体倒塌，必须重视解决。通过对某一地区某砌体住宅楼 倾斜事故的产生原因,分析了倾斜的原因并提出了相应的处理措施。提出 自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。
【关键词】砌体结构裂缝；地基沉降；整体刚度；伸缩缝；温度裂缝
1 前言
虽然现在混凝土结构和钢结构发展十分迅速，但是由于其成本高，施工 工艺复杂，大型设备较多，在现阶段的城市发展中，不可能在中小城市 及县城中大规模发展，而砌体结构的材料来源广泛，施工设备和施工工 艺较简单，可以不用大型机械，能较好地连续施工，还可以大量地节约 木材、水泥和钢材，相对造价低廉，因而得到广泛应用。 但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差，并且由于设计、施工以及建 筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多，其中砌体出现 裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的 美观，而且还造成房屋渗漏，甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、 稳定性和耐久性，也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很 多情况下，裂缝的发生与发展还是大事故的先兆，对此必须认真分析， 妥善处理。
• 案例三 某市一商品房开发商拟建10栋商品房，根据工程地质勘察资料和设计 要求，采用振动沉管灌注桩，桩尖深入沙夹卵石层500以上，按地勘报告桩长 应在 9~10米以上。该工程振动沉管灌注桩施工完后，由某工程质量检测机构 采用低应变动测方式对该批桩进行桩身完整性检测，并出具了相应的检测报告。 施工单位按规定进行主体施工，个别栋号在施工进行到3层左右时，由于当地 质量监督人员对检测报告有争议，故经研究决定又从外地请了两家检测机构对 部分桩进行了抽检。这两家检测机构由于未按规范要求进行检测，未及时发现 问题。后经省建筑科学研究院对其检测报告进行了审核，在现场对部分桩进行 了高、低应变检测，发现该工程振动沉管灌注桩存在非常严重的质量问题，有 的桩身未能进入持力层，有的桩身严重缩颈，有的桩甚至是断桩。后经查证该 工程地质报告显示，在自然地坪以下4~6m深处，有淤泥层，在此施工振动沉管 灌注桩由于工艺方面的问题，容易发生缩颈和断桩。该市检测机构个别检测人 员思想素质差，一味地迎合施工单位的施工记录桩长(施工单位由于单方造价 报的低，经常利用多报桩长的方法来弥补造价)，将砼测试波速由3600米/秒左 右调整到4700~4800米/秒，个别桩身经实测波速推定桩身测试长度为5.8m，而 当时测试桩长为9.4m，两者相差达3.6m。这样一来，原本未进入持力层的桩， 严重缩颈桩和断桩就成为了与施工单位记录桩长一样的完整桩。该工程后经加 固处理达到了要求，但造成了很大的经济损失。
2 砌体结构事故产生的原因及防治措施
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，大体上有设计上对房屋的构造处理 不当，地基的不均匀沉降，收缩和温度的变化，施工质量不合格、使用 的建筑材料不合格等。
2．1 对房屋的设计和构造处理不当而引起了裂缝
有一些砌体结构的房屋的设计图纸应用时未经校核；或者参考了别 的图纸，但荷载增加了或截面减少了而未作计算；或者虽然作了计 算，但因少算或漏算荷载，使实际设计的砌体承载力不足；也有的 虽然进行了墙体总的承载力计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压 的计算。如果砌体的承载力不足，则在荷载作用下将出现各种裂缝， 以致出现压碎、断裂、倒塌等现象，这类裂缝的出现，很可能导致 结构的失效。
• 案例二 某工厂新建一生活区，共14幢七层砖混结构住宅(其中10幢为条形建筑， 4幢为点式建筑)。在工程建设前，厂方委托一家工程地质勘察单位按要求对建 筑地基进行了详细的勘察。工程于一九九三年至一九九四年相继开工，一九九 五年至一九九六年相继建成完工。一年后在未曾使用之前，相继发现10幢条形 建筑中的6 幢建筑的部分墙体开裂，裂缝多为斜向裂缝，从一楼到七楼均有出 现，且部分有呈外倾之势;3幢点式住宅发生整体倾斜。后来经仔细观察分析， 出现问题的9幢建筑均产生严重的地基不均匀沉降，最大沉降差达160mm以上。 事故发生后，有关部门对该工程质量事故进行了鉴定，审查了工程的有关勘察、 设计、施工资料，对工程地质又进行了详细的补勘。经查明，在该厂修建生活 区的地下有一古河道通过，古河道沟谷内沉积了淤泥层，该淤泥层系新近沉积 物，土质特别柔软，属于高压缩性、低承载力土层，且厚度较大，在建筑基底 附加压力作用下，产生较大的沉降。凡古河道通过的9栋建筑物均产生了严重的 地基不均匀沉降，均需要对地基进行加固处理，生活区内其它建筑物(古河道未 通过)均未出现类似情况。该工程地质勘察单位在对工程地质进行详勘时，对所 勘察的数据(如淤泥质土的标准贯入度仅为3，而其它地方为7~12)未能引起足够 的重视，对地下土层出现了较低承载力的现象未引起重视，轻易的对地基土进 行分类判定，将淤泥定为淤泥质粉土，提出其承载力为100kN, Es为4Mpa。设计 单位根据地质勘察报告，设计基础为浅基础，宽度为2800mm，每延米设计荷载 为270kN，其埋深为-1.4m~2m左右。该工程后经地基加固处理后投入正常使用， 但造成了较大的经济损失，经法院审理判决，工程地质勘察单位向厂方赔偿经 济损失329万元。
2．4 施工质量不合格，建筑材料使用不当引起了裂缝 砌块本身的质量不合格，砂浆强度不够，这些都会造成整个砌体的强度不够， 而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥，施工配合比不准确， 施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等，不少砌体结构由于使用渣砖而 产生裂缝，由于渣砖的原材料及生产工艺与普通粘土砖不同，其线膨胀系 数与粘土砖亦不同。通过对诸多开裂砌体的统计分析，使用渣砖的砌体极 易产生裂缝。不少砌体结构由于墙体布置不当，构造柱设置不合理，梁垫 设计不合理等造成砌体的开裂。
为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有： （1）合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元，或将沉降 不同的部分隔开一定距离，其间可设置能自由沉降的悬挑结构。 （2）合理地布置承重墙体，应尽量将纵墙拉通，尽量做到不转折或少 转折。避免在中间或某些部位断开，使它能起到调整不均匀沉降的作 用，同时每隔一定距离设置一道横墙，与内外纵墙连接，以加强房屋 的空间刚度，进一步调整沿纵向的不均匀沉降。 （3）加强主体结构的刚度和整体性，提高墙体的稳定性和刚度，减少 建筑物端部的门、窗洞口，设置钢筋混凝土圈梁，尤其是要加强地圈 梁的刚度。 （4）加强对地基的检测，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才能 进行基础施工。
预防措施： （1）做好建筑材料使用前的各种检测，不合格及资料不全的建筑材料严禁 使用。 （2）加强对操做工人上岗证的管理，持证上岗。 （3）加大施工检查力度，严格执行“三检制度”。
3 砌体结构事故分析与处理实例 3.1 工程概况
案例一 某工程概况3号住宅楼位于该市某住宅区内,为五层砌体结构, 在平面上被划分为A、B两部分(段), A段平面轴线尺寸为 10600mm×26600mm; B段平面轴线尺寸为10600×53080mm ;总建筑 面积4160㎡。楼板为装配式预制RC板,采用条形基础,下有750mm厚 37灰土垫层。2003年房屋出现局部倾斜与裂缝，少部分已经倒塌，其 余墙体也有很多细小裂缝。下面我做了一个简要统计，分析其引发原 因。 在勘查事故原因时，我们应秉持这样一种态度，那就是“事故的引发 可能由单一原因引发，也可能是几个原因集合引发”。所以我们在处 理时，要集合所有可能总结原因，在以后预防中都认真处理。 从观察分析可知，此砌体结构墙体开裂比较严重，开裂较宽，房屋倾 斜，地基以部分沉陷，结构不合理，粘结不结实，配筋不正确，由此 引发了砌体结构事故。
2.3.3 由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝 当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时，由于钢筋混凝 土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同，会在房屋的墙体及 楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力，当这种附加应力过 大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。
防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有： （1）在过长房屋墙体中设置伸缩缝。将伸缩缝设在因温度和收缩变 形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。 （2）屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平 层应设分隔缝，分隔缝的间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝 宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。 （3）楼（屋）面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通房 屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。
2．3 收缩和温度变化引起了裂缝 热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能，砌体也不例外。由于屋盖系统温 度变化出会使砖墙产生裂缝，由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生 裂缝，或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。
2.3.1 屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝 这类裂缝较典型和普遍的是建筑物（特别是纵向较长的）顶层两端内外纵墙 上的斜裂缝，其形态呈 “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个开间内出现，严重者会发展到房屋两端1/3纵长范 围内，并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶，未设变
2.3.2 由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝 由于房屋过长，室内外温差过大，因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的 差异，有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向 贯通墙体全高的裂缝，这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂，形 成内外贯通的周圈裂缝。另外，当房屋空间高大时，墙体因受弯在截面 薄弱处（如窗间墙）会出现水平裂缝。
形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸
缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说，在阳光照射 下，屋面板温度可高达60～70℃，而其下的砌体仅为30～35℃，温差引起 的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的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，则上 述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时，会使下部砌体出现正 “八”字裂 缝，当冷缩时，就会出现倒 “八”字缝，一胀一缩则易出现“X”型缝。