【摘要】砌體結(jié)構(gòu)在一些中小城市應(yīng)用較為廣泛，然而近年來砌體結(jié)構(gòu)發(fā)生工程事故的頻率比較高，應(yīng)引起高度重視。
【關(guān)鍵詞】砌體；強(qiáng)度；砌筑；質(zhì)量
砌體結(jié)構(gòu)是由磚、石材、砌塊等塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。由于造價(jià)低廉，易于就地取材，有良好的耐火性、較好的化學(xué)及大氣穩(wěn)定性，并有較好的保溫隔熱性能，施工可以不需用大型機(jī)械設(shè)備，施工操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)；目前，在全國(guó)各地的中、小城市仍有廣泛的應(yīng)用。然而，近年來由于種種原因，砌筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的質(zhì)量事故比較頻繁，工程技術(shù)及管理人員必須認(rèn)真分析總結(jié)。
1. 設(shè)計(jì)方面引起結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故的主要因素
（1）不精心設(shè)計(jì)，圖紙內(nèi)容粗糙、不準(zhǔn)確。
有許多工程甚至是套用舊圖紙，使用時(shí)也未經(jīng)校核；有時(shí)參照別的圖紙，但荷載增加了，而未作計(jì)算。有的雖然作了計(jì)算，但因少算或者漏算荷載，使得砌體承載力不足，如再遇上施工質(zhì)量不佳，常常引起房屋倒塌。如某小學(xué)教學(xué)樓，二層磚混結(jié)構(gòu)，工程接近完工時(shí)，突然倒塌，造成多人傷亡。事后查明，該工程只是參考一般混合結(jié)構(gòu)布置，草草畫了幾張平面、立面、剖面草圖就進(jìn)行施工，而且使用低質(zhì)小窯磚，經(jīng)事后測(cè)定磚的強(qiáng)度不足，等級(jí)為MU5，砂漿只有M0.4，結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重不足，房屋倒塌已成定局。
（2）不進(jìn)行方案優(yōu)化，尤其不考慮空曠房屋承載力降低因素。
一些禮堂、食堂、車間，層高大、橫墻少，導(dǎo)致房屋的空間剛度很差、大梁下局部壓力大，很容易引起質(zhì)量事故。一般情況下大梁支承于磚墻上，可按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行內(nèi)力分析。構(gòu)造上做成能實(shí)現(xiàn)鉸接（梁端可有微小轉(zhuǎn)動(dòng)）的條件，比較好的做法是梁墊預(yù)制，而不是與梁整體現(xiàn)澆。再就是遇到空曠房屋，可按框架結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力來復(fù)核墻體承載力，若墻體不足以承載由此而引起的約束彎矩，建議采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，或者將窗間墻改為加垛的T形截面。有的設(shè)計(jì)人員注意了墻體總的承載力計(jì)算，但忽略了墻體高厚比和局部承壓計(jì)算。高厚比不足會(huì)引起失穩(wěn)破壞，而局壓不足、又未設(shè)梁墊，或梁墊尺寸過小，則會(huì)引起局部砌體壓碎，進(jìn)而造成整個(gè)墻體倒塌。
（3）重計(jì)算、輕構(gòu)造。
圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置可以提高砌體結(jié)構(gòu)的整體性，在意外事故發(fā)生時(shí)可避免或減輕人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，尤其是抗震設(shè)防地區(qū)。
2. 施工方面引起結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故的主要因素
（1）原材料質(zhì)量好壞，直接影響砌體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量及其承載力。水泥（灰）、砂子、水、摻合料等組分的成分、含量以及配合比的準(zhǔn)確性，都會(huì)嚴(yán)重影響到砂漿的使用性能和強(qiáng)度，導(dǎo)致砌體承載力下降，施工中必須按照國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范嚴(yán)格控制；塊體材料的等級(jí)（強(qiáng)度）也必須滿足設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。實(shí)際工程中原材料的質(zhì)量問題，導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故的概率約占30%以上，必須引起高度重視。
（2）砌體質(zhì)量好壞很大程度上取決于砌筑質(zhì)量，施工中除應(yīng)掌握正確砌筑方法外，還須做到灰縫橫平豎直、砂漿飽滿、組砌得當(dāng)、接槎可靠。以保證砌體有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。施工管理不善、工序不到位、質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)是造成砌體結(jié)構(gòu)事故的重要原因。其中砌體接槎不正確、灰漿不飽滿、組砌不當(dāng)及磚柱采用包芯砌法等引起的結(jié)構(gòu)頻率很高。
（3）砌筑時(shí)在墻上任意開洞、留設(shè)腳手眼及溝槽等，砌體上施加了荷載或腳手架拆除后未及時(shí)填補(bǔ)洞（槽）、腳手眼等，都會(huì)過多地削弱墻體的有效面積，影響其穩(wěn)定性。再者，墻體前期強(qiáng)度較低，而施工荷載又大，很容易造成墻體失穩(wěn)倒塌。施工中應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙及《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-2002的具體要求和規(guī)定進(jìn)行留設(shè)。有的墻體比較高、橫墻間距又大，當(dāng)樓（屋）面結(jié)構(gòu)未施工形成整體結(jié)構(gòu)時(shí)，墻體處于懸臂狀態(tài)，且砌體初期強(qiáng)度又不高，施工中如不注意臨時(shí)支撐加固，遇上大風(fēng)或水平施工荷載等不利因素時(shí)，必將造成失穩(wěn)破壞和傷亡事故的發(fā)生。
（4）采用凍結(jié)法施工的砌體，解凍前應(yīng)制定切實(shí)可行的觀測(cè)、加固措施，留置在砌體中的洞（槽）、腳手眼等應(yīng)及時(shí)填砌完畢，并清除房屋中剩余的建筑材料、機(jī)具等施工荷載，有條件時(shí)，解凍期間應(yīng)暫停振動(dòng)作業(yè)。保證砌體對(duì)強(qiáng)度、穩(wěn)定和均勻沉降等的要求，防止砌體發(fā)生位移、傾斜及倒塌事故。
3. 砌體常見裂縫分析
（1）地基不均勻沉降引起的裂縫。
地基發(fā)生不均勻沉降后，沉降大的部分與沉降小的部分砌體之間產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉力過者剪力，當(dāng)附加內(nèi)力超過砌體的強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生了裂縫。
（2）地基凍脹引起的裂縫。
地基土層溫度降到0℃以下時(shí)，凍脹土中的上部開始凍結(jié)，體積膨脹，向上隆起產(chǎn)生冰脹應(yīng)力，而這種應(yīng)力大小又是不均勻的，從而引起砌體開裂。
（3）溫差引起的裂縫。
由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮，或者砌體的伸縮受到約束時(shí)，都會(huì)引起砌體開裂。此外由于混凝土屋蓋、圈梁與砌體的溫度線膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時(shí)，亦會(huì)引起裂縫。
（4）地震作用引起的裂縫：
與鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)相比，砌體結(jié)構(gòu)的抗震性是較差的。固應(yīng)嚴(yán)格遵守抗震規(guī)范、按規(guī)定設(shè)置圈梁及構(gòu)造柱及其他抗震措施。
（5）因承載力不足引起的裂縫。
如果砌體的承載力不足，則在荷載作用下，將出現(xiàn)各種裂縫，以致出現(xiàn)砌體被壓碎、斷裂，崩塌等現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。因承載力不足而產(chǎn)生的裂縫必須加固處理。
4. 裂縫預(yù)防
4.1防止裂縫的建筑措施。
為了防止磚混結(jié)構(gòu)的房屋裂縫，在房屋總體布置方面應(yīng)作以下考慮：
（1）在寬度10～15m多層房屋總體布置或群體建筑中插建時(shí)，高大房屋與低小房屋的距離宜控制在10～12m左右。在此距離不能滿足時(shí)，應(yīng)輔以其他措施。
（2）高大房屋與低小房屋相距較近時(shí)，低小房屋的邊長(zhǎng)宜平行于高大房屋的相鄰邊。
（3）低小房屋與高大房屋相距較近，剛度又較差，同時(shí)在施工時(shí)又不能很好安排，而且其長(zhǎng)邊與高大房屋相鄰邊垂直，應(yīng)將低小房屋作分段處理。
4.2在結(jié)構(gòu)措施方面應(yīng)考慮的因素。
（1）在下列情況下應(yīng)設(shè)置沉降縫：房屋高低差別較大或荷載差別較大時(shí)，應(yīng)設(shè)沉降縫，將高度或荷載不同部分分開；房屋平面形狀比較復(fù)雜時(shí)，不論高低都要分開；地基不均勻時(shí)，結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，地基方法處理不同時(shí)，房屋部分有地下室、部分無地下室，分期建造時(shí)應(yīng)分開。
（2）在有高低差別或荷載差別大的單元組合房屋中，若需設(shè)置地下室時(shí)，地下室則宜設(shè)置在較高或較重單元下，這樣可減少高低或輕重單元之間的差異沉降。
（3）在單元或分段單元內(nèi)，合理布置承重墻，盡量使縱墻拉直、拉通并貫穿房屋全長(zhǎng)，避免中斷、轉(zhuǎn)折。橫墻間距宜不超過房屋寬度的1.5倍或20m。
（4）在磚墻中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。圈梁高應(yīng)不小于180mm，配置的縱向鋼筋應(yīng)不小于410，必要時(shí)梁高和鋼筋還需加強(qiáng)。
（5）圈梁布置應(yīng)沿房屋外墻四周封閉，內(nèi)縱墻上亦應(yīng)有圈梁拉通，有關(guān)距離應(yīng)按規(guī)范設(shè)置。
（6）開窗面積應(yīng)適當(dāng)控制。墻身局部開孔削弱過大時(shí)，應(yīng)采用鋼筋混凝土框、梁等構(gòu)造補(bǔ)強(qiáng)。
（7）對(duì)防裂要求較高的房屋，不宜采用中間設(shè)置柱子、四周為承重磚墻的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)形式。
（8）用油氈將屋面板與墻頂分割開，做成滑動(dòng)面。為了保證滑動(dòng)面平整，鋪油氈前用砂漿嚴(yán)格找平，油氈以鋪兩皮為宜。
（9）為了減少平面房屋頂層兩端“八”字形裂縫，必要時(shí)可在頂層裂縫敏感區(qū)的墻兩側(cè)加鋼筋網(wǎng)片。
（10）平屋面隔熱層宜做在屋面結(jié)構(gòu)層上面。
（11）溫度伸縮縫和沉降縫縫內(nèi)需保持暢通，不得填塞。
（12）屋面保溫層與整澆層與女兒墻側(cè)面脫開。
（13）為了防止底層窗臺(tái)上出現(xiàn)裂縫，可在底層窗臺(tái)墻中配置通長(zhǎng)的細(xì)鋼筋，或把窗臺(tái)線做成小型鋼筋混凝土過梁，或在窗臺(tái)下作反拱。
（14）大梁擱置在墻上時(shí)，在大梁支座下應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土梁墊。
4.3處理砌體裂縫的常用方法。
處理砌體裂縫的常用方法有：表面修補(bǔ)，如填縫封閉、加筋嵌縫等；校正變形；加大砌體截面；灌漿封閉或補(bǔ)強(qiáng)；增設(shè)卸載結(jié)構(gòu)；改變結(jié)構(gòu)方案，如增加橫墻，將彈性方案改為剛性方案，柱承重改為墻承重，砌體結(jié)構(gòu)改為混凝土結(jié)構(gòu)等；砌體外包鋼絲網(wǎng)水泥，或鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)；加強(qiáng)整體性，如增設(shè)構(gòu)造柱、鋼拉桿等；表面覆蓋，對(duì)建筑物正常使用無明顯影響的裂縫，為了美觀的目的、可以采用表面覆蓋裝飾材料，而不封堵裂縫；將裂縫轉(zhuǎn)為伸縮縫：在外墻出現(xiàn)隨環(huán)境溫度而周期性變化、且較寬的裂縫時(shí)，封堵效果往往不佳，有時(shí)可將裂縫邊緣修直后，作為伸縮縫處理；其他方法：若因梁下未設(shè)混凝土墊塊，導(dǎo)致砌體局部承壓強(qiáng)度不足而裂縫，可采用后加墊塊方法處理，對(duì)裂縫較嚴(yán)重的砌體有時(shí)還可以采用局部拆除重砌等。
5. 砌體的加固方法
5.1擴(kuò)大砌體的截面加固：
適用于砌體承載力不足但裂縫尚屬輕微，要求擴(kuò)大面積不是很大的情況。要求磚的強(qiáng)度等級(jí)與原砌體相同，而砂漿宜提高一級(jí)同時(shí)≥M2.5。具體方法有新舊砌體咬槎結(jié)合及鋼筋連接兩種方法。
其中：N——荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值
——由高厚比及偏心距查得的承載力影響系數(shù)
f、f1——分別為原砌體和擴(kuò)大砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
A、A1——分別為原砌體和擴(kuò)大砌體的截面面積
5.2外加鋼筋混凝土加固：
一般適用于磚柱。外加鋼筋混凝土�？梢允菃蚊娴�、雙面的和四面包圍的。豎向受壓鋼筋可用8～12，橫向鋼箍可用4～6。
5.3外包鋼加固：
適用于加固磚柱和窗間墻。用水泥砂漿把角鋼粘貼于被加固砌體四角，并用卡具臨時(shí)夾緊固定，然后焊上綴板而形成整體。具有快捷、高強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
其中 fa′——加固型鋼的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
Aa、Aa′——分別為受壓或受拉加固型鋼的截面面積
Nav——由于綴板和角鋼對(duì)磚柱約束而提高的承載力
σa——受拉肢型鋼Aa的應(yīng)力
5.4鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固：
首先在整個(gè)墻體兩側(cè)面綁扎鋼筋（絲）網(wǎng)片，并用穿墻筋對(duì)拉固定后再抹以水泥砂漿層，形成組合墻體，用以提高砌體的承載力及延性。必要時(shí)水泥砂漿保護(hù)層可據(jù)設(shè)計(jì)要求厚度用支模灌注的細(xì)石混凝土層代替，加固效果更好。
總之，只要我們不斷的分析總結(jié)，認(rèn)真按建設(shè)程序辦事，精心設(shè)計(jì)施工，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的建筑規(guī)范，嚴(yán)把設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量關(guān)，進(jìn)一步加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，定會(huì)大大地降低人民生命財(cái)產(chǎn)安全的損失。
