砌體結構裂縫的成因與控制方法

邢紅昌　郝戰洋

摘 要：隨著市場經濟的發展，片面追求經濟效益，導致工程質量事故常有發生。怎樣減少損失，控制工程的質量隱患，是非常重要的。

關鍵詞：砌體；裂縫；控制方法

在多層砌體結構建筑物中，墻體裂縫多有發生，裂縫出現的時間因不同的建筑物而異，有的出現早，有的出現晚，但多發生在新建房屋的1-3年內；縫寬不等，較寬者有，嚴重者形成貫穿性裂縫。砌體結構裂縫問題已經是一個普遍性的問題，它不僅影響了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，縮短了使用年限，而且對抗震也是極為不利的，尤其是在住宅商品化的今天，這個問題已日益引起開發商和居民的普遍關注，因此，如何控制砌體結構房屋墻體開裂的問題是擺在工程技術人員面前的新課題。

1 裂縫的成因及類型

產生裂縫的原因是多方面的，歸納起來主要有兩方面：

一是由外荷載（包括靜、動荷載）變化引起的裂縫，二是由變形引起的裂縫（主要有溫度變化，不均勻沉陷或膨脹等變形產生應力而引起的裂縫）。在砌體結構的民用建筑中，砌體裂縫絕大部分是由于變形引起的，溫度變化是引起墻體開裂的主要因素。由于磚砌體的線膨脹系數，而鋼筋混凝土線膨脹系數是因此當溫度發生變化時，二者產生變形差異。此外，由于建筑物中的構件大多屬于超靜定桿件，具有多個約束，對由于溫度變化所引起的變形將予以限制，從而會在構件內產生溫度應力。對墻體與混凝土之間的變形差異勢必在砌體中產生很大的拉力和剪力，這些力超過一定限度時，砌體就產生錯位裂縫，溫度裂縫是造成墻體早期開裂的主要原因。由于溫度應力和變形而產生的裂縫具有“頂層重下層輕”、“兩端重中間輕”、“陽面重陰面輕”的特點與規律，裂縫的類型及其產生的原因可具體分為如下5種

1.1 八字形裂縫

主要出現在橫墻與縱墻兩端部，此種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫，隨溫度升降而變化，其原因是由于設計與施工中的缺陷，使屋面保溫層的熱阻減少甚至失敗，致使屋面板溫度變形大于砌體溫度變形，當產生一定的溫度應力的，屋面板的推力就傳給墻體，并因墻體溫度附加應力在房屋兩端較大，當砌筑吵漿強度較低時，則易發生剪力產生的主拉應力，當超過砌體抗拉極限時，墻體即出現八字形開裂。

1.2 倒八字形裂縫

屬冷縮裂縫，主要出現在縱橫墻兩端的窗洞口處，尤以頂層兩端窗洞口處最嚴重。由于墻體冷縮附加應力在墻體兩端較大，當房屋收縮變形大于墻體時，在門窗洞口處產生應力相對集中而導致形成倒八字形裂縫，使墻體開裂。

1.3 水平裂縫

多見于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當屋面保溫隔熱較差，屋面板受熱膨脹對墻體產生水平推力，由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低，使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產生水平裂縫。

1.4 垂直裂縫

主要出現在窗臺墻處、過梁端部及樓層錯層外。此種裂縫主要由于溫度變化，墻體受到樓板的拉力作用，在門窗洞口處產生應力集中效應而拉裂，或因冷縮變形，在與墻漆之間變形差異最大的鋼筋混凝土上梁端和樓板錯層外，引起墻體重直開裂。

1.5 X形裂縫

多數沿砌體灰縫開裂，主要受房屋熱脹冷縮的反復作用形成，而底層墻體產生的X形裂縫則是由于基礎不平整或不均勻沉降引起。

2 設計過程中對砌體裂縫的主動控制

砌體結構裂縫一旦產生，就會降低建筑物的使用功能，嚴重裂縫還會影響結構安全，同時對裂縫進行“加固補強”困難較大，因此防止、控制砌體結構產生裂縫是十分重要的，尤其是在地震區更為重要，否則將產生嚴重后果。

2.1 從計算角度控制

由于砌體裂縫主要是由間接作用引起的，而溫度變化與材料脹縮系數不同等間接作用引起的砌體附加應力的定量計算目前尚無統一的規范，因此設計人員應根據當地的實際情況，對間接作用可能引起的附加應力給予充分考慮和計算，并對砌體強度進行分析計算，以減少在通常溫差下變形裂縫的產生。

2.2 規范結構控制

為控制裂縫的產生，在建筑物的平面布置設計中，結構的平面形狀應力求規則對稱，如平面形狀不規則，應盡量采用“伸縮縫”將其分成若干獨立規則單無，“以放為主，抗放兼施”，以避免由于墻體溫度變化產生豎向開裂。對伸縮縫的設置，設計規范的規定一般較靈活，沒有嚴格和明確規定，設計方法均由設計人員自行處理。根據多年實際經驗，只要按規范每隔一定距離留一條“伸縮縫”，按“留縫就不裂”的簡單方法，在一般情況即可得到基本控制。在建筑物的豎向設計時，應力求按豎向規范規則，盡可能不出現錯層，以避免由于溫度變化產生的水平裂縫。

2.3 構造控制

加強設置鋼筋砼圈梁，提高墻體的整體性。在建筑頂層每個開間、在錯層處及屋面不等高處必須設置圈梁；頂層外圈應設計為暗圈梁，不應外漏，這樣可使外圈梁免受陽光直接照射或大氣影響；無論“女兒墻”高低，均要設置鋼筋混凝土壓頂圈梁，并與“構造柱”連為整體，以抵抗裂縫的產生。

除據規范要求設備“構造柱”外，在“L、I、L”平面形狀中的縱橫墻交拉臼必須設備“構造柱”，以提高建筑物的整體剛度和墻體的可延性，約束墻體裂縫的擴展。

提高屋面板的整體性。屋面板最好采用現澆板，或在預制屋面板上增加現澆層；在預制屋面板與外縱墻間設備現澆板帶，預制屋面板間設備現澆板縫梁，使屋面成整體式裝配。

在房屋頂層端部1-2開間范圍內的墻體采用配筋砌體，即每隔8皮磚在水平灰縫內加配2φ6鋼筋，并在1-2開間范圍內拉通，與“構造柱”鋼筋結合。頂層用磚不應低于MU7.5，砌筑砂漿強度不應低于MS，以提高墻體抗裂力。

屋面“挑檐”為外露結構，在一天內的溫度變化較大，不僅本身容易開裂，而且對墻體開裂也有一定的影響，故應適當增加“挑檐”縱向配筋并增設“變形縫”或“后澆帶”，以減少收縮。“后澆帶”的做法是在其縱向受力較小的中間適當部位，預留300mm寬的“后澆帶”，用鋼筋貫通，在施工40-60天后再二次澆筑，以起到先放后抗的控制作用。

重視屋面保溫。選擇屋面保溫層時，適當加厚或選用保溫隔熱性能好良好的材料。對屋面保溫層必須按建筑節能標準進行熱工計算，進一步提高屋面保溫層的保溫隔熱性能。屋面保溫不好是屋面板產生溫度應力的直接原因，嚴重時會導致頂層墻體開裂或屋面漏水。保溫層應做至“挑檐”或檐溝處，以防止混凝土結構外漏，有條件者必須增設、架空隔熱層。

3 砌體裂縫的加固處理

當屋面保溫層未達到熱工要求和節能標準時，應重做屋面保溫層，使裂縫穩定，因為對溫度裂縫僅做一般性的回固補強是無濟于事的，必須從減少溫度應力入手。

對地基不均勻沉降引起的砌體裂縫，應先加固地基，等沉降量達到穩定標準（平均日沉量0.02-0.03以內）后，再加固墻體。

對外縱墻、橫墻、內縱墻的裂縫采用鋼筋網水泥砂漿抹面加固法，剔灰縫深12cm，必脹錨栓@500，呈梅花型分布。掛鋼筋網φ6@250，M10水泥砂漿40mL厚，3道成活，施工完后，要注意噴水養護預防空鼓。

對于輕微裂縫可用水泥砂漿加107膠嵌補即可。

4 結束語

控制裂縫的產生和擴展，是建筑工程中必不可少的一個重要環節，應引起足夠重視，尤其在當前建筑物普遍向高層、大型化發展的形勢下，制定一項統一的規范和技術標準已迫在眉捷。

參考文獻

[1]董吉士.房屋維修加固手冊.中國建筑工業出版社.1988-10.

[2]張力人.建筑結構檢測、鑒定與加固.武漢理工大學出版社.2003-09.