磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫原因及防治措施

梁向東

【摘要】磚混結(jié)構(gòu)房屋具有較好的隔熱、隔聲性能，仍被廣泛采用。因結(jié)構(gòu)自重大，砂漿和磚的黏結(jié)力差，抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低，砌體易于開裂。本文對(duì)防裂提出具體處理措施。

【關(guān)鍵詞】磚混結(jié)構(gòu)；墻體裂縫；防治措施

【Abstract】Brick-and-mortar houses with good insulation， sound insulation properties， are still widely used. Due to the heavy structure， poor adhesion of mortar and brick， tensile， bending and shear strength is relatively low， masonry easy to crack. This article puts forward specific measures for crack prevention.

【Key words】Brick and concrete structure；Wall cracks；Prevention measures

現(xiàn)在一些地區(qū)的民用建筑項(xiàng)目中，磚混結(jié)構(gòu)房屋因其造價(jià)相對(duì)較低，且具有較好的隔熱、隔聲性能，仍被廣泛采用。但其砌體強(qiáng)度較小，結(jié)構(gòu)自重大，砂漿和磚石之間的黏結(jié)力較差，抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低，砌體易于開裂。砌體裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預(yù)防措施，是工程技術(shù)人員的一項(xiàng)重要任務(wù)。磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫形式主要有地基不均勻沉降裂縫、溫度裂縫及結(jié)構(gòu)裂縫 3 個(gè)類型。

1. 地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫

1.1表觀現(xiàn)象： 不均勻沉降一般產(chǎn)生在房屋底層，嚴(yán)重的可能發(fā)展在兩層以上，并伴有地面開裂和房屋傾斜。墻體產(chǎn)生下寬上窄的豎縫。在端部、門窗洞口對(duì)角產(chǎn)生斜縫、八字縫及水平包角縫。裂縫一旦出現(xiàn)，隨著地基不均勻沉降的發(fā)展，裂縫逐漸加寬、延長(zhǎng)。

1.2裂縫產(chǎn)生的原因： 基礎(chǔ)不均勻沉降引起建筑物橫向不規(guī)則變形，當(dāng)建筑物的主體剛度較差，基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，便會(huì)使磚砌體的薄弱部位產(chǎn)生不同程度的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形應(yīng)力時(shí)，墻體便會(huì)產(chǎn)生裂逢，基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八”字、水平縫及豎縫。當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過(guò)大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫，且首先在窗對(duì)角突破。反之，當(dāng)兩端沉降過(guò)大，則形成兩端由下往上的倒“八”字縫，也首先在窗對(duì)角突破，還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫。當(dāng)某一端下沉過(guò)大時(shí)，則在某端形成沉降端高的斜裂縫。當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過(guò)大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫，有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫。當(dāng)外縱墻呈凹凸形時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)致此交接處的豎縫。引起基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有： （1）地基土質(zhì)軟弱不均，建筑地基局部土質(zhì)不均，土質(zhì)軟硬差異較大，受荷載作用后產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降。（2）設(shè)計(jì)人員對(duì)多層磚混結(jié)構(gòu)住宅一般不做地基變形、沉降計(jì)算，工程勘察報(bào)告質(zhì)量不高、深度不夠、地基處理不當(dāng)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型不盡合理引起地基不均勻沉降。（3）因片面追求建筑外裝立面造型，或平面設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)折部分過(guò)多，沉降縫設(shè)置不當(dāng)，荷載差異較大，導(dǎo)致房屋整體剛度注意不夠。（4）建筑物使用不當(dāng)，改變使用功能，增大使用荷載，超越設(shè)計(jì)要求，使地基附加應(yīng)力劇增，導(dǎo)致建筑不均勻沉降。（5）建筑物室外場(chǎng)地組織排水不好，地表水滲入地基基礎(chǔ)，基礎(chǔ)部分預(yù)埋上下水管道滲漏，浸泡地基基礎(chǔ)。

1.3一般防治措施：

1.3.1建筑工程應(yīng)先勘察后設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)前，就對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，查明地基土質(zhì)情況、分布范圍、承載力大小，地下水位等水文地質(zhì)條件，然后按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)、方便施工等要求，進(jìn)行全面分析，權(quán)衡利弊，確定合理的建筑布局和結(jié)構(gòu)類型，以便使上部結(jié)構(gòu)與地基相互影響，共同工作。對(duì)軟弱地基和不均勻地基尤其如此。

1.3.2認(rèn)真分析地質(zhì)資料并做好地基處理。（1）對(duì)勘察單位提供的地質(zhì)報(bào)告要認(rèn)真分析，謹(jǐn)慎對(duì)待，用最科學(xué)的辦法提供地基處理方案。（2）認(rèn)真做好地基的驗(yàn)槽工作，核對(duì)基槽尺寸是否與設(shè)計(jì)尺寸相符，實(shí)際的地質(zhì)構(gòu)造是否與地質(zhì)報(bào)告提供的地質(zhì)構(gòu)造相符，有無(wú)古墓、洞穴等。（3）設(shè)計(jì)中一定要做好地基的沉降量預(yù)估，在施工圖中標(biāo)注沉降觀測(cè)點(diǎn)，注明沉降觀測(cè)的要求。（4）在濕陷性黃土地區(qū)，一定按規(guī)范要求設(shè)計(jì)處理地基，并做好檢漏防水的措施，防止由于漏水造成地基的不均勻沉降而引起墻體裂縫。

1.3.3減輕建筑結(jié)構(gòu)自重。地基壓縮變形大小與上部荷載值成正比。因此，減輕結(jié)構(gòu)自重是降低基底附加應(yīng)力，減少沉降的有效措施，對(duì)于基礎(chǔ)，可以選用自重輕，覆土少的基礎(chǔ)形式，如寬基淺埋、空心基礎(chǔ)、薄殼基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)；或設(shè)置地下室（半地下室），采用架空地板，取代室內(nèi)填土。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，可以選用預(yù)應(yīng)力、輕鋼結(jié)構(gòu)和單位容重少的輕質(zhì)墻體材料，以減輕對(duì)地基的壓力，減少地基沉降。

1.4合理布置建筑體型，建筑平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，縱墻拉通，避免轉(zhuǎn)折多變，凹凸復(fù)雜。建筑門面應(yīng)盡量避免高低參差，荷載差異大，或開設(shè)過(guò)大的門窗洞口，削弱墻體。使房屋建筑質(zhì)量重心與剛度中心基本一致，提高房屋抵抗不均勻沉降的能力。

1.5增強(qiáng)建筑物的整體剛度。

（1）增強(qiáng)房屋縱向剛度不均勻沉降使房屋縱向彎曲，縱墻應(yīng)盡量避免轉(zhuǎn)折，中斷、開設(shè)過(guò)大的門窗洞口，橫墻間距不宜過(guò)大，且與縱墻牢固連接。

（2）控制建筑物的長(zhǎng)高比 長(zhǎng)高比愈小，建筑剛度就愈大。對(duì)于軟弱地基，3 層以上房屋，長(zhǎng)高比不宜大于2.5。

（3）設(shè)置沉降縫 沉降縫的作用是將建筑物自屋頂?shù)交A(chǔ)分為若干個(gè)長(zhǎng)寬比較小、整體剛度好、自成沉降體系的單元。這些單元具有調(diào)整過(guò)大不均勻沉降的能力。沉降縫的位置一般設(shè)置在下列部位：平面形狀復(fù)雜的建筑物的轉(zhuǎn)折部位；建筑物高度或荷載差異處；建筑物結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處；分期建造的建筑物交界處；過(guò)長(zhǎng)建筑物的適當(dāng)部位；地基土的壓縮性有顯著差異處。

（4）設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮許多因素（如地質(zhì)情況、預(yù)期沉降量、建筑體型、結(jié)構(gòu)類型、美觀要求、施工情況等），才能正確合理地布置沉降縫的位置。在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的建筑物適當(dāng)位置，平面轉(zhuǎn)折、高低參差、荷載差異大、地基或基礎(chǔ)類型改變的部位，設(shè)置沉降縫或連接走廊，從屋頂?shù)交A(chǔ)斷開，把建筑劃分成若干個(gè)剛度較大、長(zhǎng)高比較小的單元。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，必要時(shí)可增加圈梁道數(shù)，以增加上部結(jié)構(gòu)的剛度，當(dāng)建筑物屋層較高且大時(shí)，在窗頂增設(shè)一道圈梁，效果更好。

（5）加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度。對(duì)于軟弱和壓縮性很不均勻地基上的建筑物，可以根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載情況，采用剛度較大的基礎(chǔ)類型，如鋼筋混凝土十字交叉條形基礎(chǔ)，筏片基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)會(huì)更適合。

1.6調(diào)整各部分荷載分布。對(duì)于較大高度（或荷載）差異的建筑要合理布置重、高部分的荷載；采用縱橫墻混合承重形式和不同的基底寬度，以合理調(diào)整建筑物各部分不均勻沉降。對(duì)于不均勻沉降要求比較嚴(yán)格的建筑物，必要時(shí)可選較小的基底應(yīng)力，加大基層面積進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.7新老或相鄰兩建筑物之間應(yīng)保持一定距離，避免對(duì)地基產(chǎn)生新的附加應(yīng)力和應(yīng)力疊加，引起不均勻沉降。

1.8增強(qiáng)門窗洞口強(qiáng)度，凡是大于300mm洞必須有過(guò)梁； 窗洞兩側(cè)并應(yīng)有混凝土邊挺。

1.9合理安排施工順序。對(duì)立面高低懸殊，荷載變化較大的房屋，應(yīng)分期分段組織施工。一般應(yīng)先建荷載較重的高層，后建較輕的低層；先建深基礎(chǔ)，后建淺基礎(chǔ)，避免新的附加應(yīng)力。

1.10按設(shè)計(jì)要求正確使用房屋。房屋竣工后，不宜隨意改變房屋的使用功能，增大使用荷載或任意加大地面厚度，防止地表水滲入地基。

2. 溫差裂縫及處理

2.1表觀現(xiàn)象： 溫差裂縫一般在房屋頂層端部 1～2個(gè)開間縱橫墻上產(chǎn)生，在頂層梁底下端部開間四周墻上形成一圈水平縫。而在門窗洞口對(duì)角產(chǎn)生斜縫、八字縫。裂縫上寬下窄。溫差裂縫的顯著特征是裂縫寬度隨溫度升降變化面張合。

2.2溫差裂縫防治措施： 因收縮和溫度變形產(chǎn)生的裂縫，對(duì)建筑物的整體性、耐久性和外形美觀有很大影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善布置墻體，盡可能避免產(chǎn)生這種縫。其主要措施如下；

（1） 設(shè)置溫度伸縮縫 伸縮縫是將過(guò)長(zhǎng)的建筑物用縫分成幾個(gè)長(zhǎng)度較小的獨(dú)立單元，使每個(gè)單元砌體因收縮和溫度變形而產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于砌體的抗拉強(qiáng)度，從而防止和減少墻體裂縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)置在因溫度和收縮變形引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。

（2）合理設(shè)計(jì)后澆帶，將現(xiàn)澆混凝土樓蓋分段施工，使混凝土的早期收縮先行完成，然后再澆筑分段間的混凝土，使之成為整體。

（3）適當(dāng)加大屋面層圈梁和房屋四角構(gòu)造柱的配筋和提高頂層砌體的砂強(qiáng)度。

（4）外露的混凝土挑檐、通長(zhǎng)陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件，應(yīng)按一定距離設(shè)置伸縮縫。

（5）為避免女兒墻開裂對(duì)整個(gè)建筑物的影響，應(yīng)設(shè)法消除屋頂面層因溫度變形對(duì)女兒墻的推力作用。

（6）做好屋面保溫隔熱層施工，防水層質(zhì)量是多年來(lái)的主要滲漏通病。

（7）盡量避免混凝土構(gòu)件外露，防止冷熱橋產(chǎn)生，用保溫材料處理外露件，設(shè)計(jì)節(jié)能型建筑。

3. 結(jié)構(gòu)性裂縫

3.1表觀現(xiàn)象： 結(jié)構(gòu)性裂縫一般產(chǎn)生在荷載較大的底層截面尺寸較小的窗間墻、磚柱等處，以及大梁、屋架支座等集中荷載作用的部位。因荷載過(guò)大或砌體承載能力低，局部承壓不足，砌體受壓破壞而產(chǎn)生豎向粉碎性裂縫。縫口呈上寬下窄上段有不規(guī)則破碎裂縫。

3.2結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的一般性原因： （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差錯(cuò) 由于結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算遺漏、設(shè)計(jì)差錯(cuò)、構(gòu)造不合理而減小構(gòu)件截面面積，削弱了砌體承載能力；（2） 砌體內(nèi)因埋設(shè)各種穿過(guò)墻體，破壞了砌體整體性，減少了砌體截面面積，削弱了砌體不符合要求，磚柱采用包心砌法，砌體存在“通縫”等缺陷，降低了砌體承載能力； （3）砌體施工質(zhì)量低劣 由于砌筑用磚及砂漿強(qiáng)度等級(jí)低，砌筑砂漿不飽滿，組砌砂漿不飽滿，組砌不符合要求，磚筑用磚及砂漿強(qiáng)度砌法，砌體存在“通縫”等缺陷，降低了砌體承載能力；（4）使用不當(dāng) 由于改變房屋用途，加大使用荷載和增加振動(dòng)力，使墻體受到破壞。

3.3裂縫防治措施： （1）正確進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì) 當(dāng)荷載較大而構(gòu)件截面尺寸受到限制時(shí)，應(yīng)提高磚和砂漿強(qiáng)度等級(jí)，或采用配筋砌體提高砌體強(qiáng)度；在大梁、屋架支座處設(shè)計(jì)鋼筋混凝土墊塊；（2）卸載 對(duì)由于荷載過(guò)大砌體強(qiáng)度低，已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的墻體，可采取減輕上部結(jié)構(gòu)自重與使用荷載，或在其頂部砌體內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土梁，承擔(dān)上部傳來(lái)的荷載。在原有大梁下設(shè)置磚墻，磚柱、分擔(dān)部分上部荷載，保護(hù)已經(jīng)開裂的砌體；（3）結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng) 對(duì)由于荷載較大、砌體截面尺寸、承載能力不足并已產(chǎn)生裂縫的墻體，可采用加大截面尺寸，如將門窗的洞口全部或部分用磚堵砌，增設(shè)附壁柱以提高其承載能力。

綜上淺要分析可知，砌體裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預(yù)防措施，是一項(xiàng)重要任務(wù)。磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫形式主要是地基不均勻沉降裂縫、溫度裂縫及結(jié)構(gòu)裂縫 3 個(gè)方面，引發(fā)磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的原因可能是其中某單一因素，也可能受多種因素共同影響，當(dāng)裂縫出現(xiàn)后，要通過(guò)認(rèn)真分析作出正確判斷，采取有效措施控制裂縫發(fā)展，確保結(jié)構(gòu)安全，延長(zhǎng)使用年限。

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