多层砖混结构墙体发生裂缝的原因及防治措施

    孙淑赟　杨国萍

    摘 要：本文分析了不均匀沉降与温度变化是砖混结构墙体产生裂缝的基本原因，并提出了相应的防治措施。

    关键词：墙体裂缝；不均匀沉降；温度变化；防治措施

    1 前言

    目前在我国广泛使用的砖混结构住宅及办公楼因其造价低、施工速度快，而取得良好的经济效益。但砖混结构由于设计、施工和材料等方面的原因，常使砖砌体产生各种形式的裂缝，影响观感和使用，甚至危及房屋的结构安全，已经引起人们的重视。多层砖房墙体的开裂现象，一般在施工后不久（约1～3个月）就开始出现，延续数月（有时数年）才趋稳定。墙体的裂缝种类繁多，如斜裂缝、竖向裂缝、水平裂缝等。产生裂缝的原因也较复杂，如不均匀沉降、温度、收缩、冻融、冻胀、湿陷等，而其中温度与不均匀沉降是墙体产生裂缝的基本原因。

    2 墙体裂缝的主要种类和特征

    2.1 斜裂缝：裂缝部位在窗口转角、窗间墙、窗台墙、外墙及南墙上。

    在大多数情况下，纵墙上端的两端部出现斜裂缝的概率较高。斜裂缝往往通过窗口的两对角，且在窗口处缝宽度较大，向两边逐渐缩小。斜裂缝在靠近平屋顶下面的外墙上时，或在内隔墙（横墙）上时，或在山墙上时，裂缝经常呈正八字形。有些裂缝在建筑物外墙下部也呈正八字形，而且缝宽度是下大上小。在个别建筑物上，亦出现过倒八字形裂缝。

    2.2 水平裂缝：外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝相接合，形成一段斜裂缝与一段水平裂缝相组合的混合裂缝。水平裂缝一般均沿灰缝错开，而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块与砖块出现。

    2.3 竖向裂缝：常出现在窗台墙上（窗孔的两个下角处），有的出现在墙的顶部；裂缝特征是上宽下窄。建筑物承重墙体若承受负弯矩作用，其中部也可能出现上宽下窄的竖向裂缝。

    3 墙体裂缝产生的基本原因

    3.1 不均匀沉降引起的裂缝

    3.1.1 房屋长高比较大，中间沉降一般较多，使房屋产生纵向整体弯曲，在前后檐墙产生八字形裂缝，有时两端沉降过大，产生倒八字形裂缝。一般裂缝往上的指向对应着沉降较大的部位。

    3.1.2 建筑地基范围内，局部有深坑、墓穴、污水井、旧房基、大垃圾硬块或者古河道等，如果处理不当，将会产生局部下沉，造成墙体开裂。

    3.1.3 建筑地基范围内，土层分布不均匀，有时存在软弱下卧层和粉砂层，导致不均匀沉降。

    3.1.4 立面有错层或立面布置复杂，上部质量分布不均匀，也易造成不均匀沉降。

    3.1.5 沉降缝处按双墙设计，荷载增加，相应基底面积不足，造成该处沉降过大，双墙倾斜，产生裂缝。

    3.1.6 软土地基采用换土处理，压实密度不够，使承载力不足，不能满足设计要求，导致沉降过大。

    3.1.7 地基基础施工不当，基槽泡水，扰动持力层，或在房基四周挖坑，抽水等均会产生不均匀沉降，影响房屋安全。

    3.1.8 地基反力对薄弱墙段产生不利影响，最为明显的首层窗下槛墙，由于目前窗户开得过大，槛墙刚度降低，弯曲变形增大，造成上大下小的垂直裂缝。

    3.2 温度变化引起的墙体裂缝

    温度裂缝产生的机理及部位。由于建筑物处在自然环境中，受温度、季节及风雨等自然条件的影响大，而由于钢筋混凝土的线膨胀系数为 1.0×10-5，而砖砌体的线膨胀系数为0.5×10-5，在相同温度下，混凝土构件的变形比砖墙要大1倍，因此当温度发生变化时，各部分构件变形会出现不一致，致使砖砌体产生附加拉应力导致墙体产生裂缝。现将一般温度裂缝产生的部位和机理概述如下：

    3.2.1 房屋顶层两端一至二开问的内外纵墙产生斜裂缝或八字形裂缝，如果端部有窗户，则在窗角应力集中部位产生斜裂缝，房屋越长，裂缝越明显，南墙比北墙严重，纵墙比横墙严重。

    3.2.2 当屋顶檐口采用女儿墙时，在转角出现裂缝，甚至周围水平裂缝，局部女儿墙有明显外倾现象。

    3.2.3 在L型房屋的转角处，是温度应力集中区域，且双向墙体互为约束，导致在横墙和纵墙产生斜裂缝和垂直裂缝。

    3.2.4 冬季大气骤然降温，墙体内产生较大的收缩应力，将会使墙体(含山墙)或者窗户下槛墙产生垂直裂缝。

    4 避免墙体产生裂缝的防治措施

    4.1 不均匀沉降裂缝的防治措施

    4.1.1 设计人员在似定地基加固和处理方案时，应将地基处理与上部结构的处理结合起来考虑。

    4.1.2 合理设置沉降缝。如荷载差异较大处、基础形式不同处、平面形状复杂处、两种结构形式之间等部位，必须设置沉降缝且保证有足够宽度。

    4.1.3 加强上部结构刚度，提高墙体抗剪强度，刚度较强可以少量调整局部地基不均匀沉降。

    4.1.4 在容易引起变形的部位增设构造柱、圈梁、整浇带，提高砌筑砂浆强度以及其它构造措施，以提高结构的整体性和局部抗裂能力。

    4.1.5 加强地基的探槽工作，将软弱部位加固处理后方可进行基础施工。

    4.2 温度变化裂缝的防治措施

    4.2.1 屋面保温层的最小厚度应较现在的作法有所提高，尽量不采用炉渣保温，保温材料要严格控制质量、含水率，提高屋面的保温隔热性能。屋顶尽量采用坡型屋顶，并在屋顶上开洞设置老虎窗，可以有效地控制屋顶产生裂缝。

    4.2.2 加大顶层圈梁截面尺寸、钢筋直径，将角部构造柱配筋加大，当屋面板长度大于30ｍ时，应在纵横向设置拉通钢筋，适当提高顶层砌体砂浆标号。

    4.2.3 顶层端部房间内纵墙尽量不开窗，如非开不可，窗口应尽量减小，并加腰梁一道；外墙门窗洞口不宜过宽，并在顶层端部房间内外纵墙及山墙采用配筋砖砌体。

    4.2.4 顶层两端房间外纵墙与内横墙交接处及山墙与内纵墙交接处均设构造柱，构造柱上下端锚固在相应圈梁内。

    4.2.5 当纵墙两端开间内设有较大洞口，可以在洞口两侧设置砼构造柱，与上、下圈梁拉结，既可以加强该开间的刚度，又可以阻止裂缝发展。

    4.2.6 屋面女儿墙如果局部为砖墙、局部为混凝土墙，二者之间必须设置温度缝。

    4.2.7 当房屋较长、体型较复杂时，按规范要求合理设置温度伸缩缝。

    5 结语

    通过对建筑物常见裂缝的分析研究和多年来的工作实践证实，砖混结构的墙体裂缝虽然具有多发性、多样性、复杂性的特点，且有时不可避免，但只要设计合理，确保施工质量，选用材料得当，是能将建筑物的裂缝消除或限制在一定范围之内。