多層磚混結構墻體發生裂縫的原因及防治措施

孫淑赟　楊國萍

摘 要：本文分析了不均勻沉降與溫度變化是磚混結構墻體產生裂縫的基本原因，并提出了相應的防治措施。

關鍵詞：墻體裂縫；不均勻沉降；溫度變化；防治措施

1 前言

目前在我國廣泛使用的磚混結構住宅及辦公樓因其造價低、施工速度快，而取得良好的經濟效益。但磚混結構由于設計、施工和材料等方面的原因，常使磚砌體產生各種形式的裂縫，影響觀感和使用，甚至危及房屋的結構安全，已經引起人們的重視。多層磚房墻體的開裂現象，一般在施工后不久（約1～3個月）就開始出現，延續數月（有時數年）才趨穩定。墻體的裂縫種類繁多，如斜裂縫、豎向裂縫、水平裂縫等。產生裂縫的原因也較復雜，如不均勻沉降、溫度、收縮、凍融、凍脹、濕陷等，而其中溫度與不均勻沉降是墻體產生裂縫的基本原因。

2 墻體裂縫的主要種類和特征

2.1 斜裂縫：裂縫部位在窗口轉角、窗間墻、窗臺墻、外墻及南墻上。

在大多數情況下，縱墻上端的兩端部出現斜裂縫的概率較高。斜裂縫往往通過窗口的兩對角，且在窗口處縫寬度較大，向兩邊逐漸縮小。斜裂縫在靠近平屋頂下面的外墻上時，或在內隔墻（橫墻）上時，或在山墻上時，裂縫經常呈正八字形。有些裂縫在建筑物外墻下部也呈正八字形，而且縫寬度是下大上小。在個別建筑物上，亦出現過倒八字形裂縫。

2.2 水平裂縫：外墻上的斜裂縫往往與水平裂縫相接合，形成一段斜裂縫與一段水平裂縫相組合的混合裂縫。水平裂縫一般均沿灰縫錯開，而斜裂縫既可能沿灰縫也可能橫穿砌塊與磚塊出現。

2.3 豎向裂縫：常出現在窗臺墻上（窗孔的兩個下角處），有的出現在墻的頂部；裂縫特征是上寬下窄。建筑物承重墻體若承受負彎矩作用，其中部也可能出現上寬下窄的豎向裂縫。

3 墻體裂縫產生的基本原因

3.1 不均勻沉降引起的裂縫

3.1.1 房屋長高比較大，中間沉降一般較多，使房屋產生縱向整體彎曲，在前后檐墻產生八字形裂縫，有時兩端沉降過大，產生倒八字形裂縫。一般裂縫往上的指向對應著沉降較大的部位。

3.1.2 建筑地基范圍內，局部有深坑、墓穴、污水井、舊房基、大垃圾硬塊或者古河道等，如果處理不當，將會產生局部下沉，造成墻體開裂。

3.1.3 建筑地基范圍內，土層分布不均勻，有時存在軟弱下臥層和粉砂層，導致不均勻沉降。

3.1.4 立面有錯層或立面布置復雜，上部質量分布不均勻，也易造成不均勻沉降。

3.1.5 沉降縫處按雙墻設計，荷載增加，相應基底面積不足，造成該處沉降過大，雙墻傾斜，產生裂縫。

3.1.6 軟土地基采用換土處理，壓實密度不夠，使承載力不足，不能滿足設計要求，導致沉降過大。

3.1.7 地基基礎施工不當，基槽泡水，擾動持力層，或在房基四周挖坑，抽水等均會產生不均勻沉降，影響房屋安全。

3.1.8 地基反力對薄弱墻段產生不利影響，最為明顯的首層窗下檻墻，由于目前窗戶開得過大，檻墻剛度降低，彎曲變形增大，造成上大下小的垂直裂縫。

3.2 溫度變化引起的墻體裂縫

溫度裂縫產生的機理及部位。由于建筑物處在自然環境中，受溫度、季節及風雨等自然條件的影響大，而由于鋼筋混凝土的線膨脹系數為 1.0×10-5，而磚砌體的線膨脹系數為0.5×10-5，在相同溫度下，混凝土構件的變形比磚墻要大1倍，因此當溫度發生變化時，各部分構件變形會出現不一致，致使磚砌體產生附加拉應力導致墻體產生裂縫。現將一般溫度裂縫產生的部位和機理概述如下：

3.2.1 房屋頂層兩端一至二開問的內外縱墻產生斜裂縫或八字形裂縫，如果端部有窗戶，則在窗角應力集中部位產生斜裂縫，房屋越長，裂縫越明顯，南墻比北墻嚴重，縱墻比橫墻嚴重。

3.2.2 當屋頂檐口采用女兒墻時，在轉角出現裂縫，甚至周圍水平裂縫，局部女兒墻有明顯外傾現象。

3.2.3 在L型房屋的轉角處，是溫度應力集中區域，且雙向墻體互為約束，導致在橫墻和縱墻產生斜裂縫和垂直裂縫。

3.2.4 冬季大氣驟然降溫，墻體內產生較大的收縮應力，將會使墻體(含山墻)或者窗戶下檻墻產生垂直裂縫。

4 避免墻體產生裂縫的防治措施

4.1 不均勻沉降裂縫的防治措施

4.1.1 設計人員在似定地基加固和處理方案時，應將地基處理與上部結構的處理結合起來考慮。

4.1.2 合理設置沉降縫。如荷載差異較大處、基礎形式不同處、平面形狀復雜處、兩種結構形式之間等部位，必須設置沉降縫且保證有足夠寬度。

4.1.3 加強上部結構剛度，提高墻體抗剪強度，剛度較強可以少量調整局部地基不均勻沉降。

4.1.4 在容易引起變形的部位增設構造柱、圈梁、整澆帶，提高砌筑砂漿強度以及其它構造措施，以提高結構的整體性和局部抗裂能力。

4.1.5 加強地基的探槽工作，將軟弱部位加固處理后方可進行基礎施工。

4.2 溫度變化裂縫的防治措施

4.2.1 屋面保溫層的最小厚度應較現在的作法有所提高，盡量不采用爐渣保溫，保溫材料要嚴格控制質量、含水率，提高屋面的保溫隔熱性能。屋頂盡量采用坡型屋頂，并在屋頂上開洞設置老虎窗，可以有效地控制屋頂產生裂縫。

4.2.2 加大頂層圈梁截面尺寸、鋼筋直徑，將角部構造柱配筋加大，當屋面板長度大于30ｍ時，應在縱橫向設置拉通鋼筋，適當提高頂層砌體砂漿標號。

4.2.3 頂層端部房間內縱墻盡量不開窗，如非開不可，窗口應盡量減小，并加腰梁一道；外墻門窗洞口不宜過寬，并在頂層端部房間內外縱墻及山墻采用配筋磚砌體。

4.2.4 頂層兩端房間外縱墻與內橫墻交接處及山墻與內縱墻交接處均設構造柱，構造柱上下端錨固在相應圈梁內。

4.2.5 當縱墻兩端開間內設有較大洞口，可以在洞口兩側設置砼構造柱，與上、下圈梁拉結，既可以加強該開間的剛度，又可以阻止裂縫發展。

4.2.6 屋面女兒墻如果局部為磚墻、局部為混凝土墻，二者之間必須設置溫度縫。

4.2.7 當房屋較長、體型較復雜時，按規范要求合理設置溫度伸縮縫。

5 結語

通過對建筑物常見裂縫的分析研究和多年來的工作實踐證實，磚混結構的墻體裂縫雖然具有多發性、多樣性、復雜性的特點，且有時不可避免，但只要設計合理，確保施工質量，選用材料得當，是能將建筑物的裂縫消除或限制在一定范圍之內。