淺談磚混結構設計中墻體裂縫的防治措施

李季年

摘要：文章根據住宅建筑磚混結構墻體裂縫產生的原因，提出了防止磚混結構墻體開裂的措施。

關鍵詞：磚混結構；墻體裂縫；地基不均勻沉降

中圖分類號：TV398 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0123-02

近年來，磚混結構多層住宅工程屢屢發生墻體裂縫。磚混結構建筑是量大面廣的建筑結構形式，為廣大城市和農村所普遍采用，但是磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低，容易在局部產生裂縫，嚴重影響建筑物的整體性和使用功能，甚至危及結構安全。墻體裂縫有的由小變大，發展很快；有的裂縫位置走向不一。發展到一定程度后就不再增大，給住戶心理造成很大壓力。因此分析產生裂縫的原因并做好預防措施，是工程技術人員的一項重要任務。

一、墻體裂縫形成的原因及類型

（一）墻體裂縫形成的原因

磚混結構的墻體除承受各種荷載引起的內力外，還承受因地基不均勻沉降、溫度變化和收縮等復雜因素引起的內力。因為磚混砌體抗拉強度很差，受這些內力的作用，很可能使墻體發生裂縫。形成磚混結構墻體的裂縫其主要原因分析如下：

1．由荷載引起的墻體裂縫。在磚混結構中，墻體既是圍護結構，又是承重的主要結構構件，它將樓板和梁傳來的荷載及自身的重量傳遞給基礎。在力的傳遞過程中，當遇有門窗洞口時，應力會集中在門窗洞口的兩側，這樣使門窗洞口的上下端成了受彎構件，一般門窗洞口的上端設置有過梁，會由過梁承擔由此產生的彎矩，而門窗洞口的下端部位產生的彎矩則由墻體自身來承擔，加之砌體受彎能力差，就會出現我們常見的窗臺下墻體裂縫。洞口越大，裂縫越大，數量越多，裂縫也越長。這種裂縫一般表現為豎向裂縫。另一方面，有些墻體上支撐的梁（屋架）作用點距墻中心距離過大或承受吊車荷載，產生的偏心距很大，特別是承受風荷載為主山墻墻體，這些墻體會承受很大的彎矩而產生彎曲拉應力，當墻體內產生的拉應力超過砌體的抗拉強度時，使墻體發生裂縫。這種裂縫一般表現為水平裂縫。

2．由地基不均勻沉降引起的墻體裂縫。房屋下部的地基支撐整幢房屋而產生壓縮變形，房屋亦隨著沉降。當地基土層不一致或土層一致而上部荷載分布不均勻時，地基將產生不均勻沉降，因而使房屋的墻體中產生彎曲和剪切引起的附加應力，當墻體內產生的拉應力超過砌體的抗拉強度時，砌體中會出現裂縫。如果地基的不均勻沉降繼續加劇，裂縫不斷開展，就可能使房屋嚴重破壞。這種裂縫都表現為斜裂縫，裂縫方向與沉降方向基本垂直。

3．由溫度變化和收縮引起的墻體裂縫。熱脹冷縮是大部分物體固有的物理性質，我們的建筑也不例外。磚混結構房屋，主要由鋼筋砼梁板和磚墻組合而成，在相同溫度條件下，鋼筋砼的線膨脹系數是砌體線膨脹系數的2倍。由于屋面長時間受陽光的輻射，其溫度比墻體溫度高出很多，在夏季，屋面溫度是墻體溫度的2～3倍左右，這樣在屋蓋的變形過程中，產生了很大推力。由于板與墻之間存在著摩擦力，作用在墻體頂端的水平推力使屋蓋下的墻體受剪，產生內應力，當主拉應力大于墻體的抗拉強度時墻體就會出現裂縫，這種裂縫體現為斜裂縫和水平裂縫。同理，通長的陽臺、挑檐、女兒墻和壓頂等外露砼構件，在高溫暴曬下膨脹伸長，均會造成墻體的裂縫。混凝土的收縮值比砌體的收縮值大得多。若墻體能抑制埋入墻內的板端收縮，則在板內產生收縮應力，引起墻體的裂縫。

（二）墻體裂縫的種類

磚混結構墻體的裂縫可劃分為3種：豎向裂縫、水平裂縫、斜向裂縫。豎向裂縫是指與建筑的設計水平面垂直的裂縫；水平裂縫是指與建筑的設計水平面平行的裂縫；斜向裂縫是指與建筑的設計水平面有一定夾角的裂縫。

二、防止磚混結構墻體開裂的措施

由于墻體的抗裂性差，受荷不均、地基的不均勻沉降、溫度變化和收縮，都可使磚混結構房屋的墻體產生裂縫，直接影響房屋的整體性和美觀，同時給人們的生活和工作帶來不便，嚴重時可能會影響房屋的使用功能，危及生命安全，因此必須在磚混結構設計中采取一系列有效的防裂措施，防止墻體裂縫的出現或抑制裂縫的開展。

（一）防止由荷載引起墻體裂縫的措施

1．提高房屋的整體性和空間剛度

（1）合理布置承重墻，盡量將縱墻拉通，避免斷開和轉折，且每隔一定距離，設置一道橫墻，將內外縱墻連接起來。

（2）設置鋼筋混凝土構造柱、圈梁。為了增加建筑物的整體剛度，在外墻四角、錯層部位橫墻與外縱墻交接處、大房間內外墻交接處設置構造柱；在檐口、樓蓋、基礎頂面處，沿外墻和內縱墻、橫墻設置圈梁，所有圈梁均應在一個水平面內連接成封閉系統。

（3）加強墻體被削弱的部位，不宜在磚墻上開過大的門窗洞口。若因開洞過大使墻體剛度削弱時，宜在大洞口兩側設置鋼筋混凝土構造柱予以加強。如窗口過大，窗臺易產生反向彎曲而出現裂縫。這時可在窗臺的墻體上設置鋼筋砼梁帶，以防止這種裂縫的產生和發展。

2．加強構件之間的連接措施

（1）墻體的連接。砌體的轉角處、縱橫墻交接處應同時砌筑，并使縱橫墻的砌體互相咬合。對不能同時砌筑又必須留置的臨時間斷處，應砌成斜槎。如留斜槎有困難時，也可做成直槎，但應加設砌體拉結筋。

（2）墻體和屋蓋、樓蓋等水平構件的連接。其一，預制鋼筋混凝土板在墻上的支撐長度不宜小于100mm，預制鋼筋混凝土板擱置在混凝土圈梁上的支撐長度不宜小于80mm，鋼筋混凝土梁在墻上的支撐長度不宜小于180mm～240mm。其二，跨度大于6m的屋架和跨度大于4.8m的梁，其支撐面下的砌體，應設置混凝土梁墊。其三，厚度小于或等于240mm 的墻，當大梁跨度大于或等于6m時，其支撐處宜加設壁柱，或采取其他加強措施。

3．減少軸向力偏心距措施。墻體設計時應盡可能使墻體受軸心壓力或小偏心壓力，為此要采取以下措施：

（1）對于荷載偏心距和彎矩很大的墻體，一般都要采用帶壁柱的墻體來增加截面慣性距以減小彎曲受拉應力。

（2）為了減小屋架或梁端部支撐壓力對砌體的偏心距，可在屋架或梁端底部和墊塊頂面的預埋鋼板之間加設較窄的鋼墊板。

（3）在保證墻體有足夠的局部受壓承載力條件下，不宜將梁的支撐長度伸得過長，梁下放置梁墊比將梁端放大的構造做法要好，這樣可以避免梁出現彎曲后，梁端的上下墻體隨著梁端共同轉動，從而在墻體中產生過大彎矩。

（二）防止由地基不均勻沉降引起墻體裂縫的措施

1．選擇合理的建筑體型和平面形狀。其一，建筑物的長高比不宜過大，一般為長高比不宜大于2.5；其二，建筑物體型應力求簡單，盡量避免立面高低起伏和平面凹凸曲折，當體型較復雜時，應用沉降縫將其劃分為若干平面形狀規則且剛度較好的單元；其三，建筑物高差不宜過大，對空間剛度較好的建筑物，其緊接部分的高差不宜超過一層，超過一層時宜用沉降縫將其分開。

2．認真分析地質資料并做好地基處理。一是對勘察單位提供的地質報告要認真分析，謹慎對待，用最科學的辦法提供地基處理方案。二是認真做好地基的驗槽工作，核對基槽尺寸是否與設計尺寸相符，實際的地質構造是否與地質報告提供的地質構造相符，有無古墓、洞穴等。三是設計中一定要做好地基的沉降量預估，在施工圖中標注沉降觀測點，注明沉降觀測的要求。四是在濕陷性黃土地區，一定按規范要求設計處理地基，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的裂縫。

3．設置沉降縫。沉降縫的作用是將建筑物自屋頂到基礎分為若干個長寬比較小、整體剛度好、自成沉降體系的單元。這些單元具有調整過大不均勻沉降的能力。沉降縫的位置一般設置在下列部位：一是平面形狀復雜的建筑物的轉折部位；二是建筑物高度或荷載差異處；三是建筑物結構或基礎類型不同處；四是分期建造的建筑物交界處；五是過長建筑物的適當部位；六是地基土的壓縮性有顯著差異處。設計時要綜合考慮許多因素（如地質情況、預期沉降量、建筑體型、結構類型、美觀要求、施工情況等），才能正確合理地布置沉降縫的位置，一般應盡可能設置在建筑物的轉折部位，以便于進行建筑的處理。

（三）防止由溫度變化和收縮引起墻體裂縫的措施

因收縮和溫度變形產生的裂縫，對建筑物的整體性、耐久性和外形美觀有很大影響。設計時應妥善布置墻體，盡可能避免產生這種縫。其主要措施如下：

一是設置溫度伸縮縫，伸縮縫是將過長的建筑物用縫分成幾個長度較小的獨立單元，使每個單元砌體因收縮和溫度變形而產生的拉應力小于砌體的抗拉強度，從而防止和減少墻體裂縫。伸縮縫應設置在因溫度和收縮變形引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大的地方。

二是合理設計后澆帶，將現澆混凝土樓蓋分段施工，使混凝土的早期收縮先行完成，然后再澆注分段間的混凝土，使之成為整體。

三是在建筑物頂層宜設置圈梁，當采用鋼筋混凝土圈梁時，在溫差較大而易引起墻體開裂的地區，圈梁不宜露在室外。

四是外露的混凝土挑檐、通長陽臺等構件，應按一定的距離設置伸縮縫。

五是為避免女兒墻開裂對整個建筑物的影響，應設法消除屋頂面層因溫度變形對女兒墻的推力作用。

六是盡量避免混凝土構件外露，設計節能型建筑。

三、結語

防止磚混結構墻體的裂縫，除從設計方面采取措施外，還必須從其他環節采取措施。應從加強施工質量的管理、加強監理和監督、嚴把原材料進場關、提高施工人員的素質、合理安排施工工序等方面來消除墻體的裂縫。

參考文獻

[1]田利平．談混合結構墻體的布置和構造設計[J]．山西建筑，2003，（18）．

[2]馬玉華．試析混合結構墻體裂縫的原因及預防措施[J]．哈爾濱鐵道科技，2007，（4）．