砌體結(jié)構(gòu)中常見裂縫及其防治

田昱峰

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西太原 030013)

砌體結(jié)構(gòu)是由塊材和砂漿砌筑而成的墻，柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的砌體為主制作的結(jié)構(gòu)。因砌體結(jié)構(gòu)的材料容易就地取材、來源廣泛，具有良好的耐火性和較好的耐久性，施工設(shè)備和施工工藝較簡單，可以大量地節(jié)約木材、水泥和鋼材，相對造價低廉，因而得到廣泛應(yīng)用，一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎(chǔ)都可采用砌體結(jié)構(gòu)。但是砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受軸心或小偏心壓力，而很少受拉或受彎。砌體屬于脆性材料，裂縫的存在不僅給居住者在感官和心理上造成不良影響，還降低了墻體的質(zhì)量，造成滲漏，甚至?xí)绊懙浇Y(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。

1 砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

1.1 地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫

當(dāng)?shù)鼗l(fā)生不均勻沉降后，沉降大的砌體與沉降小的砌體會產(chǎn)生相對位移，從而產(chǎn)生附加的拉力或剪力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過砂漿強度時，砌體中便產(chǎn)生相對裂縫。一般在建筑物下部門窗洞口上下，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。較少出現(xiàn)底層墻體開裂，墻體裂縫有以下幾種:

1)斜裂縫一般發(fā)生在建筑物縱墻的兩端，或建筑物的中部以及建筑物的陽角。斜裂縫成因是由于地基局部沉降，使墻體承受較大的剪力，當(dāng)砌體受拉應(yīng)力超過其抗拉強度時，即發(fā)生斷裂。2)水平裂縫多發(fā)生在窗間墻。當(dāng)發(fā)生局部不均勻沉降時，建筑物沉降單元上部受到阻力作用時，使窗間墻承受較大的剪應(yīng)力，當(dāng)剪應(yīng)力大于砌體的抗剪強度時產(chǎn)生裂縫。3)豎向裂縫大多在較寬窗的窗臺中部。原因是窗下墻兩端在窗間墻上部的集中荷載作用下，使窗下墻的兩端受的壓力大，地基壓縮下降量大，而中部向上彎曲，產(chǎn)生彎曲裂縫。

為防止不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫而采取的措施有:

1)建筑物體型力求簡單，盡量避免使用復(fù)雜結(jié)構(gòu)體型;2)合理設(shè)置沉降縫，在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載或剛度突變處以及地基土軟硬交界處均應(yīng)從基礎(chǔ)開始設(shè)置沉降縫;3)加強建筑物結(jié)構(gòu)的剛度和整體性，增強結(jié)構(gòu)圈梁，合理布置墻體;4)加強地基勘察，以探明局部軟弱土層，對不良地基應(yīng)妥善處理;5)房屋體形應(yīng)力求簡單，橫墻間距不宜過大。

1.2 溫度變化引起的裂縫

溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫。對于磚砌體結(jié)構(gòu)，由于混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，混凝土由于溫度改變而引起的變化是砌體的兩倍。當(dāng)外界溫度升高時，混凝土變形大，砌體墻體變形相對較小，導(dǎo)致磚砌體和混凝土之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。使混凝土受壓，墻體受拉、受剪。當(dāng)溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時，有可能使外縱墻在門窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發(fā)生向豎向貫通墻體全高的裂縫。另外，當(dāng)墻體因受彎在截面薄弱處(如窗間墻)會出現(xiàn)水平裂縫。

為防止溫度變化產(chǎn)生的裂縫而采取的措施有:1)屋面加設(shè)保溫層以減小屋蓋與墻體的溫差，且保溫層必須具有一定的厚度;2)當(dāng)房屋較長、體型較復(fù)雜時，應(yīng)合理設(shè)置伸縮縫;3)樓面板下設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通;4)合理安排屋面施工時間及施工工序，施工時盡量避開高溫或寒冷季節(jié)，以解決混凝土施工中的內(nèi)應(yīng)力問題。

1.3 砌體材料干縮引起的裂縫

砌塊在水中能吸收水分，在空氣中也能吸收空氣中的水汽，并且隨著空氣濕度的大小而變化。同時砌塊中的水分也可以向外界擴(kuò)散，直到最后與空氣中的濕度達(dá)到一個平衡狀態(tài)。而砌塊墻體水分的吸收和擴(kuò)散會使墻體產(chǎn)生拉應(yīng)力，而此拉應(yīng)力一旦超過砌塊間砂漿的粘結(jié)強度或抗剪強度，或者超過砌塊的抗拉強度，就會使墻體產(chǎn)生裂縫。

防止墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施:1)設(shè)置控制縫?？刂瓶p的設(shè)置位置:在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;2)在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶。配筋帶宜設(shè)置在樓蓋處和屋蓋處墻體的頂部、臺的下部，其間距不應(yīng)大于2 400 mm，也不宜小于800 mm;3)面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施;4)選用干縮值低的墻材;5)設(shè)置灰縫鋼筋，提高抗拉強度。

1.4 設(shè)計上對房屋的設(shè)計和構(gòu)造處理不當(dāng)而引起的裂縫

在建筑設(shè)計中由于對可能存在局部軟弱地基如處理不當(dāng)，則可能產(chǎn)生地基不均勻沉降，且當(dāng)上層結(jié)構(gòu)剛度不足時，就會產(chǎn)生裂縫;當(dāng)房屋過長或型體復(fù)雜，也會產(chǎn)生不均勻沉降或溫差裂縫;設(shè)計時未進(jìn)行荷載不利組合，導(dǎo)致使用荷載分布與設(shè)計值相差過大;砌體實際強度與設(shè)計強度不符;圈梁設(shè)計過小或強度過低，洞口過梁搭接長度小于250 mm等。以上各種情況均會使砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重者甚至?xí)菇Y(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

防治措施:1)對局部軟弱地基應(yīng)作加強處理，同時應(yīng)加強上部結(jié)構(gòu)剛度;2)計算時，必須進(jìn)行不利荷載組合;3)認(rèn)真驗算砌體強度、驗算砌體局部承壓，當(dāng)局部承壓不足時應(yīng)設(shè)置混凝土墊塊;4)各構(gòu)件剛度應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的變形要求;5)對較長的房屋，其頂層的房屋端開間應(yīng)加強剛度。

1.5 施工過程中由于施工工藝、使用的砌體材料不合格而引起的裂縫

在施工過程中的不定因素很多，當(dāng)砂漿稠度過大，吸水后干縮、砂漿不飽滿或砂漿稠度不夠時，都會在過梁處產(chǎn)生沿磚縫斜向的裂縫;施工時不潤濕磚也會影響砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。磚的質(zhì)量不合格，砂漿強度不夠，這些都會導(dǎo)致整個砌體結(jié)構(gòu)的強度和剛度不夠;而造成砂漿強度偏低的原因是使用了不合格的水泥或是配合比不正確。當(dāng)砌體強度不夠，砌體灰縫飽滿度不足時也會影響到整個砌體結(jié)構(gòu)的強度和剛度。以上這些都會影響砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

預(yù)防措施:1)加強施工管理，嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工;2)保證施工中所使用的材料在進(jìn)場前都進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測，嚴(yán)禁不合格材料入場。

1.6 在裝修、使用過程中產(chǎn)生的裂縫

在裝修過程中，不得對承重構(gòu)件做任意破壞，裝修樓地面時應(yīng)注意裝修后荷載值不應(yīng)超過原設(shè)計值;使用中，活載不宜過于集中，防止由于局部荷載過大而引起裂縫;當(dāng)房屋超過結(jié)構(gòu)合理使用年限或者出現(xiàn)較大裂縫時，應(yīng)委托相關(guān)單位進(jìn)行鑒定。必要時，對損壞的構(gòu)件進(jìn)行加固并加強觀測。

2 結(jié)語

根據(jù)很多工程實例，由于砌體結(jié)構(gòu)的強度和剛度較小，引起裂縫的原因較多，在很大程度上只能以預(yù)防為主。但其危害性和處理方法也不能一概而論，一旦出現(xiàn)裂縫需要仔細(xì)認(rèn)真的觀察，對涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的裂縫要迅速采取必要的措施，加固補強以消除隱患。

［1］苑振芳.關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制措施的建議［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2000(8)：29-30.

［2］苑振芳.國際標(biāo)準(zhǔn)《配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)范》簡介［J］.工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，1995(5)：31-32.

［3］崔建華，丁振洲.建筑磚砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施［J］.工程科技，2010(8)：66-67.

［4］楊翠娜，曹叢霞.砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的分析與防治［J］.河南建材，2012(2)：15-16.