多層砌體房屋溫度裂縫產生的原因與防治措施

秦擁軍

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

1 概述

磚砌體結構房屋在我國建筑史上源遠流長，已經構成中華文化的一部分。改革開放以來，砌體結構在我國建筑行業得到空前的發展，尤其在多層住宅中得以廣泛的應用。如今，人們對住宅的要求已不僅是單一的安全性，而是更加注重它的適用性和耐久性，以及視覺上的美感。

我們在建設工程施工與保修服務中，經常遇到多層砌體結構樓房天花板與墻體出現裂縫。其中樓層越高裂縫越嚴重，而且以頂層最為嚴重。這些裂縫往往是在建筑物竣工后或使用一到兩年后出現的。這些裂縫的產生輕則影響建筑物的美觀、給人們帶來心理上的不適甚至恐慌，重則可能危害房屋結構的安全，降低建筑的耐久性，所以必須分析原因并加以預防和控制。

2 溫度裂縫的表現形式

2.1 八字形裂縫

多層砌體結構房屋頂層縱墻出現向中部傾斜的斜裂縫，形同“八”字形，多出現在窗口上方對角線方向。以頂層靠山墻的兩端最重。頂層向下1個～2個樓層內同樣部位出現同樣裂縫，但頂層較嚴重，往下層較輕微。縫寬在0.2 mm～1.5 mm之間，長度可達0.2 m～2 m，內外基本貫通，走向沿灰縫，未發現有斷磚的情況。

2.2 水平裂縫

屋面板或屋頂圈梁下2皮～3皮磚的灰縫也會出現斷續或連續的水平裂縫。這種裂縫主要沿水平灰縫走，沿墻頂部斷斷續續分布。裂縫深度內外基本貫通。在建筑轉角處，縱、橫墻的水平裂縫甚至會相交形成包角裂縫。建筑物沿縱墻方向兩端較重、中間較輕。

以上兩種裂縫均表現出明顯的規律性:頂層重下層輕，兩頭重中間輕，陽面重陰面輕，現澆重預制輕。

3 溫度裂縫產生的原因

夏季日照強烈，屋蓋受到太陽直射，混凝土大量吸收太陽輻射的能量，溫度劇烈上升，屋蓋表面溫度可達60℃～70℃，而墻體特別是內墻由于未受到太陽直射，溫度與屋蓋差別很大，據實測溫差可達30℃～40℃。混凝土的線膨脹系數α=1×10－5，而磚墻的線膨脹系數只有α=0.5×10－5，兩者相差一倍。在溫度作用下，屋蓋的變形要遠遠大于墻體的變形，兩者的變形差造成混凝土屋蓋與磚墻間產生剪切應力，磚墻受到剪切而錯位開裂。

所以，出現此種裂縫的原因是熱脹冷縮所致，是溫度裂縫。

4 預防和控制溫度裂縫的措施

4.1 減少屋蓋與墻體溫差

溫差是產生溫度裂縫的根本原因，如能減少屋蓋與墻體的溫差，改善屋面保溫隔熱效果，則能從根本上解決問題。

措施一:增加保溫層厚度。根據所在地區氣候的不同和屋面保溫材料保溫效果的不同，通過熱工設計確定保溫層厚度，適當增加保溫層厚度。

措施二:增設架空隔熱層。有條件時可在屋頂增設架空層(雙層屋蓋或平屋面改坡屋面)。架空層要保證能使空氣自然流通，一般在架空層外墻上開通氣孔。

平屋面房屋做防水層后增設架空隔熱層也是比較經濟適用的方法，但此種做法雖然空氣流暢，但因支承架空板的磚垛容易壓壞防水層而造成屋頂漏水，且做上這種架空層后屋面不便安裝太陽能熱水器等設備，影響建筑的使用功能，應加以注意。

4.2 使用高強度材料或采取構造措施增加墻體強度

只要材料強度能超過最大約束力或材料的抗拉極限大于最大拉伸變形，墻體就不會開裂。

措施一:提高頂層砌體及砂漿強度。有些設計中砂漿及磚的強度等級樓層越往高設計強度越低，或整個建筑物的砂漿及磚設計強度等級較低。為防治頂層墻體溫度裂縫，可適當提高頂層砌體強度，磚不宜低于MU10，砂漿不宜低于M7.5。

措施二:加強外縱墻與橫墻的拉結，頂層端部墻體水平縫設筋，組成配筋砌體。在頂層端部1～3開間范圍內的內外墻磚砌體，每8皮磚水平縫內加配Ф6鋼筋網片，此筋可與構造柱拉結筋結合設置，以提高墻體抗裂能力。頂層外縱墻與內橫墻交叉處，如無構造柱，應設置拉結鋼筋，其鋼筋直徑、數量及長度均同于構造柱處的拉結筋。該拉結筋可在頂層兩端的單元設置，也可在整個頂層的縱橫墻交叉處設置。一般情況下拉結筋可設Ф6@500。

措施三:增強建筑整體性，適當增加構造柱、圈梁的設置。在砌體內適宜部位設置構造柱與圈梁。構造柱與圈梁一起作用形成整體，能夠增強砌體結構的抗震性能，減少、控制墻體的裂縫產生，還能增強砌體的強度，增強建筑物的穩定性。

所以，適當增加構造柱、圈梁的設置是抵抗溫度裂縫的好辦法，在墻體的兩端、較大洞口的兩側、縱橫墻交叉處、建筑物的轉角處設置構造柱，對頂層靠山墻的兩端可以重點加強。

構造柱的間距按規范設置，間距不宜大于4 m或一個開間，構造柱應與圈梁可靠錨固。

在應力集中點和抗拉應力較低的墻段(如頂層縱墻窗戶兩側)增設構造柱，增設的構造柱與上下圈梁錨固。構造柱可有效改善砌體的變形，能提高砌體抗剪強度的10%～30%。

4.3 釋放屋蓋混凝土的施工溫度應力，增加屋蓋自由度，減少墻體對其的約束，使之能夠自由變形

措施一:在屋蓋適當位置留設后澆帶。在屋蓋現澆板每隔15 m或適當位置選受力較小處留設后澆帶，鋼筋貫通，待后澆帶兩側的混凝土達到設計強度后，在屋面保溫層施工前(此時現澆混凝土的施工溫度應力基本釋放完畢)澆筑后澆帶混凝土，混凝土強度提高一級并加膨脹劑。

措施二:現澆外挑檐和女兒墻設溫度縫。屋頂挑檐及女兒墻應每隔15 m～20 m(或一個單元)沿縱墻方向在挑檐板上設20 mm寬溫度縫。縫內嵌入瀝青麻絲。

4.4 優化建筑設計

措施:在設計階段，布置建筑平面時，盡量使內縱墻貫通，減少建筑截面變化，以滿足結構整體剛度要求。同時適當控制外墻窗洞口的寬度，窗洞口如果較寬則窗間墻就相對較窄，應力集中于門窗上部過梁區域，引起此區墻體裂縫。

若不方便減小外墻窗洞口寬度，可在窗洞口上加鋼筋混凝土窗套，或在縱墻窗戶兩側增設構造柱，增設的構造柱與上下圈梁錨固。

5 結語

以上是筆者結合工作經驗總結出的幾種常見的預防和控制墻體溫度裂縫的方法，在實際應用時應當結合設計和施工的實際情況綜合考慮以上的方法來實施。

［1］羅福午.建筑結構缺陷事故的分析及防治［M］.北京:清華大學出版社，1996.

［2］GB 50003-2001，砌體結構設計規范［S］.

［3］張建勛.砌體結構［M］.武漢:武漢理工大學出版社，2002.

［4］王福虎.混凝土裂縫的成因及預防措施［J］.山西建筑，2011，37(32):103-104.