磚砌體裂縫原因分析及防治措施

摘 要：建筑磚砌體結構由于變形作用（溫度差、收縮、基礎不均勻沉降等）引起產生裂縫的原因是很復雜的、且很值得引起重視的問題。文章就多年的工程設計實踐，剖析區域內常見建筑磚砌體裂縫產生原因及其處理措施。

關鍵詞：工程結構；溫差；變形；防治

一、前言

建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，形態各異，而且在工程結構領域中是相當普遍的問題，輕者會影響建筑物美觀，造成滲漏，重者會降低建筑結構的承載力、剛度、穩定和整體性、耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故，是目前迫切需要解決的問題。因此，深入分析原因、采取有效的措施進行防治是十分必要的。

二、溫差變形引發的磚砌體裂縫

這類裂縫較典型和普遍的是建筑（特別是那些縱向較長的）頂層兩端內外縱向墻上的斜裂縫，其形態呈“八”字或“X”型，且顯對稱性，但有時僅一端有，輕微者僅在兩端1—2個開間內出現，嚴重者會發展，至房屋兩端1/3縱長范圍內，并由頂層向下幾層發展。此類型裂縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫、隔熱層的房屋更易發生。產生的直接原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結果。具體的機理可認為是：在陽光照射下屋面板溫度可高達60℃-70℃，而在其下的磚砌體僅為30℃-35℃，如此大的溫差，加上混凝土線膨脹系數比磚砌體近似大一倍，根據王鐵夢《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出砌體中的主拉應力。設砂漿強度為M5.0、磚強度為Mu7.5時，則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強度設計值僅為0.14MPa和0.12MPa，而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強度僅為0.25MPa和0.12MPa，則溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身抵抗力的50%～300%不等；又加上房屋兩端為“自由端”，水平約束力小，上部砌體垂直壓力較小，如無相應措施上述裂縫在所難免。當屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現正“八”字縫，當冷縮時，就出現倒“八”字縫，一脹一縮則易出現“X”型縫。其防治的主要方法：一是減緩消除熱X脹冷縮動力源，如設隔熱層、變形縫；二是增強相關砌體抗力，如提高砂漿強度，提高飽滿度，加筋砌體，如設圈梁和構造柱；三是提高抹灰的抗裂能力（對于不影響結構安全的縫）。

同時，溫差裂縫還有屋面結構與其下相應砌體之間的水平縫、包角水平縫、沿窗上下角水平縫、女兒墻根部水平縫以及出現在靠近縱墻的橫墻上的內高外低斜裂縫等等。對于出現這類斜裂縫一般為：上幾層多于下幾層，輕微者僅在靠外墻端約0.5—1.0m位置上，有l～2條縫而已，嚴重者可達橫墻1/3跨度及各層都有，尤其是那種層層設混凝土梁（如圈梁）和縱橫墻交接處設混凝土柱（如構造柱）的房屋，其產生裂縫的機理為：由于外墻柱及橫墻（包括填充墻）上下梁均為混凝土結構，其線膨脹系數大于磚砌體近一倍，再加上溫差效應，受熱膨脹時，柱向上伸長（下有地基約束），梁向外墻伸長（內約束大于外端），于是在橫墻端部產生豎、橫向拉應力σy和σx，其合力為主拉應力σr，當σr超過砌體抵抗強度時，裂縫就出現了。與此同理出現的還有如窗角“八”字縫，以及沿窗上下腳的水平縫等。防治這類縫的有效措施是加設混凝土窗臺板，它不僅可以防裂縫，還可有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問題，防止窗框周圍滲漏水。

三、基礎不均勻沉降引起的裂縫

一般在建筑物下部，由下往上發展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫，首先在窗對角突出；反之，當兩端沉降過大，則形成的兩端由下往上的倒“八”字縫，也首先在窗對角突出，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下的豎縫；當某一端下沉過大時，則在某一端形成沉降端高的斜裂縫；當縱橫墻交點處沉降過大，則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫，有時還有沿窗臺下角的水平縫；當外縱墻凹凸設計時，由于一側的不均勻沉降，導致在此處產生水平推力而組成力偶；致使此交接處產生豎縫。

對于不均勻沉降導致的裂縫應以預防為主，即無地質勘察資料時嚴禁做施工圖設計，嚴格按圖施工，不得擅自更改、任意處理，根據本地區通病，盡可能在那些開大窗洞的建筑底層窗臺下設置構造圈梁與地梁構成剛度較大的復合墻梁結構，對防止上述裂縫有明顯效果。治理的原則是，觀測裂縫發展的速度、部位、程度，決定是表面處理還是上部加固或基礎加固處理。

四、其他裂縫

除上述裂縫外，其它裂縫包括：混凝土構件變形導致的砌體裂縫，如當挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大，其上砌體產生內低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等；砌體本身承載力不足，如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現的豎縫；砌體構造要求不良，如施工洞留置和拉結筋放置不當造成的洞邊緣。如某基地2000年完工的84號住宅樓，其施工洞留在與內縱墻交叉的橫墻上，結果自下到上各層在這點交角上均出現了豎直裂縫。施工質量差造成的縫，如磚砌體強度不夠，砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水量掌握不當，腳手架設置不當，組砌不當等。這些裂縫形態各異，必須對癥防治。

五、結語語

綜上分析，因溫差和磚砌體的材質因素產生的砌體裂縫較普遍，而以沉降、超載致裂的危害較大，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時務必正確區分，對癥防治，且以防為主。治理的原則為：凡已涉及結構安全且變化劇烈的，應當機立斷，迅速采取相應對策，排除動力源，加固補強或作拆除返工處理；反之，如變化趨緩、穩定。僅與外觀和評定有關，修復，返工不影響使用，則重點放在表面處理上。總之，只要認真、切實地查明裂縫成因，及時處理磚砌體裂縫問題也是不難處理的。