小議建筑砌體結構裂縫的原因及設計預防

游兵

廣西福洋電力勘察設計有限公司 530000

摘要：建筑砌體結構往往會由于基礎不均勻沉降、溫度差等因素產生裂縫，影響了建筑的整體質量。本文首先分析了裂縫的主要成因，然后對裂縫寬度的控制和設計預防進行了闡述，最后提出了砌體結構裂縫處理措施。

關鍵詞：工程結構；溫差；變形；防治

前言

建筑的砌體結構中，裂縫是具有普遍性的現象。工程實踐表明建筑中的許多裂縫并非由于外荷載所引起，有的在尚未投入使用、受荷載前就出現，這類裂縫是由于變形作用所引起，如溫度變形、收縮或膨脹變形、地基差異沉降或膨脹等因素引起的裂縫。這些因素與建筑環境、所用材料、結構類型、地基基礎、施工條件等有關。因此，對工程裂縫的研究是一門綜合性很強的學科。

1.裂縫的主要成因

砌體結構墻體裂縫的成因既有客觀因素如地基沉降、溫度、干縮，也有主觀因素如設計疏忽、不合理，施工質量、材料不合格等，但最為常見的成因包括：地基不均勻沉降、溫度變形和材料干縮、設計構造不合理和施工沉降以及受力裂縫。

1.1地基不均勻沉降

該裂縫與工程地質條件、基礎構造、上部結構剛度、建筑體形以及材料和施工質量等因素有關。常見裂縫有以下幾種類型：①斜裂縫：是最常見的一種裂縫。建筑物中間沉降大，兩端沉降小，墻上出現“八”字形裂縫，反之則出現倒“八”字裂縫；②窗問墻上水平裂縫：這種裂縫一般成對地出現在窗問墻的上下對角處，沉降大的一邊裂縫在下，沉降小的一邊裂縫在上，靠窗口處裂縫較寬；③豎向裂縫：一般產生在縱墻頂層墻或底層窗臺墻上，裂縫都是上面寬，向下逐漸縮小。

1.2溫度變形和材料干縮

溫度變形主要體現在砌體房屋頂層兩端墻體上的裂縫，如門窗洞邊的正八字斜裂縫，平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚（塊）灰縫的水平裂縫及水平包角裂縫（含女兒墻）。這類裂縫，在所有塊體材料的墻上均很普遍。

干縮裂縫主要是采用干縮性較大的塊材，如蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊等，隨著含水率的降低，材料會產生較大的干縮變形。這類裂縫，在建筑上分布廣、數量多，開裂的程度也較嚴重。最有代表性的裂縫分布為在建筑物底部1至2層窗臺部位的垂直裂縫或斜裂縫，在大片墻面上出現的底部重上部較輕的豎向裂縫，以及不同材料和構件問差異變形引起的裂縫等。

多數情況下，溫度變形和材料干縮單獨或共同作用是引起砌體開裂的主要原因。

1.3設計構造不合理

設計構造不合理主要是指在擴建工程中，新舊建筑磚墻未采取適當的構造措施而砌成整體，在新、舊墻結合處往往會開裂。

另外，圈梁不封閉、變形縫設置不當、門窗洞口處未采取適當的構造措施等也可能造成砌體局部開裂。

1.4施工質量

由于砌體的組砌方式不合理，重縫、通縫多等施工質量問題，往往會引起不規則的較寬裂縫。另外，預留腳手眼的位置不當、斷磚集中使用、砂漿不飽滿等也易引起裂縫[1]。

2、裂縫寬度的控制

裂縫對建筑危害主要表現在對結構持久承載力和建筑正常使用功能的降低，其影響主要表現在以下四個方面：

（1）對于無筋結構，裂縫的出現表明結構承載力可能不足或存在嚴重問題。

（2）對于配筋結構，裂縫的超標會引起鋼筋銹蝕，降低結構耐久性。

（3）對于建筑物的使用功能，裂縫主要是降低了結構的防水性能和氣密性。

（4）對于用戶，裂縫給人們造成一種不安全的精神壓力和心理負擔。

但鑒于裂縫成因的復雜性，砌體裂縫尚難完全避免，因此評價裂縫對建筑物的危害性非常重要。評價的主要指標是裂縫寬度，一般情況下，可參考表1的指標決定是否必須修補裂縫或者無須修補裂縫。

表1必須修補與無須修補的裂縫寬度限值（mm）

裂縫對鋼筋腐蝕影響程度 按耐久性考慮 按防水性考慮

環境因素

劣質的 中等的 優良的

必須修補的裂縫 大 >0.4 >0.4 >0.6 >0.2

中 >0.6 >0.8

小 >0.6 >0.8 >1.0

無須修補的裂縫 大 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.2 ≤0.05

中 ≤0.3

小 ≤0.2 ≤0.3

3、設計構造措施

3.1基于“防”的措施

在設計構造中，“防”的措施主要是以減少屋蓋與墻體的溫差和變形為目的，通過適當的建筑構造處理來實現。通常采用的措施有：提高建筑保溫層的性能、增設建筑隔熱及通風層、建筑外表進行刷色處理、采用保溫材料和防止屋面滲漏等。

3.2基于“放”的措施

“放”的措施主要是指通過采取一定的措施，防止建筑因干縮或溫度變形而引起的裂縫。如：對于干縮性較大的塊材墻體，可以通過設置合理的控制縫，從而將建筑墻體劃分為若干較小的區域，以控制建筑裂縫的產生。控制縫的設置往往需要滿足以下規定[2]：

1）建筑物墻體高度或厚度突然變化處，門窗洞口的一側或兩側一般應設置豎向控制縫，并宜在房屋陰角處設置控制縫；

2）對于3層以下的房屋，應沿墻體的全高設置，對大于3層的房屋，可僅在建筑物的1～2層和頂層墻體的上列部位設置；

3）控制縫在樓、屋蓋的圈梁處可不貫通，但在該部位圈梁外側宜留寬度和深度均為12mm的槽作成假縫，以控制可預料的裂縫；

4）控制縫的間距一般為5～6m，不宜大于9m，落地門窗口上緣與同屋頂部圈梁下皮之間距離小于600mm者可視為控制縫；建筑物盡端開間內不宜設置控制縫；

5）控制縫可作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度宜通過計算，且不宜大于14mm，控制縫應用彈性密封材料填縫。

3.3基于“抗”的措施

“抗”的措施主要是通過一些構造措施，來達到減少墻體變形和裂縫的目的。如：提高建筑砌體強度、設置圈梁、提高建筑墻體整體抗裂能力、構造柱、芯柱等構造措施，已被廣泛的應用于建筑砌體結構抗裂構造。

此外以下措施也被經常用于砌體抗裂中：

（1）設置柱或構造柱加圈梁加強砌體整體性；

（2）采用玻璃纖維砂漿、玻璃絲網格布砂漿加芯柱，可以顯著提高墻體的抗裂能力2～3倍；

（3）使用高彈性涂料能有效地保護已開裂的墻體不受外界侵蝕；

（4）輕質墻體與框架梁柱接槎部位、墻體預埋管線的兩側及裂縫多發位（如門窗等洞口的周邊及墻體轉折部位、房屋頂層的兩端）必須加網防裂[3]。

4、砌體結構裂縫處理措施

a）填縫封閉修補：通常用于墻體外觀維修和裂縫較淺，裂縫已經穩定