砌体结构常见裂缝的分析与防治

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【摘要】本文在简要总结分析砌体裂缝的性质、裂缝控制原则和措施的基础上，结合我国当前国情，针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体措施建议。

【关键词】砌体结构；裂缝控制措施；裂缝加固补强

1 裂缝的类型

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，即有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。最为常见的裂缝有以下几种：

1.1 地基不均匀沉降裂缝

当地基发生不均匀沉降后，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对2位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加内力超过砌体的强度时，砌体中便产生相对裂缝。裂缝形态特征较常见的是斜裂缝。裂缝出现的时间大多数在房屋建成后不久，也有少数工程在施工期间明显开裂，严重的不能竣工。裂缝的发展变化随地基变形和时间增长裂缝加大加多。一般在地基变形稳定后裂缝不再变化，极个别的地基产生剪切破坏，裂缝发展导致建筑物倒塌。

1.2 承载能力不足裂缝

裂缝位置多数出现在砌体应力较大部位，在多层建筑中，底层较多见，但其他各层也可能发生。裂缝形态特征是受压构件裂缝方向与应力一致，裂缝中间宽两端细；受拉构件裂缝方向与应力垂直，较常见的是沿灰缝开裂；受弯裂缝在构件的受拉区外边缘且较宽，受压区不明显，多数沿灰缝开展，砖砌平拱在弯矩和剪力共同作用下可能产生斜裂缝；受剪裂缝与剪力方向一致。裂缝出现的时间大多数发生在荷载突然增加后，例如大梁拆除支撑；水池、筒仓启用等。裂缝的发展变化表现为受压构件开始时出现断续的细裂缝，随荷载或作用时间的增加，裂缝贯通，宽度加大而导致破坏；其他荷载裂缝可随荷载增减而变化。

1.3 温度裂缝

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。这类裂缝较典型和普遍的是建筑物（特别是那些纵向较长的）顶层两端内外纵墙上的斜裂缝，其形态呈“八”字或 “X”型，且显对称性，但有时仅一端有，轻微者仅在两端1~2个开间内出现，严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶，未设变形缝、隔热层的房屋，更易发生。产生的直接原因是钢筋砼结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。

1.4 干缩裂缝

烧结粘土砖，包括其他材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。对于非烧结制品如砼砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌块，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45/m，它相当于25~40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。干缩变形的特征是早期发展比较快，干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减少，约为第一次的80左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

1.5 温度和干缩共同产生的裂缝、其他裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝，对非烧结类块体，如砼砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，存在温度和干缩共同作用下的裂缝，其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求，以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因。

2 裂缝的控制

砌体结构裂缝一旦产生，就会降低建筑物的使用功能，严重裂缝还会影响结构安全，同时对裂缝进行“加固补强”困难较大，因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的，尤其是在地震区更为重要，否则将产生严重后果。

2.1 裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料，裂缝的存在降低了墙体的质量，如整体性、耐久性和抗震性能，同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。加强砌体结构，特别是新材料砌体结构的抗震措施，已成为设计施工部门、国家行政主管部门以及房屋开发商共同关注的课题，因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。

裂缝宽度的标准问题

实际上建筑物的裂缝是不可避免的，此处提到的墙体裂缝宽度的标准（限值），是一个宏观的标准，即肉眼明显可见的裂缝，砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性，如裂缝宽度对钢筋腐蚀，以及外部构件在湿度和抗冻融性影响。我国到现在为止对外部构件（墙体）最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据有关国外资料，当裂缝宽度≤0.2时，对外部构件（墙体）的耐久性是没有危险的。

对砌体结构来说，墙体的裂缝宽度多大才是无害的，是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构，裂缝宽度＞0.3，通常在美学上是不能接受的。

2.2 设计过程中对砌体裂缝的主动控制

从计算角度控制：由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

规范结构控制：为控制裂缝的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称。根据多年实际经验，只要按规范要求每隔一定距离留一条“伸缩缝、温度缝”在一般情况下可得到基本控制。

构造控制：〈1〉加强设置钢筋砼圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈梁应设计为暗圈梁，不应外露，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋砼压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。〈2〉除据规范要求设置“构造柱”外，在不规则平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。〈3〉提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层；在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带，预制屋面板间设置现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。〈4〉在房屋顶层端部1～2开间范围内的墙体采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2Φ6钢筋，并在1～2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合，顶层用砖不应低于MU7.5，砌筑砂浆强度不应低于M5，以提高墙体抗裂能力。〈5〉屋面挑檐为外露结构，应适当增加挑檐纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。〈6〉重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料，保温层应做至挑檐或檐沟处，以防止砼结构外露，有条件者必须增设架空隔热层。

3 裂缝的加固补强措施

3.1 灌浆的加固方法

当裂缝较细、缝数量较少、裂缝已基本稳定时可采用灌浆加固方法。灌浆用的材料有纯水泥浆、水泥砂浆，水玻璃砂浆或环氧树脂。在砌体修补中，多用纯水泥浆的可灌性较好，可顺利地贯通外露的空隙；对于宽度为0.3～1.0宽的裂缝用环氧树脂浆灌注，灌浆压力为0.2MPa～0.4MPa，对于宽度为1.0～3.0宽的裂缝用膨胀水泥浆灌注，灌浆压力为0.4MPa～0.8MPa。砂浆裂缝宽度大于5.0时，可采用微膨胀水泥砂浆。

3.2 嵌补法

裂缝较宽但数量不多时，可在裂缝相交的灰缝中，用高标号砂浆和细钢筋填缝。当裂缝细且数量较多时，可粘贴玻璃丝布1～3层进行加固。

3.3 外部加固法

当裂缝较多且裂缝较宽时，可用局部钢筋网外抹较高标号的水泥砂浆予以加固。钢筋网可用Φ4＠100～250（双向）。用膨胀螺栓固定于墙体上，螺栓间距500左右，呈梅花形布置。施工前墙体粉刷层应去除干净，抹水泥砂浆前应将墙体淋湿，并在裂缝内灌满水泥浆，抹水泥砂浆后应养护至少7天。

3.4 增设钢拉杆法

墙体因受水平推力、不均匀沉降、温度变化引起伸缩灯原因而发生外闪，墙体产生较大的裂缝或使外纵墙于内横墙拉结不良时。可在灌浆的加固方法或嵌补法加固后，在用钢筋或型钢拉杆予以加固。如采用钢盘拉杆，宜通长拉结，并沿墙两边设置。较长的拉杆中间应加螺丝

以便拧紧拉杆，拉杆接长时应采用焊接。露在墙外的拉杆或垫板螺帽，可适当作建筑处理。可以增设圈梁，以增强加固效果。钢筋的直径可采用如下：当一开间加一道拉杆时为2Φ16（房屋进深5～7m），2Φ18（房屋进深8～10m）2Φ28（房屋进深11～14m）。

3.5 增设圈梁

墙体开裂比较严重，为了增加房屋的整体刚性，在灌浆加固或嵌补的基础上，可以在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁的混凝土强度等级为C20～C25，截面至少120×180，配筋可采用4Φ10～4Φ14，箍筋Φ6＠200～250，每隔1.5～2.5应有牛腿（或螺栓，锚固件等）伸进墙内于墙拉结好，并承受圈梁自重，浇筑圈梁时应将墙面凿毛、淋水，以加强粘结。

4 结束语

控制裂缝的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普遍向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂缝，重点在防，并需要从设计、施工上共同努力，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂缝是完全可以做到的。实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂缝措施的，一般都取得了良好效果，被评为真正的优质工程。

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