砖混结构墙体裂缝的分析与防治

砖混结构墙体裂缝的分析与防治摘要通过对砖混结构墙体裂缝产生的原因进行分析，结合规范要求，从设计、施工、材料使用等方面提出防治与处理的原则措施。关键词砖混结构裂缝温差沉降强度应力低层住宅普遍采用砖混结构，在外界不同的条件作用下，墙体裂缝时有发生。这些裂缝轻则影响结构物的美观和耐久性，重则危及建筑物的安全和使用。同时，这些裂缝的产生，也可能的结构物破坏的前兆，如何鉴别这些裂缝并防止裂缝的产生极为重要。砖混结构墙体产生的裂缝种类繁多，原因复杂。但基本原因可归纳为二大类荷载变化和变形变化。实际表现为温差裂缝、不均匀沉降裂缝、其它原因裂缝等。1温差裂缝温差裂缝主要发生在钢筋混凝土屋盖的砖混结构中。屋面钢筋混凝土和墙体砖砌体材料的线胀系数相差1倍（钢筋混凝土线胀系数为101061，砖墙为51061），而屋面受到的太阳辐射时间长，接受的辐射热平均要比墙面大1倍左右。特别在夏季热胀明显，若屋面保温隔热层处理不当，屋盖会产生较大的温度膨胀变形（冬季会产生冷缩变形），使屋盖和墙体之间产生较大的拉剪应力，而当屋盖与墙体间构造处理不当，会使墙体受拉受剪。当剪应力和拉应力大于砌体抗拉抗剪应力时，墙体便被拉裂。温差裂缝形式有正八字缝、倒八字缝、水平缝、斜裂缝等。正八字缝一般在房屋纵向两端对称产生，多数只在端部各裂一个开间，少数裂两个开间；多数仅在房屋顶层开裂，少数向下裂二层，个别的向下裂三层；纵墙上有窗洞口者，裂缝一般均通过窗口对角，靠窗口的一端，裂缝宽度大。有的八字缝上端常与水平缝相连。当墙体一端伸胀受到限制，八字缝则转变成斜裂缝。斜裂缝多发生在山墙和内纵墙。这种裂缝还常在房间纵横墙上同时出现，形成墙角包角缝，缝宽上大下小。水平缝多发生在顶层圈梁的下皮标高处沿内外纵横墙上。常在建筑物四角形成水平包角缝，少数可在端开间室内四周墙上裂成一圈。当纵墙窗洞多时，水平缝出现在洞上口标高处。当纵墙上门窗洞口不多、墙体砌筑质量较高、抗拉抗剪内力较强时，在正八字缝出现之前，可能在纵墙中段顶部墙顶与屋面板接触之处，因热胀使顶板伸长，从而使顶板有鼓起趋势而出现水平鼓起缝。水平缝一旦产生，热胀冷缩作用便获得了自由，产生八字缝的机率便减少。少数房屋会因屋顶冷缩作用在纵墙两端顶产生倒八字缝。温差裂缝与建筑物平面组合、体型、结构尺寸、材料性能、施工质量等多种因素有关，最主要的因素是温差变化。为避免温差裂缝发生，建议在设计与施工中采取如下措施。1）适当增加屋面伸缩缝，减少屋面热膨胀积累值。设计规范中对有保温层的屋面规定每60M设伸缩缝，无保温层的屋面每40M设伸缩缝。这个规定是从整体结构考虑的，按规范设置伸缩缝，整体结构一般不会出现异常情况，但屋面温差裂缝却仍然会发生。所以，为防止墙体端部温差裂缝，须在屋面增设伸缩缝，考虑到屋面结构施工过程中，结构层完成后，保温层或隔热层往往不能及时做完，使屋面处于裸露状况，故间距宜控制在3040M左右。这不仅符合现行规范要求，也与建筑物如住宅单元基本一致。屋面伸缩缝设置只需将屋面部分隔开即可。2）充分发挥架空隔热板的隔热性能。建议适当提高架空高度，且要保证隔热空间的通风，端部不得封闭。采取这一措施还可改善顶层的使用条件。3）改进屋顶挑檐设计。现行砖石结构规范提出，顶层钢筋混凝土圈梁“不宜露出室外”，而实际上带飞檐的平屋面钢筋混凝土挑檐大部分无保温隔热措施，长期外露。故建议在挑檐上加保温隔热层；加强挑檐梁侧面的保温，而挑檐板设伸缩缝，每隔15M左右设一道（板断梁不断）；将现浇挑檐改为预制；非抗震设防地区宜多用女儿墙而少用挑檐。有些资料提出在屋顶挑檐梁（或圈梁）、屋面板与墙体接触面上加油毡隔离层，这一建议必须慎重应用。虽然这样使温差裂缝可以减少（水平缝一般仍不能避免），但将大大削弱建筑物的整体性和空间刚度，降低对不均匀沉降的抵抗力。必要时，可用13石灰砂浆作为隔离层。4）墙加非承重内纵墙厚度，宜由120墙改为240墙，加强内墙对温差的抗变能力，并有利于电线的暗设。5）适当提高顶层砌体砂浆标号（要杜绝单纯考虑抗压强度而将墙体砂浆标号自底层向上层逐级递减的错误做法）。在端部23间范围的砌体，必要时可加设部分拉通锚固筋。非抗震设防地区也宜在墙角设置构造柱（截面240240，配414、6300），增加构造柱与墙体锚固筋的拉结，以提高建筑物整体刚度和延性。适当加大端部纵墙的窗间墙及边垛宽度。6）切实保证施工质量。砌体砌筑质量是出现裂缝的内因，施工人员要严格执行施工规范和操作规程。砌材要认真湿润，干砖不上墙。做好内外墙接槎，不留直槎。提高墙体砂浆饱满程度，保证设计标号。7）屋面结构层做完后应及时做好保温隔热层。温差裂缝一般属于稳定性裂缝，一旦出现，能量便得到释放，残留变形不大。一般情况下，一冬一夏便可稳定，对结构安全影响不大。裂缝稳定后，应做好修补工作。使用外墙涂料如卡丝弹性乳胶漆弥盖墙体裂纹，根据温度变化可以弥盖相当于漆膜厚度35倍的裂纹。2建筑物不均匀沉降裂缝不均匀沉降裂缝会引起建筑物纵横向不规则的弯曲变形。当建筑物整体刚度较差，基础不足以调整因沉降而产生的应力时，便会在砖砌体的某些部位产生拉应力和剪应力。而当砌体抗拉抗剪应力不足以抵抗变形应力时，便会产生裂缝。因不均匀沉降而产生的砌体裂缝常见的有八字缝、斜裂缝及房屋包角缝。这些裂缝大多发生在建筑物底层，少数会向上发展到二层及以上各层，通常都伴随地面开裂与房屋倾斜。引起建筑物不均匀沉降的原因有以下几种1）地基不均匀，特别是建筑地点有深浅不一的杂填土层、坑、塘、暗沟时，如采取措施不当，建筑物难免发生不均匀沉降。有些软弱地基如淤泥、淤泥质土、杂填土等高压缩性土层，即使土层均匀，但由于压缩模量较小，强度较低，在荷载作用下变形较大，小的荷载差异也会引起沉降不均。为防止地基的不均匀沉降，须对不均匀地基和软弱地基采取有效的加固措施。须注意的是，某些使用整板基础的设计，增加板厚和配筋量是不能取代地基处理的。2）建筑设计与结构设计不当。如建筑平面形状复杂，转弯多，设大门大窗，立面变化过大，使建筑物整体刚度较差，质量中心与刚度中心偏移较多。结构措施不当，亦会引起建筑物不均匀沉降。在设计砖混结构建筑物时，必须对建筑物的体型、荷载、基础类型与地基进行综合分析。建筑平面应力求简单，避免不必要的曲折变化，内外墙力求贯通，合理布置纵横墙。横墙间距不宜超过建筑物宽度的15倍，建筑物的长高比一般宜控制在25以下。对平面复杂，高度、荷载差异较大处及过长的房屋宜在适当部分设置沉降缝，合理布置圈梁。应合理选择基础类型，适当加强基础刚度和强度，加强地基与上部结构的共同作用。在进行结构计算时，应使各种假定尽量符合建筑物实际工作状态。计算有阳台、挑走廊的纵墙的基础时不宜采用纵横墙三向分析荷载，而宜将阳台、走廊荷载直接由纵墙基础承担。3）地基含水量的不正常变化。如上下水管道渗透漏水；浅埋板基板边构造不当，使地面水灌入地基。大量的抽取地下水，使地基塌陷，也可能导致结构物墙体裂缝破坏。4）大面积较厚的墙基土未按要求先填土后建筑或在建筑物内外堆载过大均会引起建筑物基础的位移和沉降不均。5）建筑物周边环境的影响。在建筑物周边超深开挖将导致毗邻的基础结构失稳，引起不均匀沉降使墙体裂缝。应按规范要求采取措施。由于建筑物不均匀沉降而引起的墙体裂缝属于不稳定裂缝，一般均有继续发展的趋势。从不稳定到稳定往往持续较长时间，严重者会一直发展下去而使建筑物呈危险状态甚至破坏。一旦发现，要及时做好观测、分析，采取切实有效的措施加以控制。3其它原因裂缝某些荷载（如梁、悬臂构件）直接由砖砌体承受时，如果支承点构造处理不当，或使用超荷也会引起裂缝。如门窗洞口的裂缝，由于过梁的搁支长度较短，在角隙部份，因截面尺寸减弱而引起墙体裂缝。这类裂缝特点显著，易于鉴别，应采取针对性措施予以防治。非破坏性地震（通常为5度、6度地震）产生的震动和水平力也会在砖砌体的某些薄弱部位引起裂缝。有的会使原来就存在的温差裂缝和不均匀沉降裂缝加剧，往往是顶层重，往下轻。对这类裂缝可在震后采取措施修补。如周边近距离强夯使墙体裂缝就属于此类原因。干缩裂缝。墙体材料使用传统的粘土砖外，还使用灰砂砖或小型砌块，由于这类砖施工前洒水较多，特别是在雨季施工含水率往往过高，待正常使用后墙体逐惭干燥，砌体内部收缩，产生较大的双向收缩拉力，使墙体同时处于多种复杂的受力状态，即这类砖干燥收缩拉力、热胀冷缩力及周边对其的约束力等，多种复杂的力作用在墙体上的合拉力远大于墙体或砖的极限抗拉力，墙体开裂，砖被拉断，且因墙体周边约束条件较好，造成墙体中部开裂，随着时间的推移，裂缝逐惭增多、增宽。4小结砖混结构墙体裂缝产生的原因是多方面的。多数情况下，上述几种因素可能同时发生，其结果有时可