砌体结构常见裂缝的分析与防治

摘要：现代建筑中，由于结构形式、功能的多样化，在各种应力作用下，砌体结构中不同程度存在各种各样的裂缝。墙体裂缝轻则影响外形美观，重则降低或削弱建筑结构强度、刚度、稳定性、整体性和耐久性，更有甚者导致房屋倒塌，甚至发生工程事故。因此，正确分析原因，切实加以防治十分必要，十分迫切。
关键词：砌体裂缝变形预防
由砖、石或各种砌块等块体通过砂浆铺缝砌筑而成的结构称为砌体结构。由于砌体结构的材料来源广泛，施工设备和施工工艺较简单，可以不用大型机械，能较好的连续施工，还可以大量的节约木材，水泥和钢材，相对造价低廉，因而得到广泛应用。许多住宅、办公楼、学校、医院等单层或多层建筑就是采用砖、石或砌块墙体和钢筋混凝土楼盖组成的混合结构体系。但砌体属于脆性材料，抗拉、抗弯、抗剪性能较差，并且由于设计、施工以及建筑材材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多，其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观，而且还造成房屋渗漏，甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性，也会给房到使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下，裂缝的发生与发展还是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。
1、裂缝的类型
按裂缝的成因，墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下，墙体产生的裂缝称为受力裂缝。而砌体因收缩、温度、湿度变化，地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝，又称变形裂缝。砌体房屋的裂缝中，变形裂缝占80％以上，其中温度裂缝更为突出。相对于受力裂缝，变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多，本文主要分析砌体结构的变形裂缝。
2、引起裂缝的因素
2.1地基不均匀沉降引起的结构裂缝
地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的，有些裂缝尚随时间长期变化，裂缝宽度较宽，有时宽至数厘米。裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。地基不均匀沉降裂缝常见的有：正八字裂缝和斜向裂缝。沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
一般情况下，地基受到上部传递的压力，引起地基的沉降变形呈凹形，常称为“盆形沉降曲面”。这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响，以及边缘处非受载区地基对受载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果，导致地基反力在边缘区较高。这种沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的弯曲，产生正弯距。结构中下部受拉，端部受剪，特别是由于端部地基反力梯度很大，端部的剪应力很大，墙体由于剪力形成的主拉应力破裂，裂缝呈正八字形。
由于墙体中上部受压并形成“拱”作用，墙体裂缝越靠近地基和门窗孔越严重。且中下部开裂区的墙体有自重下坠作用，造成垂直方向拉应力，可能形成水平裂缝。
2.2温差变形引发的砌体裂缝
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”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝(包括女儿墙)等，且显对称性，但有时仅一端有轻微或者仅在两端一到两个开间内出现，严重者发展成房屋两端三分之一纵长范围内，并由顶层向下几层发展。
由于房屋过长，室内外温差过大，因钢筋砼楼盖和墙体温度变形的差异，有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生竖向贯通墙体全高的裂缝，这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂，形成内外贯通的周圈裂缝。另外，当房屋空间高大时，墙体因受弯在截面薄弱处会出现水平裂缝。
当材料随时间发收缩变形和自然界温度发生变化时，由于钢度砼和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同，会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力，当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。
2.3因设计失误引发的砌体裂缝
设计上对房屋的设计和构构造处理不当也容易引起裂缝。有一些砖体结构的房屋的设计是套用图纸，应用时未经校核；有时参考了别的图纸，但荷载增加了或截面减少了而未做计算，以至出现压碎断裂，倒塌等现象；有的虽做了计算，但因少算漏算荷载，使实际设计的砌体承载力不足，如砖柱承载不足时在下部1/3高度处出现的竖缝；有的虽然进行了墙砌体总的承载力计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算，则在荷载作用下将出现各种裂缝，这类裂缝的出现，很可能导致结构的失效。
另外，基础刚度强度不足，甚至内纵墙基础未拉通，从而造成房屋整体刚度较差，而导致整体弯曲变形过大；门窗洞口开的过宽，房屋整体刚度和强度下降，洞口部位应力集中加剧。建筑物过长，内纵墙过少，在垂直荷载作用下，整体弯曲变形过大，产生墙体开裂。外墙设置暖气炉、窖，墙体局部减薄，该处室内外温差增大，墙体易开裂。墙采用240墙，外保温措施不满足热工要求，外墙的内外面墙体强度减弱。进深或其它支承梁跨度过大，墙体局部承压承载力不足，或砌体对梁端的约来变形不协调造成墙体水平开裂。
2.4施工质量不合格，使用材料不合格，施工工艺错误也是产生裂缝的主要原因。
水平灰缝砂浆不饱满。砌体的水平灰缝砂浆饱满度是影响砌体强度的一个重要因素，砂浆不饱满会使砌体局部受压或受弯，降低砌体的抗压强度，因此规范中要求实心砖砌体的水平灰缝砂浆饱满度≥80%。施工经验表明，水平灰缝砂浆饱满度很大程度是取决于砌筑方法，如：采用“三一”砌法，这种砌筑方法只要砂浆稠度适当，一般能使砂浆饱满度达到80%以上，而且竖缝也能挤进砂浆。但要采用“铺浆法”则饱满度根本无法达到要求，因为灰铺的较长，砂浆中的水份被砌体吸去，砂浆失去它的可塑性，此时摆上的砌体，想揉挤也揉挤不动，致使砂浆饱满度不能达到要求。
留槎、接槎不符合要求。砖混结构房屋建筑墙体的纵横墙同时砌筑可使交接处衔接牢固，但实际操作中难免交接处临时间断。“规范”对临时间断是有要求的，如“砌体的临时间断处的高度差不得超过一步脚手架的高度”，“对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处，应砌成“斜槎”，留“斜槎”确有困难时，除转角处，也可留直槎，但必须做成阳槎，并加设拉结筋”等。“规范”的要求是明确的，但在工程质量检查时，有时却发现本身应留成斜槎的却留成了直槎，且为阴槎，拉结筋的规格、数量、长度也都不符合有关大样的要求，致使交接处不能衔接牢固，留下了质量隐患。砌体交接处的牢固程度将直接影响建筑物的整体性，当遇到有地震等外力作用时就会毁于一旦。因此，砖混结构房屋建筑中，纵横墙交接处的质量是非常重要的。
3、针对以上裂缝所采取的防范措施。
3.1对于地基不均匀沉降引起的结构裂缝应采取的措施
3.1.1 合理设置沉降缝。将房屋划分成若干个刚度较好的单元，或将沉降不同的部分隔开一定距离，其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
3.1.2 合理地布置承重墙体。应尽量将纵墙拉通，尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开，使它能起到调整不均匀沉降的作用，同时每隔一定距离设置一道横墙，与内外纵墙连接，以加强房屋的空间的钢度，进一步调整沿纵向的不均匀的沉降。
3.1.3增强建筑物的刚度和强度。设置封闭圈梁和构造柱，特别是增强顶层和底层圈梁、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等。
3.1.4加强对地基的检测，发现有不良的地基应及时应先加固地基，等沉降量达到稳定标准，然后才能进行基础施工。
3.1.5房屋体型应力求简单，横墙间距不宜过大。
3.1.6合理安排施工顺序，宜先建较重单元，后建较轻单元。
3.2对于因温差变形引发的砖砌体裂缝应采取的措施：
3.2.1在墙体中设置伸缩缝。将过长的房屋伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中，砌体产生裂缝可能性最大的地方。
3.2.2屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分格缝，分格缝的间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不要小于30mm。屋面施工应避开高温季节。
3.2.3楼（屋）面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈下的墙体宜适当设置水平钢筋。
3.2.4遇有较长的现浇屋面混凝土挑檐、圈梁时，可分段施工，预留伸缩缝，以避免混凝土伸缩对墙体的不良影响。
3.3对于因设计失误引发的砌体裂缝应采取的措施：
3.3.1影响砌体结构裂缝的因素较多，有些裂缝是由多种因素引起的混合裂缝。设计时可通过构造措施来防止和减轻砌体结构裂缝的危害。要细心认真的设计。
3.3.2对拟建砌体结构的房屋要做到力学模型准确，传力清楚。
3.3.3设计时要细心认真，荷载统计无误。
3.3.4大梁下砌体要设梁垫并进行验算。
3.3.5加强对圈梁的布置和构造柱的设置，以提高砌体结构的整体安全性。
3.4对于因施工质量问题出现的裂缝应采取的措施：
3.4.1增强相关砌体抗力，如提高砂浆强度，提高饱满度，空斗改实砌，加筋砌体，加设构造柱。
3.4.2提高抹灰的抗裂能力(对于不影响结构安全的缝)。
3.4.3裂缝一旦出现，要注意观测裂缝的宽及长度的发展情况，并及时采取相应的有效措施，如灌缝，封闭等，必要时进行结构加固。
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发展，这就要求使施工人员及操作人员要正确理解和认识“规范”，做到心中有数，制定一项统一的规范和技术标准，认识其重要性及利害关系，从思想上提高质量意识，并且严格落实“自检”、“互检”、“专检”制度，责任到人，层层把关。控制裂缝，重点在防，需要从设计、施工上共同努力，紧密配合，控制砖砌体裂缝问题也是不难处理的。