浅析砌体结构墙体开裂原因及防治措施

堵忠领，郑国岭，邓永旗，苗春生，张伟宁

1 河南省建筑科学研究院有限公司（450053） 2 河南省第二建筑工程有限责任公司（450002）3 济源市建设工程质量监督站（454002） 4 郑州市广源建设监理咨询有限公司（450000）

0 前言

裂缝是建筑物的常见病害之一,而对于我国住宅常采用的砖混结构房屋更容易产生。这是由于砌体结构房屋采用多种主要材料，存在着变形协调问题，而且，墙体由脆性块材砌筑而成，整体性较差。这些，都使砌体结构房屋易于开裂。

近年来,随着住宅商品化的推行及经济水平和居住水平的提高。住户对房屋的使用功能、结构可靠性及适用性等方面提出了更高的要求。这就要求设计人员在房屋适用性包括裂缝控制等多方面采取更为有效的措施，只有这样，才能适应我国建筑行业的发展。

对于裂缝问题，一来因为它有碍观瞻，会使居住者产生紧张及恐惧，而且严重的裂缝还会产生渗漏等情况，影响房屋的正常使用，因此对裂缝问题应加以足够的重视。从结构上考虑，裂缝还会影响结构耐久性，加速房屋老化等。基于以上因素的考虑,有必要对砌体结构房屋开裂原因及防治措施进行讨论。

但是，由于在过去的设计中主要考虑承载力因素，将适用性等放到了次要位置,因此要对裂缝问题进行全面的探讨有一定的难度。在多年的时间里，众多的科技工作者及设计施工人员对裂缝问题进行了深入的研究及大胆尝试,设计了很多有效的预防措施。以下重点分析砌体结构房屋常见的几类裂缝及其防治措施。

1 原因分析及预防措施

对于砌体结构的房屋，不同条件及环境下，裂缝产生的位置及产生的原因会有所不同。但由其根本原因可以归纳为两大类:变形裂缝和荷载裂缝。调查[2]表明:变形裂缝占房屋裂缝总数的80%以上。具体说来，变形裂缝是指由温度、收缩、不均匀沉降引起房屋局部变形，当变形受到限制时，将在结构中产生较大的自应力从而产生的裂缝。对砌体结构房屋而言，变形不协调引起裂缝的情况较为常见，且这类裂缝在原因分析及防治上有一定难度。在这里，重点分析砌体结构的变形裂缝。

1.1 温度变形裂缝

温度变形裂缝是由于结构部分材料间存在温度差或温度变形系数的差异，使结构中产生变形裂缝。这类裂缝表现形式通常有以下两种:

1.1.1 混凝土楼盖房屋顶层墙体裂缝

这类裂缝多表现为“八”字形裂缝、圈梁下的墙体水平裂缝、纵横墙阳角包角缝、女儿墙裂缝等形态。从整体上看，这类裂缝一般始于房屋顶部,下层裂缝较轻；端单元较严重，横墙比纵墙严重。在我国北方昼夜温差较大地区，常发生此类裂缝。

在对这类温度裂缝进行分析时，国内外学者提出了各种简化模型，如将墙体看作地基，屋顶看作弹性板，采用弹性力学的方法对温度应力进行分析[2]，提出了墙体中因温度作用产生的剪应力公式:

由此而得出了控制裂缝的8个条件，这为进一步采取预防措施提供了理论指导。

通过大量的理论分析和不断的实践，对温度裂缝提出了很多有效的预防措施[1][2]。总体说来，可以分为“放”和“抗”两类措施。

“放”类措施:

1）屋面设置保温隔热层。从公式（1）可见，这可降低αT值，从而使墙体所受剪力减小。

2）屋面保温（隔热）层或刚性面层及找平层可设置分隔缝，且与女儿墙之间也应设置隔离层。这样可以使屋面变形分段释放，从而减小因变形而产生的约束力。

3）可采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖或瓦材屋面；可在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层等。这两条措施均可减小屋盖与墙体间的水平阻力系数Cx。

“抗”类措施:

1）在顶层应设置钢筋混凝土圈梁，并内外拉通。这样可以约束墙体变形增加墙体的抗裂性能,对抵抗屋盖变形引起墙体裂缝很有好处。

2）可以在墙体易开裂的部位设置拉结筋或钢筋网片，用以加强墙体的抗裂性能。如在顶层挑梁末端下一皮砖灰缝内、在顶层墙体门窗洞口过梁的水平缝内设置焊接钢筋网片或拉结筋等。

3）在墙体中设置构造柱，可以有效的约束墙体变形，防止墙体开裂。构造柱应伸入女儿墙并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。这些措施均可以有效加固墙体，防止顶层墙体及女儿墙开裂。

4）因顶层墙体压力较小，在以往设计中均采用较低砂浆等级。但是，从防止顶层墙体裂缝考虑，顶层及女儿墙砂浆强度不宜太低，一般认为不应低于M5。

1.1.2 房屋整体变形裂缝（房屋长度较大或体形较复杂时）

当房屋长度过长时，在易引起应力集中的地方，容易出现整体竖向裂缝。如在墙体转折、纵横墙相交处及结构变化处均易出现这类裂缝。当采用蒸压灰砂砖或混凝土砌块砖等收缩较大的材料时，也易产生这类裂缝，此时变形是由材料收缩引起。

为了防止这种裂缝的产生，有效的方法是设置伸缩缝，即采取“放”的方法，使墙体的积累变形可以得到释放，避免较大的约束力的产生。伸缩缝的间距可按规范或有关资料采用，有经验时，亦可通过计算确定。

设置伸缩缝后，应保证其伸缩作用的发挥，如在进行立面处理，伸缩缝处应保证其能自由变形。而且对于收缩较大的材料砌筑的墙体，伸缩缝间距应予以缩减。如石砌体房屋可取折减系数0.8；蒸压灰砂砖和混凝土砌块房屋取折减系数0.7。

同时，对于易产生应力集中处墙体，也可采取局部加强措施。

1.2 地基沉降变形裂缝

这类裂缝的产生是因为房屋地基局部存在软弱层或局部荷载较大或其它原因引起地基的不均匀沉降,导致上部结构裂缝。这类裂缝常表现为底层墙体斜裂缝或竖向裂缝，常见有以下几类:

1.2.1 地基软弱层导致的不均匀沉降裂缝

当房屋局部地基存在软弱层时,基础设计处理不当时容易出现不均匀沉降裂缝。常见的有未对软弱层地基或基础作专门处理或处理不当,如某地营业厅在地基勘探时发现位于房屋中部地基较为软弱,因此房屋设计时中间部分采用桩基，其余为条基。建成后即发现两端沉降较中间部分大，产生不均匀沉降裂缝。其原因就是因为桩基沉降较小导致不均匀沉降。

这类裂缝在防治时应从根本入手,对软弱地基作专门处理，防治不均匀沉降的产生，且在设计时，采用不同基础形式应慎重。

1.2.2 相邻房屋引起地基不均匀沉降裂缝

在近年的房屋纠纷中,相邻房屋引起沉降裂缝较为常见。这类情况常见有:相邻房屋层数较高，荷载较重；相邻房屋共用基础处理不当;房屋较紧范围内的土方开挖等引起的沉降裂缝。

该类裂缝的防治应注意在房屋新建时及建设过程中应符合有关规范及标准,并在房屋较近时注意对相邻房屋影响程度，必要时应请有关专家进行论证。

1.3 不同构件变形不协调裂缝

这类裂缝的产生是因为砌体结构房屋不同材料构件在受力后变形量不一致而导致。如钢筋混凝土构件与砖砌体比较而言，钢筋混凝土构件可以承受的变形量不一致（规范中规定的允许变形量也不相同），在受力时，脆性材料容易产生裂缝。

如砌体房屋阳台挑梁刚度较小时,上部砌体隔墙容易产生变形斜裂缝。其原因就是挑梁变形较大，砌体变形超过其限制而产生。但从荷载设计的角度讲，该类设计是符合设计规范的。

因此，这类裂缝的防治应在注意荷载设计的同时，考虑不同材料构件间的变形协调问题。

1.4 其它裂缝形式及措施

1.4.1 窗台下墙体裂缝

这中裂缝的产生有两类原因:1）窗间墙对窗台墙竖向压力作用，在地基反压力的平衡下使窗台墙有向上受弯趋势，从而导致开裂，而窗间墙压力作用在底层最大，故底层窗台墙更易开裂。2）窗台墙几乎处于两端嵌固状态，温度变形和材料收缩均能引起较大应力而使其窗台墙开裂。正是在以上这些原因的共同作用产生了窗台墙裂缝。

1.4.2 墙体材料收缩裂缝

当采用蒸压灰砂砖、混凝土砌块或其它非烧结砖时，由于材料有较大的收缩变形，将导致墙体出现多种形式裂缝。如大片整体墙面产生竖向裂缝；门窗过梁上方墙体裂缝等。这类裂缝通常主要是由于材料干缩引起,但应根据具体裂缝的形态及产生位置具体分析。

对于这类裂缝的防治，一方面可以加固墙体，增强其抗裂性能；而另一方面，可以采取措施，尽量减少材料收缩。

2 综合防治

在对砌体结构房屋裂缝处理过程中发现,对于裂缝问题应从原因入手，最大限度消除开裂因素的存在，并对墙体进行加固，增强抗裂性能，同时采取这两方面措施，才可以取得良好效果。如在对顶层温度裂缝进行处理时，首先应采取措施消除温差，然后对墙体进行修补，才能防止墙体再次开裂。

事实证明，采取一些增强墙体抗裂性能的措施，特别是在抗裂薄弱处墙面，如加钢筋网片等可大大增强墙体抗裂能力。如对于大面积墙体采用GRC方法加固,不仅成本较低且抗裂性能好[4]。而对于易应力集中处墙体，可采取局部加强措施。

总的说来,对于砌体结构墙体裂缝问题，由于其复杂性，对其定量讨论并不太深入，在实践中，应进行不断的研究和探索。