砌体结构裂缝产生原因分析及控制措施

摘 要：砌体结构出现裂缝是常见的质量通病之一，若处理不当，则会影响到建筑物的使用功能和使用寿命。本文结合工程实例，分析了建筑物砌体结构产生裂缝的原因，并针对建筑物地基不均匀沉降的调整工作提出了一些有效的技术控制措施。

关键词：砌体结构；裂缝；不均匀沉降；技术措施

中图分类号： TU111.2+2 文献标识码： A 文章编号：

目前我国城市建筑行业发展速度非常迅速，建筑结构和建筑材料的种类不断增加。砌体结构作为一种常用的结构形式，具有施工简单、水泥使用量少、造价低廉和材料来源广泛等优点，广泛应用于在大型高层建筑、办公大楼等钢筋混凝土施工当中。但是，由于砌体本身的抗拉、抗弯、抗剪性能较差，砌体结构时常会出现裂缝，砌体轻微细小裂缝不仅影响到结构的使用功能和使用寿命，严重情况下会影响砌体的承载力，导致倒塌事故的发生。砌体结构产生裂缝的原因是多方面的，包括地基不均匀沉降、温度变化引起的伸缩、建筑材料使用不当等。因此，本文通过分析建筑物砌体结构裂缝产生的原因，提出一些有效的技术控制措施，对避免裂缝的措施和裂缝的修复工作具有重要意义。

1 建筑物墙体开裂的原因

1.1 墙体材料自身因素引起的墙体开裂

(1)砌筑砂浆强度不均匀

搅拌砂浆的过程中，如果搅拌不均匀会导致砂浆强度偏高或偏低，甚至会引起粘结材料数量配合比例不当，水量较大时砂浆干缩量增大，导致灰缝位置开裂。

(2)砌筑砂浆一次搅拌量过多存放时间过长

如果在还没有砌筑前，砂浆就开始初凝，使用时砂浆的强度将会有很大降低，严重影响施工质量，甚至引起墙体裂缝。

(3)烧结黏土砖

在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。随着含水量的降低，砖砌体会产生较大的干缩变形。刚出窑的砌块放置28d可以完成50茗左右的干缩变形，几年后砌块才能停止干缩。

(4)混凝土小型空心砌块

用混凝土小型空心砌块建筑的墙体，其裂缝形态和产生机理主要有：在荷载作用下产生的受力裂缝、地基沉降不均匀产生的变形裂缝、温度变化引起的收缩裂缝等，其中温度变化产生的收缩裂缝最为常见。混凝土小型空心砌块建筑对温度变化敏感，出现温度收缩裂缝的主要原因和混凝土小型空心砌块自身的特性有关。

1.2 因温度变化和砌体干缩变形引起墙体开裂

结构构件由温度变化引起的热胀冷缩变形为温度变形。在砌体房屋中，钢筋混凝土构件与砌构件的线膨胀系数相差悬殊(钢筋混凝土一般为10×10-4，砌体结构为5×10-4)。此外，钢筋混凝土结构还有较大的收缩值，约为2×10-4～5×10-4，28d能完成50％，而且砖砌体在正常湿度下的收缩不明显。由于构件间的相互约束，温度变化或材料发生收缩时，各自的变形不能自由地进行而引起应力。而两种材料均为抗拉强度较低的脆性材料，当应力超过其抗拉强度时，就出现不同形式的裂缝。房屋长度方向较长时，当大气温度改变，墙体的伸缩变形受到基础的约束，也会产生裂缝。对于砌块砌体房屋，虽然线膨胀系数相差很小(混凝土小型砌块砌体为10×10-4)，但干缩较大，而且即使干缩稳定后，当再次被雨水或潮湿空气浸湿后还会产生较大的再次干缩。因此温度变形和砌块的干缩引起的墙体裂缝比较普遍。

1.3 地基不均匀沉降导致墙体开裂

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载的作用下，其应力是随深度而扩散的，且在同一深度处延建筑物长度方向的地基应力分布是不均匀的，应力也总是中间最大。由于地基土这种应力的扩散作用，故地基应力分布是不均匀的，即房屋中部沉降多，两端沉降少，从而使房屋地基产生不均匀沉降，形成微微向下凹的盆状曲面的沉降分布。

因地基过大不均匀沉降引起的墙体裂缝往往自上而下指向沉降较大处，其裂缝形态主要有正八字形裂缝、倒八字形裂缝和斜裂缝，当底层门窗洞口较大时还可能出现窗台下墙体垂直裂缝等。

1.4 设计不合理引起墙体开裂

(a)门窗洞口开得过宽就会导致洞口附近部位应力集中加剧，房屋整体强度和刚度降低，引起墙体的开裂。

(b)建筑物纵墙过长，内横墙过少，会导致墙体所受的垂直荷载作用过大，使墙体产生整体弯曲变形，最终导致墙体的开裂。

(c)埋在墙内的电线及其他管线，如有开挖过大的沟槽，将会造成这部分墙体承载能力的减弱。

(d)进深梁的跨度过大，墙体局部强度就会不满足承载能力的要求，造成墙体水平开裂。

1.5 施工不规范引起墙体开裂

(a)在施工中混合使用不同的砌体材料作为配套砌块，因不同砌体材料的强度、膨胀率、吸水率等不同，会引起墙的开裂。

(b)在施工中如果砌筑砂浆配合比不当，搅拌不均匀，就容易造成砂浆的粘结力不够，致使砌块受力效果差而产生砌块破坏，最终导致墙体开裂。

(c)墙体上临时施工洞口的位置和大小不符合施工要求时，且在临时施T-#B口补砌时封堵不彻底，不能达到标准，容易在墙体的临时施工洞口附近产生局部开裂；在已砌筑完成的墙体上进行水电施工时，砌筑好的墙体会被破坏，并且在随后的补砌过程中未能得到有效的补救，从而导致墙体裂缝。

2 调整建筑物地基不均匀沉降的技术措施

2.1 建筑措施

(1)建筑物的建筑设计形状简单化

建筑物的建筑设计体型应避免形状复杂和高差悬殊的外观。例如“工”形、“T”形、“L'形等外形。这样形状的建筑在纵横交接处，会有地基的附加应力相叠加，造成较大地基基础不均匀沉降，会引起墙体发生裂缝。若立面造型层数相差很多，易引起较大的沉降差异，使作用在地基上的荷载差异变大，引起建筑物墙体开裂。因此，在设计时应力求建筑物造型简单，在没有特殊要求的情况下，避免别出心裁。

(2)控制建筑物的长高比满足结构刚度要求

建筑物的刚度是否满足要求，建筑物的长高比起主要作用。最好将建筑物的长高比控制在2.5左右，因为过长建筑物的纵墙将会有较大挠曲，会导致外墙墙体开裂。如果长高比不满足刚度要求，则需要通过加固措施来达到控制地基不均匀沉降的目的。

(3)合理布置纵横墙

纵墙应尽量避免开挖，中断。这些会减弱纵墙施工强度，不要缩小横墙间距，以免造成房屋整体强度不满足要求，降低了抵抗地基不均匀沉降的能力。

(4)合理布置相邻建筑物

由于邻近建筑物的相互影响，使每个建筑物地基附加应力增加，建筑物的基础产生附加沉降。为减少相邻建筑物互相影响造成的基础部均匀沉降，相邻建筑物间的基础净距要满足表1的要求。

表1 相邻建筑基础间的净距，m

(5)设置沉降缝

可以用沉降缝将建筑物分割成若干个长高比例较小、体积规则、刚度较好的独立单元，这样能有效地减少不均匀沉降的影响。沉降缝的位置应选择在下列部位：过长的钢筋混凝土框架结构处：建筑结构类型不同处；地基基础不同处；不同时期建造的房屋相交处。有关规范对工程中建筑物沉降缝宽度的规定为：房屋为2、3层时，沉降缝宽度易在50mmN80mm；房屋为4、5层时，沉降缝宽度易在80mm~120mm；房屋高于5层时，沉降缝宽度大于120mm。

(6)控制建筑物各点标高

建筑物基础沉降变形会改变建筑物各点的相对标高，影响使用。可采取以下措施来有效减少不均匀沉降对建筑物使用上的不利影响：

(a)适当提升地坪和设施的标准：

(b)在建筑和设备之间留有足够的空间；

(c)预留出足够空间的TL#B以便管道穿越建筑物。

2.2 结构措施

(1)降低建筑物的自身质量

一般建筑的自重占总荷载的50％～70％，自重是引起地基变形的主要原因，应尽量降低建筑物结构自重。这样可减小在软土地基建造建筑物的基础不均匀沉降。

(2)减小基础底面附加压力

建筑物的地下室或半地下室，能有效地减少基础底面的附加压力，起到有效控制沉降的目的；也可通过改变基础底面的尺寸，来达到控制基底压力的目的，最终可以改变不均匀沉降量。

(3)增强基础刚度、合理选用基础类型

在不均匀的地基上使用筏形和箱形等整体刚度较大的基础，是提高基础的抗变形能力的好办法，可以减少不均匀沉降。对于土质变化较复杂及软土地区，利用天然地基建造建筑物时，宜选用合理的结构形式和基础类型，其要求对地基不均匀沉降影响不大。

(4)加强房屋整体刚度

加强房屋整体刚度。如合理布置承重墙、增大基础圈梁刚度、增设钢筋混凝土圈梁等。例如，圈梁可增强以砖石作为承重墙房屋的整体性，使用圈梁可以有效防止墙体裂缝的产生和发展。一般在建筑物墙体内设置多道圈梁，在基础顶面处设置压项圈梁，在顶层门窗之上布置圈梁。圈梁应该是一个自行封闭的体系，贯通内、外纵横墙体及内、外墙基础，使增加圈梁达到了增强建筑物的整体刚度的目的，降低了地基不均匀沉降的现象。

2.3 其他措施

(1)新型筏基

新型浮筏基础可以使基础质量减轻，即使用型钢基础梁替代原基础梁，在柱下设独立的基础，这样就可以使不同沉降具有变形协调能力。

(2)加垫苯乙烯苯板

在沉降不大的基础下填充苯乙烯苯板，可以降低建筑物地基基础沉降量，调整地基基础部均匀沉降。

(3)复合基础法

把桩基础和直接基础结合使用，形成一种复合形式的基础类型，可以有效改善地基的不均沉降，发挥桩基础和直接基础各自的不同受力特点。桩(长度和直径均可降低)用量可以减少，同时满足了经济性要求。

(4)地基处理措施

对地基进行处理可以有效改善地基土强度，减少地基压缩性，保证地基整体稳定性，改善基础的不均匀沉降。

3 结语

砌体结构的裂缝是常见的质量通病, 其原因也是多方面的。为此，我们应从材料选择、设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。如果遇到建筑物出现裂缝，首先要查明并分析裂缝产生的原因，评估其对结构的危害程度，确定有效的控制措施。

参考文献

[1] 黄兆蔚.浅谈建筑工程砌体结构常见裂缝防治措施[J].科技致富向导,2011年第17期

[2] 唐第云.砌体结构裂缝产生原因分析及预防[J].现代物业(上月刊),2012年第05期