砖混结构顶层墙体裂缝分析与预防措施

目前在砖混结构钢筋砼屋面房屋中，顶层墙体出现温度裂缝是一个较为普遍的现象，如果屋面没有保温层或隔热层就更为严重。特别是住宅楼顶层端单元的内外纵墙、门窗口上、与外纵墙交接的横墙端部出现裂缝，有的内外墙交接处还出现水平裂缝，裂缝宽度多数在2mm以下。有的砖混住宅在建成后、或使用一年后出现墙体裂缝。由于裂缝在长时间内不稳定，并且随气候发展变化，故不能及时采取措施，给住户心理上带来不安全感。裂缝破坏了结构的整体性和装饰效果，降低了房屋的抗震能力和耐久性，需要引起足够的重视。下面通过对裂缝的调查、分析，指出了裂缝出现的原因及相应的预防措施。

一、裂缝的特点

1.山墙水平裂缝较多，内纵墙两端多为斜向裂缝，形如“八”字，外纵墙门窗洞口上角水平裂缝较多。

2.房屋两端第一、二开间墙体裂缝较重，墙体裂缝有“顶层重、下层轻；两端重、中间轻；向阳重、背阴轻”的特点。

二、顶层墙体裂缝产生的原因

1.砖混结构顶层墙体产生裂缝，主要原因是由于屋面长时间受阳光辐射，在炎热的夏季，其温度可达70℃左右，而墙体温度一般只在40℃左右，屋面与墙体温度差高达30℃左右，且在相同的温度条件下，钢筋砼的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍，因此，屋面温度膨胀变形比砖墙大的多。当屋面保温、隔热性能差时，这种温度变形更为严重。

屋面变形受到墙体的约束，屋面板对墙体顶端产生水平推力，使墙体与屋盖的接触受剪。剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力，当主拉应力大于墙体的抗拉强度，墙体便开裂了。沿墙体分布的剪力大致为两端大中部为零。由于端部正应力小，其主拉应力接近于剪应力，使墙体及内纵墙端部出现“八”字形裂缝。

2.由于屋面板膨胀，山墙给檐口圈梁以较大的推力，再加上檐口圈梁内外温差产生外拱和内凹变形使圈梁底面与砖墙产生水平裂缝。屋面板的温度变形，也使外纵墙上应力集中处的门窗洞口上角产生水平裂缝。

三、结构设计中存在的问题

1.控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素有多种，而不是房屋长度这一单一因素。《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）第6.3.1条的注3指出：“按本表设置的墙体伸缩缝，一般不能同时防止由于钢筋砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体局部裂缝”，因此用伸缩缝作为控制裂缝的唯一方法是不全面的。控制裂缝应综合考虑有关因素，采取行之有效的措施。在砖混结构设计中，考虑强度计算、抗震构造措施多，控制温度应力的措施少，在住宅楼顶层端单元内，外纵墙出现裂缝较普遍。不可否认，结构设计未采取措施或措施不利，是形成墙体裂缝的重要因素之一。

2.规范对温度应力未明确规定计算方法，设计人员认为不考虑也不计算是设计错误，设置构造柱只考虑符合抗震规范，不考虑实际已存在的温度应力。一般7度区六层及以下的住宅是隔间设置构造柱，未对住宅端部的裂缝多发区重点加强。

3.许多砖混房屋采用屋顶钢筋砼大挑檐，有时还上卷较高。为平衡悬挑荷重，将室内屋盖现浇一部分。这样一来，外挑檐、圈梁、现浇板就共同组成了刚度较大的现浇板续板，并且屋面挑檐上一般没有保温层，这样会产生较大的温度应力，使墙体承受不了而开裂。

4.选用砖、砂浆强度等级仅考虑砌体的竖向承载力，越到顶层其强度越低，而对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。

四、设计方面的预防措施

1.进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。设计上必须按建筑节能标准，对屋面保温层进行热工计算，对保温材料提出质量密度、粒径、导热系数及含水率等技术指标的要求。为减少屋盖和墙体的温差，可在屋面上增设架空隔热板，其效果十分明显。另外，保温隔热层应从檐口泛水根部作为起止点，屋盖檐口板抹保温隔热砂浆，采用浅色防水卷材。减少屋盖与墙体的温差也是控制温度裂缝的关键。

2.除建筑物长度超过规定限制一般应设伸缩缝外，在屋盖上增设温度伸缩缝，即在端单元与中单元分界处的屋盖现浇板不连续浇注，板下填充松散材料，如沥青砂浆或麻丝沥青。端单元与中单元分界处的挑檐板亦断开，用麻丝沥青嵌缝。

3.屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。

4.为提高顶层的整体性，抵消部分屋盖传来的水平推力或拉力，端部除按抗震设防要求设置构造柱外，在无构造柱的开间横墙与内外纵墙交接处设置抗裂柱。抗裂柱一般只在顶层端部设置，其上、下端锚与上、下圈梁内。女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋砼压顶整体浇在一起。

5.顶层屋面板下设置现浇钢筋砼圈梁，并沿内外墙拉通。圈梁在房屋端部亦适当加密，要与构造柱配合设置。为增强顶端部砌体强度，在顶层靠端头的两个开间范围内，内外纵墙及承重横墙增设水平缝内钢筋，一般240墙设2Φ6钢筋，竖向间距500mm。为增强砌体抗剪强度，并为砖缝配筋考虑，顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5。

6.在钢筋砼屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的2-3个开间内设置，对于横墙可只在其两端各1/4范围内设置。

7.顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或2Φ6钢筋，并应伸入过梁末端伸入两边墙体不小于1m。

8.顶层墙体有门窗洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置2-3道焊接钢筋网片或2Φ6钢筋，并应伸入两边墙体内不小于600m。

9.屋盖大挑檐由于刚度大，且一般在上面不做保温层，极易引起墙体裂缝。为预防裂缝，应尽量减少挑檐长度，使其断面减小，最好设置砖砌女儿墙，而不设置外挑檐。为抗倾覆而在紧靠外纵墙以内屋盖采用现浇钢筋砼板，通过计算满足要求即可，不宜过宽。大挑檐抗倾覆的另一做法是采取在横墙上设圈梁或压梁，通过空心板的荷重平衡挑檐的倾覆。

五、施工方法的预防措施

1.屋面施工完毕后应立即施工保温层、隔热层，前后相隔时间不能太长，特别是间隔夏、冬季后会产生很大的温差，因此要做到合理安排施工，屋面施工尽量避开炎热的夏季和寒冷的冬季，以秋天时节封顶最佳。

2.当现浇钢筋砼屋盖或挑檐长度较长时，每隔15m左右设后浇带，缝宽600-800mm，缝内砼断开，钢筋连续，待主体结构完成需做保温层前，再灌注砼，砼强度提高一级，并加膨胀剂。

3.砌筑时保证砖和砂浆的设计标号，砖块洒水湿润，灰缝饱满，注意砖墙与构造柱的接槎咬合，提高砖砌体施工质量，保证砌体的抗剪强度。

六、对温度裂缝的治理措施

对于裂缝首先应做好观察工作，注意裂缝开展规律，不要忙于及早治理，等观察一个热胀冷缩周期，裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。对于一般性裂缝，如若干年后不再发展，则可认为不影响结构安全使用，局部宽缝处，用嵌补密封胶或砂浆堵抹即可。对于裂缝较多且贯穿墙厚、影响美观和正常使用、给用户造成不安全感时，可在裂缝墙体两侧用Φ4@200钢筋网片，用铁丝固定后，用1：1水泥砂浆外部抹面处理。

七、结语

砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注。由于砖混结构墙体裂缝成因的复杂性，根据目前的技术经济水平，尚不能完全防止和杜绝由于钢筋砼屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。只要针对裂缝情况，认真分析，合理地选择和应用本文提出的这些措施，就可以做到使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度。实践证明，预防裂缝方法简单，施工方便，增加工程造价不多，效果显著。