摘要：在砌体结构建筑物中，砌体结构裂隙问题已经是一个普遍性的问题，它不仅影响了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，缩短了使用年限，而且对抗震也是极为不利的，尤其是在住宅商品化的今天，这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注。因此，本文对砌体结构建筑裂隙的成因和控制措施进行谈讨。
关键词：砌体结构 建筑裂隙 成因与控制
在砌体结构建筑物中，砌体结构裂隙问题已经是一个普遍性的问题，它不仅影响了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，缩短了使用年限，而且对抗震也是极为不利的，尤其是在住宅商品化的今天，这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注，因此，如何控制砌体结构房屋墙体开裂的问题是摆在工程技术人员面前的新课题。结构裂隙控制看来是一个比较简单、普遍存在的问题，但却是一门与力学、热工学、材料学等专业知识关系十分密切的、复杂的综合性学科，是建筑工程中确保工程质量不容忽视的重要环节。因此，本文对砌体结构建筑裂隙的成因和控制措施进行谈讨。
一、砌体结构建筑裂隙的类型
l、八字形裂隙
主要出现在横墙与纵墙两端部，此种裂缝属正八字形的热胀裂缝，随温度升降而变化，其原因是由于设计与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失效，致使屋面板温度变形大于砌体温度变形，当产生一定的温度应力的，屋面板的推力就传给墙体，并因墙体温度附加应力在房屋两端较大，当砌筑砂浆强度较低时，则易发生剪力产生的主拉应力，当超过砌体抗拉极限时，墙体即出现八字形开裂。
2、倒八字形裂隙
属冷缩裂隙，主要出现在纵横墙两端的窗洞口处，尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大，当房屋收缩变形大于墙体时，在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂隙，使墙体开裂。
3、水平裂隙
多见于顶层横墙、纵墙“、女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差，屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力，由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低，使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂隙。
4、垂直裂隙
主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂隙主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉应力作用，在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂，或因冷缩变形，在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝上梁端和楼板错层处，引起墙体垂直开裂。
5、X形裂隙
多数沿砌体灰缝开裂，主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成，而底层墙体产生的X形裂隙则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。
二、砌体结构建筑裂隙的成因
1、材料本身特性
砖砌体是脆性材料,它的抗拉强度很低,其极限应变很小,加之砖与砂浆强度的离散性较大,使砌体强度均匀性差。一般墙体为无筋砌体,抗裂性能极差,且砌体内部应力分布很不均匀,因此在拉应力集中区域易产生裂隙。此外,砌体在干燥的自然环境下,其收缩变形较大,也易导致墙体开裂。
2、设计缺陷
(1)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。
(2)门窗洞口开得过宽,房屋整体刚度下降,洞口部位应力集中加剧。
(3)基础刚度和强度不足,甚至内纵墙基础未拉通从而造成房屋整体刚度较差,导致整体弯曲变形过大。
(4)外墙设置暖气炉窑,墙体局部减薄,该处室内外温差增大,墙体易开裂。
(5)外墙采用240mm厚墙,外保温措施不满足热工要求,外墙的内外面温差梯度较大。
(6)电线及其它管线暗埋在墙内,处理不当,造成局部墙体强度减弱。
(7)进深梁或其它支承梁跨度过大,墙体局部承压承载力不足,或砌体对梁端的约束变形不协调造成墙体水平开裂。
3、施工工艺和质量
砖墙砌筑速度较快,有的一周一层,甚至更快,此时砌体的强度尚未达到设计强度,且地基快速变形,土应力调整滞后,使地基过早产生沉降不均匀。导致在砌体内部已产生过大的初始应力和应变,形成潜在的裂隙因子,交付使用后加载,裂隙因子发生作用,导致墙体开裂。此外,砂浆强度不符合要求,如砂子含泥量较大,不均匀,配合比不准；砂浆未充分搅拌,和易性差,操作时饱满度不够,水平灰缝厚度不均匀,造成砌体强度下降；夏季施工砖缺乏洇水,水分过早被吸收,水泥水化反应不足；在冬季,机砖内吸收水分,未注意砌体蓄热保温,导致发生冻胀,严重时产生冻胀裂隙；施工工艺错误,砌体施工缝隙处留直槎,甚至阴槎；浇筑构造柱时,外檐墙无支顶,由于流动状混凝土的侧压力造成外墙向外倾斜,形成窗洞口下角部水平裂隙。
4、地基不均匀沉降因素
(1)房屋长高比较大,中间沉降一般较多,使房屋产生纵向整体弯曲,在前后檐墙产生八字形裂缝。
(2)建筑地基范围内,局部有深坑、墓穴、污水井、旧房基、大垃圾硬块或者古河道等,如果处理不当,将会产生局部下沉,造成墙体开裂。
(3)建筑地基范围内,土层分布不均匀,有时存在软弱下卧层和粉砂层,导致不均匀沉降。
(4)立面有错层或立面布置复杂,上部质量分布不均匀,也易造成不均匀沉降。
(5)沉降缝处按双墙设计,荷载增加,相应基底面积不足,造成该处沉降过大,双墙倾斜,产生裂缝
(6)软土地基采用换土处理,压实密度不够,使承载力不足,不能满足设计要求,导致沉降过大。
(7)地基基础施工不当,基槽泡水,扰动持力层或在房基四周挖坑、抽水等均会产生不均匀沉降,影响房屋安全。
(8)地基反力对薄弱墙段产生不利影响,最为明显的首层窗下槛墙,由于前窗户开得过大,槛墙刚度低,弯曲变形增大,造成上大下小的垂直裂缝。
5、环境温度因素
钢筋混凝土结构与砖砌体结构的温度线膨胀数差别大,前者约为10×10-6,后者为5×10-6,西北地区夏季和冬季极限温度在-15~+38℃,如果屋面保温和隔热层不符合要求,将使钢筋混凝层产生较大的膨胀和收缩,砖墙对其产生约束作用导致在砌体内产生附加温度应力。据有关资料析,环境温差超过10~15℃时,砖砌体可能产生缝,现将一般温度裂隙产生的部位和机理分析如下：
(1)房屋顶层两端一至二开间的内外纵墙产斜裂隙或八字形裂隙,如果端部有窗户,则在窗角力集中部位产生斜裂隙,房屋越长,裂隙越明显,墙比北墙严重,纵墙比横墙严重。
(2)钢筋混凝土挑檐一般不做保温层,夏天日曝晒,其表面温度可达60℃左右,而到晚间就降温致使砌体及钢筋混凝土挑檐圈梁的粘结应力破坏产生水平裂隙,严重时在角部产生包角裂隙。
(3)当屋顶檐口采用女儿墙时,在转角出现缝,甚至周围出现水平裂隙,局部女儿墙有明显外现象。
(4)在L型房屋的转角处,是温度应力集中域,且双向墙体互为约束,导致在横墙和纵墙产生裂隙和垂直裂隙。
(5)冬季大气骤然降温,墙体内产生较大的收应力,将会使墙体(含山墙)或者窗户下槛墙产生直裂隙。
三、砌体结构建筑裂隙的控制措施
1、从计算角度控制
由于砌体裂隙主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂隙的产生。
2、规范结构控制
为控制裂隙的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元，“以放为主，抗放兼施”，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。
3、构造控制
(1)加强设置钢筋硷圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈梁应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。
(2)除据规范要求设置“构造柱”外，在“L”“I”“L”平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。
(3)提高屋面板的整体性。屋面板宜用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带，预制屋面板间设置现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。
(4)在房屋顶层端部1一2开间范围内的墙体宜采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配钢筋，并在1一2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5 ，砌筑砂浆强度不应低于MS，以提高墙体坑裂能力。
(5)屋面“挑檐”为外露结构，受温度变化影响，不仅本身容易开裂，而且对墙体开裂也有一定的影响。故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留300mm宽的“后浇带”，用钢筋贯通，在施工40一60天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。
(6)重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。
4、砌体裂隙的加固控制
（1）当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时，应重做屋面保温层，使裂缝稳定，因为对温度裂缝仅做一般性的加固补强是无济于事的，必须从减少温度应力入手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各项技术指标的要求，在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工，力求达到设计的保温效果。
（2）对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝，应先加固地基，等沉降量达到稳定标准 （平均日沉量 0.02～0.03以内）后，再加固墙体。
（3）对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法，剔灰缝深 12cm，必胀锚栓@500，呈梅花型分布。挂钢筋网φ6@250，M10 水泥砂浆 40ml 厚，3道成活，施工完后，要注意喷水养护预防空鼓。
（4）对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。
总之，控制裂隙的产生和扩展，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通向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂隙，重点在防，并需要从设计、施工上共同努刀，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂隙是完全可以做到的。实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂隙措施的，一般都取得了良好效果，被评为真正的优质工程。
参考文献：
1、肖亚明：《砌体结构裂缝与控制问题研究综述》，《第三届全国工程学术会议论文集》，1994年版。
2、李继业：《建筑施工质量问题与防治措施》，中国建材工业出版社，2003年版；
3、施楚贤：《砌体结构》，北京建筑工业出版社，1992年版；
4、王庆春、柳春圃：《建筑施工常用数据手册》，北京建筑工业出版社，1994年版；
5、王赫等：《建筑工程质量事故分析》，北京建筑工业出版社，1992年版。