砌体结构裂缝的产生、鉴别及控制措施

王 涛

（珠海森茂工程项目管理有限公司，广东 珠海 519000）

建筑物砌体产生裂缝的问题是工程建设领域较为普遍存在的现象。裂缝的存在降低了砌体的质量，影响了建筑物的美观和使用要求，更为关键的是砌体裂缝影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性。多数情况下，裂缝的产生与发展还是大事故即将发生的先兆。因此，工程技术人员应当对砌体裂缝给予足够的重视，分析其产生的原因，鉴别裂缝性质并相应作出有效的预防和控制措施。

1 砌体常见裂缝产生的原因

1.1 地基不均匀沉降引起的裂缝

砌体结构开裂的一个主要原因是建筑物基础不均匀沉降引起的裂缝。当地基产生不均匀沉降时会对其上部建筑物产生局部不规则的变形。如果建筑物基础未作有效的设计处理而导致不足以调整因沉降差而产生应力时，便会在砖砌体内部相应产生额外的拉应力、剪应力和扭矩，当砌体的抗拉、抗剪强度、抗扭强度不足以抵抗变形应力时，墙体便会在薄弱部位产生裂缝。例如××市××管委会大楼设计层高为五层，首层为架空层。该项目地基含有大量的淤泥层软土基础。由于项目建设资金较为紧张，业主在项目建设中没有对地基进行有效处理，也未对基础采取有效预防措施。该大楼建成后，由于业务发展需要，业主将首层砌墙改为办公区域使用。随后一年，距离该大楼不远处有一大型建设项目开工，新建设项目与该大楼同属连续淤泥层软土地基。随着新建项目持续施工，大楼首层地面、墙体产生了严重的开裂、塌陷现象。究其原因主要是因为新建建筑物改变了基础的受力平衡，对淤泥层产生挤压，引起大楼地基的不均匀沉降，在该大楼基础未作有效防护的情况下，从而导致砌体的严重开裂、变形。

1.2 温度变化引起的裂缝

温度的变化常常会引起材料的热胀、冷缩，特别是不同的材料在相同温度条件下热膨胀系数差异较大。当砌体材料在温度变化引起温度应力足够大时，就会在不同材料间产生温度裂缝。温度裂缝也是最常见、最难以避免的，这种裂缝在工程建设全过程都有可能出现，随时间的推移，持续发展，宽度一般在0.05 mm～2.0 mm之间。虽然该种裂缝对房屋建筑工程一般无显著的直接危害，但它在一定程度上降低房屋建筑的强度、整体性、耐久性、抗震性能和防水性能；同时，也给使用者在感官上和心理上造成不良影响。常见的温度变形引起的裂缝成因有以下几种：

（1）因日照及气温变化，不同材料及不同结构部位的变形不同，同时又存在较强大的约束，由此产生较高的温度应力导致裂缝的产生。如平屋顶砖混结构顶层砖墙因日照和气温变化，以及两种材料的温度膨胀系数不同，造成屋盖与砖墙变形不一致所产生的斜裂缝和水平裂缝。

（2）屋面温度变形挤压墙体，在墙体内产生较高的剪应力或弯曲拉应力，产生接近水平的裂缝。

（3）气温或环境温度的温差太大，房屋长度较长，又未合理设置伸缩缝造成贯穿房屋全高的竖向裂缝。

（4）大体混凝土砌体因自身水化热过高，产生内外温差而产生裂缝等。

1.3 设计荷载不合理或实际荷载过大引起破坏裂缝

在工程设计过程中，设计荷载不合理，与实际荷载出入较大，使得受力构筑件的截面积过小或配筋率过低，在压应力、拉应力、剪应力或扭矩作用下，混凝土构筑件因破坏产生裂缝。如当柱体在抗压强度不足时，受压砖柱柱高的 1/3附近区域出现竖向裂缝；当砖砌平拱抗弯强度不足时，会出现竖向或斜向裂缝；挡土墙抗剪强度不足，在最薄弱截面产生水平裂缝；当局部承压强度不足时，大梁或梁垫下的砌体出现斜向或竖向裂缝。

1.4 设计构造不当引起的裂缝

合理的设计是适当避免裂缝的有效方法。如在沉降严重的地质条件下，合理设计沉降缝，采取受力科学基础形式等。

1.5 材料质量差引起的裂缝

水泥安定性不合格，或采用含硫量超标准的硫铁矿渣代砂，引起砂浆体积不断膨胀造成砌体开裂；使用出厂不久的灰砂砖砌墙，因砖体积收缩而产生裂缝。

1.6 施工质量低劣引起的裂缝

砌筑方法不合理；漏放构造钢筋；砌体中通缝、重缝多；留洞或留槽不当等施工质量差均能引起建筑物裂缝。

1.7 环境因素引起的裂缝

环境因素引起建筑物开裂的情况较为复杂。如周围有高大建筑物施工，由于高大建筑物对地基产生强大的压力，改变了地质结构的受力平衡，因而对周围建筑地基地质产生不均匀沉降，从而造成建筑物开裂；爆破、地震等原因引起的建筑砌体开裂等等。

2 鉴别砌体裂缝的基本方法

对于设计或材料、施工以及环境因素造成的裂缝可通过一定的技术手段予以避免。因此，本文重点介绍最常见的温度裂缝，地基变形裂缝及危害最严重的承载力不足裂缝的鉴别，其方法主要从裂缝特征、发展变化和建筑物特征三方面进行比较和鉴别。

2.1 根据裂缝现有特征进行鉴别

温度变形造成的裂缝，最常见的是斜裂缝，形状有一端宽、另一端细和中间宽、两端细两种；其次是水平裂缝，多数呈现连续状，中间宽、两端细，在厂房与生活间连接处的裂缝与屋面形状有关，接近水平状多，缝长一般连续，缝宽变化不大；温度变形造成的裂缝多数出现在房屋顶部附近，以两端为最常见；裂缝在纵墙和横墙上都有可能出现。

地基不均匀沉降造成的裂缝，裂缝一般先出现在建筑物底部，由下而上扩展，而且随时间的推移逐渐扩大。如本文所举实例，该大楼的开裂就是首先从地面和墙体底部开裂，并且裂缝自下而上逐渐扩大。同时，在墙体上逐渐出现水平的裂缝。这类水平裂缝主要是由于地基变形在砌体内部产生了剪应力和扭矩，因此裂缝发展到一定程度时，出现横向裂缝上下错位，呈通透型裂缝的情况。

2.2 根据裂缝发展变化进行鉴别

温度变形造成的裂缝，随气温或环境变化，在温度最高或最低时，裂缝宽度、长度最大，数量最多，但不会无限制地扩展恶化。

地基不均匀沉降造成的裂缝，随地基变形时间增长，裂缝加大、增多。一般在地基稳定后，裂缝不再变化，极个别的地基产生剪切破坏，裂缝不断发展导致建筑物倒塌。

承载力不足造成的裂缝，受压构件开始出现断续的细裂缝，随荷载或作用时间的增加，裂缝贯通，宽度加大而导致破坏。其他承载力不足裂缝可随荷载增减而变化。

2.3 根据建筑物特征进行鉴别

温度变化造成的裂缝，往往与建筑物的单位长度有关，与建筑物的竖向变形无关。屋盖的保温隔热性能差、屋盖对砌体的约束大、当地温差大、建筑物过长又无变形缝等因素都可能导致温度裂缝。

地基不均匀沉降造成的裂缝，用精确的测量手段测出沉降的曲线，在该曲线曲率较大处出现的裂缝，可能是沉降裂缝。房屋长而不高，且地基变形量大，易产生沉降裂缝；房屋高度或荷载差异大，又不设沉降缝；在房屋周围开挖土方或大量堆载；在已有建筑物附近新建高大建筑物均导致地基不均匀沉降裂缝。

承载力不足造成的裂缝，机构构件受力较大或截面削弱严重的部位；超载或产生附加内力均导致承载力不足的裂缝。

3 砌体裂缝的控制措施

长期以来，人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性地提出一些预防和控制裂缝的措施。

3.1 对于温度变形引起的墙体开裂，宜采取的措施

（1）屋盖上设置保温层或隔热层。

（2）在屋盖的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30 m。

（3）当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12 m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20 mm，缝内用弹性油膏嵌缝。

（4）建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》的规定外，宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30 m。

3.2 地基不均匀沉降引起的裂缝，宜采取的措施

（1）地基沉降不大，且在较短时间内已趋于稳定者，一般可不做处理。

（2）地基沉降严重，且持续发展，可能危及机构安全的裂缝必须处理。一般采用先加固地基基础，后修补裂缝的方法。

3.3 结构载过大或砌体截面过小引起的裂缝，宜采用的措施

（1）重视受压砌体与应力方向一致的裂缝，梁或梁垫下的斜或竖向裂缝，以及柱身的水平裂缝，因为这些裂缝常是结构垮塌的先兆。

（2）承载力不足的裂缝处理，一般先加固结构或构件，然后修补裂缝，也可两者结合进行。

对于设计构造不当、材料质量差、施工质量低劣等因素引起的裂缝，我们应严格按照设计规范要求，精心施工，严把质量关，把裂缝降低到最低点。砌体结构出现裂缝的原因是多方面的，具体问题需要具体分析，有许多裂缝控制问题值得我们去研究。