浅析女儿墙裂缝的成因及其防治措施

张 萍

一、女儿墙的作用

女儿墙原来是由古代城墙上面呈现的凹凸形状的矮墙命名而来，是一种高出屋面和城墙的矮墙，古代多用于御敌使用。如今女儿墙已成为建筑的专用术语，现在建筑上所指的“女儿墙”是指建筑物屋顶上外围的矮墙，其功能一是维护安全，二是避免防水层渗水，三是防止屋顶雨水的漫流。女儿墙是非结构构件，在地震时属于不安全因素，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对女儿墙高度在不同地方有不同的要求，规范规定砌体女儿墙在人流入口和通道处应与主体结构锚固；非出入口无锚固的女儿墙高度，地震烈度为6 ～8度时不宜超过0.5m，9 度时应有锚固。另外女儿墙的高度还取决于是否上人，不上人高度宜在500mm ～600mm 内，上人高度应不小于1100mm。

二、女儿墙裂缝的危害

女儿墙裂缝一直以来都是建筑质量通病，且随着时间的推移，女儿墙裂缝越来越明显，其导致的严重问题也日益突出。

女儿墙出现裂缝后，会导致立面装饰鼓包，整体刚度降低，抗倾覆能力和稳定性相对减弱严重时甚至脱落。部分裂缝由于受雨水侵蚀，裂缝处会出现黑色线条，有色外立面尤其明显，严重影响建筑外观。墙体的开裂会导致屋面防水层被破坏，造成楼体渗水，严重影响住户的正常生活。裂缝会降低建筑物的使用寿命，导致建筑整体刚度降低，抗倾覆能力和稳定性减弱。有严重裂缝的女儿墙，遇到地震或受强风及其他外力作用时极有可能倾塌，造成财产损失和人员伤亡。

三、女儿墙裂缝的成因

女儿墙裂缝的成因主要有以下几个方面：

（一）房屋沉降

由于地基产生的不均匀沉降，房屋也会随之发生弯曲和剪切变形，从而在墙体内产生应力，而当应力强度超过砌体强度时，作为女儿墙是其较薄弱部位，所以极易产生裂缝。

（二）温差原因

圈梁是现浇钢筋混凝土构件，其线膨胀系数约为10με/℃ ～14με/℃，而砖石砌体线膨胀系数约为5με/℃～8με/℃，两者相差近一倍。由于两者线膨胀系数相差较大，在同一部位会出现变形不协调，线膨胀系数较小的砖砌体发生的变形相对于线膨胀系数较大的钢筋混凝土圈梁要小的多，砖砌体会对钢筋混凝土圈梁产生约束作用，这样在两者结合部就会产生约束力与反约束力。砖砌体是脆性材料，其极限拉应变很小，抗拉强度仅是混凝土的十分之一，二者因膨胀必然产生相对位移。而且建筑中的女儿墙墙体外露，冬季受寒风冰冻，屋面温度在0℃以下，室内一般高于5 ℃；夏季受烈日直射，屋面温度高达50 ℃以上，而室内一般在30℃左右，造成较大室内外温差。由温差引起不均匀伸缩与温度应力足以使女儿墙开裂。其温度裂缝大多集中在房屋的顶层女儿墙的根部。

（三）设计不合理

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定砌体女儿墙在人员流动的入口和通道处应与主体结构锚固；非出入口无锚固的女儿墙高度，地震烈度为6 ～8 度时不宜超过0.5m，9 度时应有锚固。在实际施工中，砖砌女儿墙高度超过0.5m 时，每隔一定距离需增设构造矮柱。然而，大多数的建筑物女儿墙都高度超过0.5m，但实际采取构造矮柱措施者却甚少。有的砖混结构建筑物长度达几十米没有设计伸缩缝，女儿墙在冬夏的绝对伸缩值比较大，从而加剧了女儿墙的开裂程度。

（四）施工质量差

施工人员不按操作规程施工，不重视女儿墙质量。例如，砂浆标号不符合设计要求、砌筑砂浆不饱满、施工时振捣不密实，使用不合格砌块、干砖上墙，后期养护不当等。

有时为了赶工期，不考虑天气原因，导致施工后雨水渗入保温层，保温层内部水份因受冻结而发生体积膨胀，产生水平推力，导致女儿墙产生水平裂缝。有少数女儿墙被错误砌筑在屋面防水卷材上，在夏季高温作用下，沥青防水层受热软化滑移，砖砌女儿墙随之错位，造成较大裂缝，进而导致严重渗漏。

此外，还有未按规定留伸缩缝等因素，都会造成施工质量隐患，导致女儿墙裂缝产生。

预防措施

针对上述原因，就要求在相应环节中采取正确技术和措施来控制裂缝的发生。

（一）温度原因预防措施

由以上分析显见，女儿墙产生裂缝和向外位移，是因为女儿墙砌筑在屋面板的上面和侧面，限制了屋面板的自由伸缩，于是受到了屋面板热胀冷缩时的剪拉应力。据此我们应当采取如下的措施：

1.严格按照规范要求设置伸缩缝。屋面板四周与女儿墙间要留30mm 的空隙，并填塞弹性防水材料。屋面每个单元板端留出20mm 的空隙，以消除温度及材料差异的应力作用，缝内填弹性材料。屋面找平层要做6m×6m 分格缝，保护层做1m×1m 分格缝，找平层与女儿墙间要留出30mm 的空隙，并填塞弹性材料。

2.减小压顶混凝土与女儿墙砌体的温度线应变。一般女儿墙越长，压顶混凝土及女儿墙砌体的温度变形差值就越大。所以女儿墙应设置构造柱，截面240mm×240mm，间距2.4m ～3.0m，不宜大于3.0m，且竖向筋下部锚固于顶层圈梁中，上部与压顶圈梁连接。

3.增加女儿墙砌体的抗拉能力。在女儿墙砌体内部配置钢筋，让钢筋承担压顶混凝土与砖砌体间的应变差所带来的附加拉应力。可设3φ6 纵向拉结筋，竖向间距500mm，通长，其中两根通过构造柱。女儿墙采用三顺一丁的组砌方法砌筑，以加大砌体内块体的搭接长度与块体的高度比，从而提高砌体沿齿缝截面的轴心抗拉强度。

4.改用预制钢筋混凝土花格或铁栅取代女儿墙即屋顶栏杆，或用钢筋混凝土做女儿墙。

5.屋面板采取与屋面圈梁整体现浇的结构形式，这样设计女儿墙，就使得女儿墙和屋面结构分别成为独立的自由体，互不约束。

6.在房屋四角檐口下一定高度和范围的墙体配置转角钢筋2φ6@ 500，或在房屋两端单元外墙阳角处设置构造柱，并开至女儿墙压顶处，柱与墙体设拉锚筋，可防止女儿墙及外墙阳角处的包角裂缝。

7.加强屋面保温，以减小温差。建议保温厚度增至8 cm ～15 cm ，必要时还可增设隔热架空层，保温层宜采用隔热性能好的聚乙烯塑料泡沫板、水泥珍珠岩、加气块等材料；防水层采用表面有锡箔纸的或表面涂刷银粉涂料的材料，光反射性能好，降低表面温度，达到良好的保温效果，减少屋面结构与女儿墙的温差，从而减少裂缝。

8.根据《砌体结构设计规范》（GB 50007-2011）要求，顶层砖砌体混合砂浆一般为M5，可满足强度要求，为了防止温度裂缝产生，顶层混合砂浆强度不应低于M5。

9.施工中严格按规范要求进行施工，冬季施工或砂浆无设计要求时，应按常温下提高一级砂浆标号以提高砖砌体强度。

10.尽量做到年平均气温时完成屋盖施工，避开高温季节施工屋顶层。

（二）设计原因预防措施

1.在工程设计中，对女儿墙高度超过规范限值时，增设钢筋混凝土构造柱，根部与圈梁连接，顶部与压顶连接。构造柱间距视女儿墙高度情况掌握，一般宜控制在3 m 左右。

2.女儿墙泛水阴角部位应加强防水处理，采用柔性防水层时，应在阴角部位增设防水加强层。同时，防水收口位置应距离屋面完成面不少于300 mm，收头应收在防水专用凹槽或挑线内，并做好收头密封工作。

3.女儿墙压顶应向内排水，其坡度不少于6%，并应进行防水处理，适宜采用LB- 7 氯丁胶乳水泥砂浆、LB- 71 维尼龙聚合物水泥砂浆、LB- 19 泰尼纤维水泥砂浆等进行找坡抹面及防水处理。

4.屋面刚性保温层及保护层不应紧邻女儿墙，应预留不少于30 mm 宽度作分缝，有条件时可在泛水部位设置排水沟，以减少或避免因温度作用使刚性保温层及保护层热胀推挤女儿墙而造成开裂。

5.设构造柱，截面为240 mm×240 mm，间距为2 400 mm ～3 000 mm，不能再大，其竖向配筋按抗震计算确定，箍筋φ6@ 250，下部锚固于顶层圈梁中，上部与压顶圈梁整连。

6.在女儿墙砌体内设纵向拉结钢筋，竖向间距500 mm，通全长，其中两根通过构造柱。

7.在女儿墙砌体外侧还要设置横向连接钢筋，每4 层砖压1 根，开口端锚固于构造柱中，其两直肢随坡度而加长。柱外侧砌体厚度不大于120 mm 时，可不设横向拉结筋。

（三）施工原因预防措施

1.建筑构造及细部做法上应严格遵照规范和设计要求，女儿墙上的泛水檐、凹槽、木砖应预留预埋。女儿墙根部与屋面找平层抹圆弧并一次完成。找平层一定要抹平、压实、规方、上线，女儿墙立面与屋面交角处及檐沟、天沟等处，找平、防水、找坡、保温等按工序严格检查验收，以工序质量保成品质量。

2.在主体结构与构造上严格设计和规范施工，构造柱伸到女儿墙顶，构造主筋和压顶主筋应连接在一起，构造柱拉结筋与女儿墙砌体应牢固拉结成整体，提高女儿墙整体刚度、有效地防止因结构变形产生裂缝，提高抗渗漏能力。

3.做防水层前应先检查基层质量是否合格，基层是否已经干燥，基层如果出现质量问题，立即处理好。并经检查合格后方可继续施工，基层是否干燥也是直接影响防水层质量的关键所在，因此，必须检查确认基层已干燥后方能进入下道工序的施工。这样可以防止因基层质量缺陷或不干燥而导致卷材粘贴不牢，不实或起鼓、起泡、开裂等问题的发生。

4.按操作工序严格检查验收工程质量，把问题和隐患消灭在施工中，不合格的材料、构配件禁止使用，做到事前事中控制到位，严把质量关，在房屋使用过程中也要经常检查，尤其女儿墙处的防水要重点检查，一旦发现有灌水和渗漏水问题要及早处理，防止引起屋面渗漏。

（四）钢筋混凝土女儿墙的防水

1.现浇钢筋混凝土女儿墙结构比砖砌结构防渗效果好，但是土建费用也高，对于体型较长、高度较大的女儿墙采用钢筋混凝土结构，防渗漏效果更明显。

现浇女儿墙的钢筋、模板质量符合要求，砼现浇振捣密实，绝对杜绝出现夹渣、蜂窝、麻面、狗洞现象的产生。

2.预制屋面板端头缝的处理。在板的端头缝中嵌入20mm ～30mm 厚、高度和屋面板相同的泡沫塑料板，泡沫塑料板上口用防水油膏嵌缝，使屋面板热胀冷缩留有余地，是防止推裂两端女儿墙的有效措施。

3.在纵向长度上，每20m 留设20mm 宽伸缩缝，伸缩缝用泡沫塑料嵌填，外用油膏嵌缝。

4.对于高的女儿墙，施工中留设的水平施工缝应该至少高出屋面200mm。

5.做高低两条滴水线，一条为钢筋砼女儿墙压顶，另一条为防水卷材收口处的滴水线。

（五）砖砌女儿墙的防水

由于温度变化使砖砌体产生裂缝是比较常见的，其温度裂缝又多集中在房屋的顶层女儿墙根部，主要是由于屋面板和顶层圈梁在外界温度影响下，产生一定的热胀变形而引起的。顶层圈梁与砌体间出现较多的是水平裂缝，这是由于圈梁与砌体的热胀变形不一致，圈梁在外界温度的影响下会产生纵向和横向变形，在两者粘结面上形成一定的水平力而产生剪应力和拉应力。由于顶层圈梁受到砌体的压应力很小，顶层圈梁与砖体间的摩阻力相应减小，在一定程度上降低了粘结面上的抗剪强度，当剪应力超过粘结面上的抗剪强度时，顶层圈梁与砖体间就出现水平裂缝。为使顶层圈梁与女儿墙砌体有良好的粘结，圈梁施工前应将砌体上的杂质清理干净，并在墙面上作湿水处理，圈梁拆模后应将墙体上的孔洞用砖块和砂浆堵实，顶层砌体的砂浆强度等级不应低于M5，砖强度等级不应低于M7.5，砌体应灰缝饱满，接茬规矩，以保证砌体有良好的整体性。在砖墙与砼交接处采用钢丝网粉刷，防止此处开裂。

1.女儿墙下圈梁和女儿墙压顶的模板、钢筋质量符合要求，砼现浇振捣密实，绝对杜绝出现夹渣、蜂窝、麻面、狗洞现象的产生。

2.保证砖砌体质量。砖砌女儿墙要设置构造柱，砌砖的头缝、平缝、中缝中都要铺满砂浆。保证砖砌体砌筑密实，灰缝饱满。

3.预制屋面板与女儿墙、山墙间应留设大于20mm 空隙或填嵌松软材料。

4.现浇女儿墙压顶施工时，压顶应在10m 距离内留设分格缝，宽为10-20mm，内嵌填密封材料，外用防水油膏嵌缝。

5.圈梁应设计在屋面板下，应每隔3m设置构造柱，构造柱根部与圈梁连接，顶部与压顶连接，形成一个整体。

6.为防止屋面结构变形引起女儿墙与预制屋面板接缝开裂造成渗漏，把靠近女儿墙的一块预制屋面板改为和圈梁整体现浇板，并做成内天沟形式，不仅避免了女儿墙与屋面板接缝开裂渗漏，而且有利于控制檐口纵向泛水坡度，避免屋面漏水。

7.保温层应与女儿墙断开， 预留50mm ～80mm 伸缩缝，内填密封材料以构成柔性结构，防止保温层膨胀推开女儿墙的墙身，产生墙身开裂导致渗漏。

8、女儿墙压的抹灰层坡向应流向屋面，并应设置滴水线，以防止雨水爬墙。

9、在以往施工中砖砌女儿墙常设挑眉砖，实际上挑眉砖的做法有很多弊病，因为挑眉砖抹灰后容易裂缝，雨水从裂缝中渗入，抄后路在防水层背后渗入室内，造成试水不漏，下雨漏水的现象，另外因挑眉砖到屋面距离小，在挑眉砖下抹水泥砂浆和卷材收头操作困难，易造成质量问题。最好在收口顶部增设60mm厚钢筋砼带，既可预防女儿墙根部裂缝，以可对钢筋砼带以上墙体裂缝渗水起阻隔作用，避免引起屋面渗漏。

五、女儿墙裂缝的补救

女儿墙发生裂缝后，可以采用以下方法对裂缝进行治理：

1.沿裂缝开凿外墙饰面层（到达砖墙面）600mm 宽，并清理裂缝。

2.对裂缝采用快硬水泥进行封缝处理，按400mm 间距预埋一个灌浆咀，并用人工压力机灌注LB-7 聚合物水泥浆作堵漏处理。

3.对女儿墙压顶开裂造成的渗漏，可进行重新批抹LB-7 氯丁胶乳水泥砂浆、LB- 71 维尼龙聚合物水泥砂浆、LB-19 泰尼纤维水泥砂浆等防水砂浆或LB-14 弹性水泥作修复防水层。

4.批抹10mm 厚LB-7 钢网聚合物水泥砂浆作防水层，并同时恢复饰面层。

5.批抹10mm 厚水泥砂浆作找平层，并适宜掺入LB-19 泰尼纤维作抗裂剂或铺设钢网。

6.在泛水部位地面600mm 宽、墙面400mm 高的部位，铲除原有饰面、保护、防水、找平等构造层次。

7.修复防水层次，其材料应采用与原有防水层次相协调的材料，注意在阴角部位增设防水加强层。同时，收头应收在防水专用凹槽或挑线内，并做好收头密封工作。

六、女儿墙的抗震设计

工程设计中，由于建筑立面造型的变化，女儿墙高度不仅仅要满足使用功能的要求，而且要满足立面造型的要求，因此为了保证女儿墙的安全，女儿墙的安全性计算及女儿墙的加强措施，在整个工程结构设计中愈来愈重要。屋面女儿墙使用得较多的形式有两种：砌体和钢筋混凝土女儿墙。在一般情况下，后者的高度取值要比前者灵活，且不必设置构造柱。根据《建筑抗震设计规范》（GB-50011-2010）第3.7.1 条规定，屋面女儿墙作为围护墙体，属于非结构构件范畴。非结构构件自身及其与结构主体的连接需进行抗震设计。

本节主要对女儿墙在抗震设计中几个问题作如下探讨。

（一）女儿墙高度的取值

在计算女儿墙的高度中常常出现一些误差。正确的女儿墙结构高度应从屋盖处女儿墙的最高拉结点算起，即圈梁及梁的位置。对于建筑专业来说，女儿墙的高度是从屋面板板面处计算起，而从结构计算的角度来看，女儿墙的高度不能简单地从屋面板板面处计算起。

对于砖混结构预制板屋面，女儿墙的纵筋生根于屋盖处的圈梁内，也就是说，女儿墙的结构高度应从屋盖圈梁上表面计算起。容易引起女儿墙高度计算错误的例子是：当屋面圈梁设置为板底圈梁时，从圈梁上表面或从屋面板板面处计算女儿墙的高度相差一个板厚，一般约120mm ～180mm。这是计算女儿墙高度时不容忽视的一个问题。

（二）女儿墙的抗震锚固

规范对无锚固女儿墙的最大高度作了明确的限制，对6 ～8 度区，允许无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度为500mm ，虽然6 ～ 8 度区允许设计500mm 以内的无锚固女儿墙，但规范所指的是非出入口处的女儿墙，而设计中常常忽视的是出入口处的女儿墙的抗震锚固。从安全的角度出发，考虑到一旦倒塌时的后果，对于人群疏散要道，建筑物出入口处的女儿墙无论多高，必须采取抗震措施。砌体女儿墙在人流出入口应与主体结构锚固，缝两侧的自由端应与以加强，防震缝处应留有足够的宽度。

对500mm ～1000mm 高的女儿墙都有一个较统一的抗震锚固做法，一般采用的做法是：在顶部设配筋压顶，在女儿墙中沿墙长不超过2m 或半个开间设置构造短柱，同时，沿墙高每隔500mm 埋设2φ6 水平钢筋与构造柱相连。由于女儿墙在地震荷载作用下为一悬臂构件，不宜设计得过高，超过1000mm 高的女儿墙应在通常做法的基础上增加锚固措施，严格地说，应按计算确定。宜在女儿墙内部沿高度方向每隔500 ～600mm ，增设一道圈梁，圈梁断面可取120mm×240mm。纵筋宜采用4φ10 ，箍筋为φ6 @300。对于超过1000mm 高的女儿墙应尽量避免采用。女儿墙构造短柱的平面布置也应根据不同的情况适当减小间距。

当在屋顶上局部设置达到或超过一层楼高的女儿墙，女儿墙应视为房屋总高度的一部分。对于高度达到或超过一层楼高的女儿墙，最好不用，如必须设置时，建议可以通过建筑措施来解决。由于立面效果为女儿墙，不开窗，可将采光窗设在内侧，这样即满足了建筑立面效果的要求，也降低了女儿墙的实际结构高度，对结构来说，是安全的。

在进行结构抗震设计验算时，应按规范规定：当采用底部剪力法时，突出屋面的女儿墙的地震作用效应，宜乘以增大系数3 ，此增大部分不应往下传递；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点。

（三）女儿墙构造短柱平面布置中存在的问题

设计人员在设计女儿墙时，往往不标注女儿墙的具体位置，仅仅说明布置原则，在施工时，就会遇到一些问题。首先，对于砖混结构，楼层中的构造柱是否应通至女儿墙，规范中没有明确的规定。构造柱一般是沿房屋全高设置的，由于悬臂女儿墙在地震荷载作用下对于整个结构为薄弱部位，因而将构造柱延伸至女儿墙，可增加女儿墙与主体结构的整体性，提高女儿墙抵抗地震荷载的能力。因此，建议在设计中，应首先尽量将楼层中的构造柱延伸入女儿墙，并与压顶梁相连，其配筋、断面都不改变。然后再在构造柱之间按照规定要求不超过2m 间距设置女儿墙构造短柱。女儿墙的构造短柱纵筋下端应锚人屋面圈梁中，错固长度应不小于Ld（定量L 是长度是变量，d 是钢筋直径）。一些设计人员仅在图中注明多少间距设置一构造短柱，不明确标出构造柱的具体位置，没有仔细推敲其可行性。设计人员应在图中明确标出女儿墙构造短柱的具体位置，以做到布置合理。

（四）女儿墙安全性设计

通常情况下，上人屋面的女儿墙需要设计成立面悬臂式的，以免占据屋顶空间。那么砌体女儿墙的最大悬臂高度和为了保证女儿墙的整体性所需的构造柱间距设计值应该是多少？实际上，女儿墙的最大悬臂高度和构造柱的间距不仅由墙体自身的材料及其截面特性决定，还取决于抗震设防烈度和当地风荷载的大小。

除60m 以上的高层建筑外，地震作用和风荷载作用可不同时考虑，因此本文只考虑地震单独作用时墙体受力机理。当风荷载起主导作用时，两种作用应分别计算，取其安全值。女儿墙的水平地震作用采用等效侧力法计算，以内江市为例， 抗震设防烈度为7 度，女儿墙使用M5 混合沙浆砌筑的240mm 厚MU10实心粘土砖女儿墙，计算屋面女儿墙最大悬臂高度及其构造柱间距。

非结构构件设防目标要与主体结构三水准的设防目标相协调，非结构构件和其所在的主体结构组成一个总的系统，这个总系统的地震反应状态，同二者连接状况，质量比和阻尼特征有关。在实际工程中，女儿墙的材料形式多种多样，可根据当地的实际情况及结构形式合理选择。在女儿墙结构设计中，选择自重轻及抗拉强度高的墙体材料对提高女儿墙抵抗水平地震作用是十分有效的。同时对女儿墙构造措施加强也可一定程度减轻楼板温度应力对女儿墙的破坏，从而更有效提高女儿墙的安全性。

七、结 论

墙裂缝产生的原因是多方面的，主要与结构、设计、温度变形、施工质量等因素有关。在认真分析其产生原因的基础上，在严格按照设计规范、施工规范进行施工，重视质量控制，采取相应的预防措施和做好后期补救工作，就能很好地控制女儿墙的裂缝产生的危害，就能很好的解决女儿墙开裂这一建筑质量通病。本文对女儿墙裂缝的基本类型进行介绍，对其成因进行了探析，并归纳了治理方法和预防措施。笔者认为，在实践中认真分析其产生原因的基础上，在设计、施工中采取上述的一系列技术措施，女儿墙的裂缝可以得到预防和治理。