【摘 要】砌体结构产生裂缝是非常普遍的工程问题，文章针对砌体结构裂缝类型、产生的原因以及预防控制措施进行了分析,仅供参考。
【关键词】砌体结构；裂缝；控制
砌体结构是由块体材料和砂浆砌筑而成的以墙、柱作为建筑物主要承重构件的结构。砌体结构材料来源广泛、施工工艺设备简单，具有良好的耐火性和耐久性。随着砌体材料技术和建造技术的不断进步，砌体结构目前在我国被广泛地应用。与混凝土结构相比，砌体的自重大，抗拉、抗剪、抗弯强度较低。在各种内外因素作用下，砌体结构容易产生不同类型的变形和裂缝，使结构的整体稳定性降低；较大的变形会影响结构安全、使用功能和抗震性能，如外墙及结构层板面的裂缝会导致渗漏，影响建筑物的使用功能。下面就砌体结构裂缝的类型、成因及预防控制措施加以分析说明。
1 砌体结构的裂缝类型及成因
1.1 温度裂缝
温度的变化会引起砌体的热胀冷缩，当温度变化引起的内应力足够大时，砌体就会产生裂缝，这就是温度缝。以砖砌体为例，混凝土的温度线膨胀系数为10ｘ10－6m/℃，砖砌体的温度线膨胀系数为5ｘ10－6m/℃。由于砌体与混凝土楼板的温度线膨胀系数相差很大，在温度作用下，楼板变形较大，其下的砌体变形相对较小，使砌体和楼板之间产生变形差，楼板的收缩膨胀在砌体中产生很大的拉力和剪力。在温度变化的反复作用下，变形较大的楼板将变形较小的砌体拉剪开裂。
温度裂缝常出现在砌体结构房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞口两边的正八字形斜裂缝、内纵墙上的斜裂缝、屋顶圈梁下的水平裂缝等。内应力在结构内的分布情况为：建筑物的两端大，中间小，顶层和底层大，中间层小。
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因，在所有块体材料的墙体上比较普遍。不论何种块体材料，温度裂缝的形态没有本质区别，仅在程度上有所不同，而且分布位置也较集中在建筑物顶层的两端。在建筑物的底层两端也有发现，开裂程度低于顶层。温度裂缝一般经过几个冬夏之后才逐渐趋于稳定。
1.2 地基不均匀沉降裂缝
建筑物荷载通过基础传给地基，使地基受到压力，地基土受压产生相应的变形。若将建筑物的基础视为一个柔性构件，假定地基土是近似均质的，并且受到均匀荷载的作用，根据角点法理论，建筑物的中部沉降量大，端部沉降量小。
实际情况是基础介于完全柔性和完全刚性之间的，基础的刚度在一定程度上能够调整地基反力分布和沉降变形，但是反力分布和沉降变形的总体趋势改变。若把上部结构看作是一个构件，地基的沉降变形引起上部结构的变形，地基中部沉降量大时，则构件产生正弯曲变形。结构中下部受拉，端部受剪，当内应力超过强度极限时，墙体由于剪力形成的主拉应力开裂，裂缝呈正八字形。当建筑物端部沉降过大时，会形成负弯距，内应力产生的主拉应力使墙体产生斜裂缝或倒八字裂缝。
不均匀沉降裂缝主要有八字形裂缝、斜裂缝、墙体竖向裂缝、墙体水平裂缝。
1.3 干缩裂缝
砌块材料具有干缩湿涨的性质。砌块材料的含水率不同，干缩湿涨影响程度也不一致，受砌体材料反复干缩湿涨引起的砌体裂缝为干缩裂缝。普通粘土砖在潮湿情况下会产生较大的湿胀，这种湿胀是不可逆转的变形；其它类型的砌块材料随着含水率的降低，材料会产生较大的干缩变形。干缩变形的特点是早期发展比较快，以后逐步变慢，几年后才能停止干缩，但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，其干缩率有所减小，约为第一次收缩的80%。
干缩裂缝形态一般有：在墙体中部出现的阶梯形裂缝、块体材料周边灰缝的裂缝、外墙一二层窗下墙出现的竖向均匀裂缝、山墙等大墙面出现的竖向或水平裂缝。
1.4 地震作用裂缝
由于砌体材料的脆性性质，其抗剪、抗拉、抗弯强度都较低。在地震作用下，砌体结构的墙体会产生不同形式的裂缝，主要有水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和竖向裂缝。与水平地震作用方向平行的墙体受到平面内地震剪力的作用，在地震剪力以及竖向荷载共同作用下，当墙体内的主拉应力超过砌体强度时，墙体就会产生斜裂缝；当墙体受到与平面方向垂直的水平地震剪力发生平面外受弯时，产生水平裂缝；交叉裂缝是建筑物墙体受地震的反复作用，由斜裂缝发展而来。
楼梯间是砌体结构受到地震作用较大且抗震薄弱的部位，所以楼梯间的震害往往比较严重。由于楼梯间开间小，水平方向的刚度相对较大，吸收的地震能量较多，加之楼梯间墙体没有楼盖形成空间结构，墙体沿高度方向缺乏支撑，其空间刚度较差，预留洞又会削弱楼梯间墙体的整体稳定性，所以在地震作用下，楼梯间墙体易受破坏开裂。
墙角由于处于房屋的尽端，结构对其约束作用较弱，地震对房屋的扭转作用比较明显，所以墙角处的受力比较复杂，容易产生应力集中的不利影响而开裂。纵横墙连接处由于受到两个方向地震作用力，受力也比较复杂，容易产生应力集中现象而使连接处开裂破坏。
2 砌体结构裂缝的预控措施
2.1 温度裂缝的预控措施
2.1.1 设计措施
（1）为了减小温度应力的影响，可在建筑物中设置设伸缩缝，将伸缩缝设在因温度作用可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方，以消除温度应力产生的影响。
（2）为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可在屋面设置保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝，分隔缝的间距小于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30�。保温层应做至挑檐或檐沟处，以防止混凝土结构外露。
（3）在屋面板下设置钢筋混凝土圈梁，房屋两端圈梁下的墙体内设置水平钢筋。墙长超过4米时设置构造柱，墙高超过3米时设置圈梁。在建筑物顶层两端的门窗洞口两侧增设构造柱，构造柱之间砌体内设置拉结钢筋。
（4）为了防止或减轻房屋底层墙体的裂缝，在底层窗洞下的外纵墙中，设置防裂钢筋，将其锚固在两侧的构造柱中。建筑物底层两端的门窗洞口两侧增设构造柱，构造柱之间砌体内设置灰缝钢筋。
（5）在墙体转角处、内外墙交接处设置拉结筋，以增强墙体的抗裂能力。
2.1.2 施工措施
（1）做好建筑材料使用前的检测（如水泥、砂和砖），不合格的材料严禁使用。
（2）加强对砂浆的质量控制，改善砂浆的和易性和保水性，以利于与砌块的粘接。砌筑前对砌块浇水湿润（粘土砖含水率大于10%），以保证与砂浆的粘接性。改进施工工艺与施工技术，砌筑接槎、组砌方式正确，砂浆饱满，灰缝厚度均匀、错缝合理。
（3）屋面板设“后浇带”。在建筑物纵向的中间部位，屋面板上预留300mm宽的空隙，钢筋连通，在屋面板施工完40―60天后用膨胀混凝土浇筑，以减轻屋面板混凝土的收缩变形，减小温度应力等问题，屋面施工应尽量避开高温季节。
2.2 不均匀沉降缝的预控措施
2.2.1 建筑措施
（1）建筑物体形力求简单规则，避免过于复杂的平面结构形式。复杂的建筑物体型会削弱建筑物整体刚度，在地基条件不良时，尽量采用简单的建筑体型和平面结构形式。合理设置沉降缝，利用用沉降缝将建筑物划分成若干个刚度较好的独立单元，或将地基沉降不同的部分分隔开来。将沉降缝设置在荷载突变处、建筑平面转折处、地基土软硬不均变化处。
（2）控制建筑物的长高比。建筑物长高比控制在2.5以内，对于平面简单，内外墙贯通、横墙间隔较小的结构，长高比不宜大于3.0。不符合上述要求时，设置沉降缝。
（3）合理布置纵横墙体特别是承重墙体，加强主体结构的刚度和整体性。地基不良时内外纵墙尽量贯通，避免在中间或某些部位断开，使它能起到调整不均匀沉降的作用。每隔一定距离设置一道横墙，与内外纵墙连接，以加强房屋的空间刚度，进一步调整建筑物沿纵向的不均匀沉降。减少建筑物端部的门、窗洞口，在底层门窗、地沟洞口周边设置钢筋混凝土边框。
2.2.2 结构措施
（1）加强对圈梁和构造柱的设置，尤其要加强顶层圈梁和地圈梁的刚度，以提高砌体结构的整体安全性。圈梁在砌体结构中的作用如同钢筋混凝土梁内的受力钢筋，当结构有沉降变形时，能够起拉结作用，减少结构的变形。每道圈梁应尽量贯通外墙、承重内纵墙、内横墙，并在建筑平面内形成闭合系统。对于砌体结构，圈梁和构造柱组成的框架，能够有效地约束砌体的变形，防止开裂。
（2）选择适宜的持力层和地基处理方法，减小或调整基底附加压力。在某些情况下可采用设地下室或半地下室、调整基底尺寸的方式，来调整或减小基底的附加压力。要做好地质资料的分析，遇到软弱土地基时要采取合理的处理方案，地基土软硬不均匀时要消除软弱部分，并做好沉降量的预先计算。从耐久性方面分析考虑，基础选型时优先选择深基础和刚性基础。
（3）减轻结构自重，尽量采用高强度轻质块体材料，用轻质隔墙代替非承重墙体。
（4）进行地基沉降变形验算并提出沉降观测要求。
2.2.3 施工措施
（1）加强地基验槽工作，当地基实际情况与地勘报告不符时要经过技术论证、提出处理方案后方可施工。精心处理软土地基和不均匀地基，地基开挖后要按规范进行钎探，发现有地基不良、地基异常、孔洞坑穴时应妥善处理，然后再进行基础施工。
（2）合理安排基础施工顺序，先进行层数较高、荷载较重部分的施工，后进行层数较低、荷载较轻部分的施工；先进行深基础的施工，后进行浅基础的施工。
（3）防止对天然地基的扰动，在淤泥及淤泥质土的地基上施工时，尽可能不扰动土的原状结构。
2.3 干缩裂缝的预控措施
2.3.1 设计措施
在墙的高度、厚度突变处或者在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；在砌体内设置灰缝钢筋，在建筑物的楼（屋）盖处、墙体的顶部、窗台下部的砌体中设置配筋带，加强圈梁、构造柱的设置。
2.3.2 施工措施
保证砌体的施工质量。砌块要注意排水和防水，潮湿的砌块不得进行砌筑。控制每天的砌筑高度，一般小砌块每天的砌筑高度应控制在1.8米内；针对砌块的特点，在砌筑前，不宜提前浇水湿润，而应采取砌筑时铺砂浆前，在砌筑面上适量浇水的做法。
严格按照操作规程施工，保证砂浆强度以及灰缝饱满度，水平灰缝的砂浆饱满度达到80%以上；砌筑完成后，要坚持洒水养护，以减少砂浆的干燥收缩；墙体转角处和纵横墙交接处应同时砌筑，临时间断处应砌成斜槎，斜槎的水平投影长度不应小于高度的2/3；组砌形式正确，一般采用一丁一顺，上下顺砖错缝的砌筑法，砌筑手法上采用“三一砌墙法”，以提高墙体的整体性。
2.4 地震裂缝的预控措施
2.4.1 设计措施
（1）重视概念设计，合理选择砌体结构的受力体系，正确应用结构布置原则。合理的选择受力体系对控制砌体结构裂缝是十分重要的，在地震裂缝的控制上尤为重要。应优先选择横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵横墙布置均匀对称、上下对齐，同一轴线上的窗间墙宽度均匀。在结构布置时应做到平面体型规则简单，避免由于布置不规则使结构各部分的质量和刚度分布不均匀、质量中心和刚度中心不重合而导致的震害加重。抗震设计中尽量避免采用小肢墙、独立的墙垛、柱。合理设置防震缝。
（2）设置钢筋混凝土构造柱和圈梁。钢筋混凝土构造柱能够显著提高结构抗震性能，增强整个建筑物的延性。在砌体结构中设置圈梁，能够加强墙体间的连接以及墙体与楼盖间的连接。圈梁与构造柱一起可以增强结构的整体性和空间刚度，有效约束墙体，限制裂缝的展开，提高墙体的稳定性。
（3）加强楼梯间的抗震构造措施。在房屋的尽端和转角处不宜设置楼梯间，墙体上不宜开过大的窗洞，不宜设置过多预留洞以免削弱墙体。楼梯间圈梁应闭合，如被洞口隔断时应上下搭接，搭接长度不少于圈梁搭接高差的3倍。在楼梯间墙体转角处、门洞口两侧、梯梁（结构梁）支座位置均应设计构造柱且与圈梁连接。按规范要求在楼梯墙体内设置构造拉接筋和配筋砖带。
（4）加强墙体转角处、纵横墙连接处的抗震构造措施。除按规范要求设置构造柱和圈梁外，还应做到墙体转角处构造柱截面尺寸与墙体厚度相同、转角处构造柱箍筋沿墙体全高加密；内外墙连接处设置构造柱，尽量设明柱，加强此处墙体的拉结措施。
2.4.2 施工措施
（1）控制砌体施工质量等级，保证砌体的砌筑质量。因为砌体结构的墙体属人工作业，人的操作因素对砌体结构的质量影响很大，所以应按规范要求加强管理，做好砌体施工质量等级的控制。要保证砂浆强度及粘结性，预防通病的产生；组砌方式、操作工艺正确，灰缝均匀，水平及竖向灰缝砂浆饱满度符合要求；交接留槎符合施工规范要求，内外墙连接处、墙体转角处要同时砌筑，严禁留直槎；砌体施工临时间断处补砌时，必须将接槎处表面清理干净，浇水湿润，填实砂浆，灰缝均匀。
（2）按施工规范要求留置架眼和脚手眼，严禁在局部密集留置脚手眼。为保证脚手眼的填塞质量，一、二层部位留置的墙体脚手眼，可用干硬性细石混凝土掺膨胀剂进行填塞。
（3）重视墙体预留洞口和开槽砸眼的处理。要减少临时洞口的留置数量，洞口顶部应设置过梁，并设水平拉接钢筋。临时洞口离侧边交接处大于500mm，洞口宽度不大于1000mm。墙体内管线布置规范，尽量避免损伤墙体；不得开凿墙体埋设管线，不得在墙体上开凿水平沟槽。
3 推行裂缝宽度设计，根据裂缝宽度采取预控措施
《砌体结构设计规范》中，对结构可能产生的裂缝宽度没有规定，防裂措施也没有对应结构的裂缝宽度，因此无法按照结构可能发生的裂缝宽度采取相应的预防控制措施。《规范》对防止或减轻墙体开裂的措施规定得不够具体，设计中应计算可能产生的裂缝宽度，按照可能产生的裂缝宽度进行设计，采取针对性的控制措施。
4 结束语：
砌体结构的裂缝是常见的病害，裂缝类型及形成的原因多。要重点从预防控制措施入手，在设计、施工中加强对预防控制措施的应用。要改变重视强度设计，忽视预防措施的做法，才能有效地预防控制。在预防控制措施中，一些措施具有多种作用，采用时要综合考虑。要运用多种预防控制措施，才能产生良好的效果。
参考文献：
[1]建筑结构抗震设计规范GB 50011 ―2001。中国建筑工业出版社。2008年。
[2]砌体工程施工质量验收规范GB 50203―2002。中国建筑工业出版社。2009年。
[3]施楚贤。砌体结构。中国建筑工业出版社。2009年。
[4]砌体结构设计规范GB 50003 ―2001。中国建筑工业出版社。2002年。