分析建筑砖砌体裂缝原因
关键词：工程结构,温差,变形,防治
一、前言
建筑砖砌体裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且在工程结构领域中是一个相当普遍的问题，轻微者会影响建筑物美观，造成渗漏，严重者会降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。是目前迫切需要解决的问题。因此，深入分析原因、采取有效的措施进行防治是十分必要的。
二、温差变形引发的砖砌体裂缝
这类裂缝较典型和普遍的是建筑(特别是那些纵向较长的)顶层两端内外纵向墙上的斜裂缝，其形态呈“八”字或“X”型，且显对称性，但有时仅一端有，轻微者仅在两端1—2个开间内出现，严重者会发展，至房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下几层发展。此类型裂缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。具体的机理可认为是：在阳光照射下屋面板温度可高达60°C-70°C，而在其下的砖砌体仅为30°C-35℃，如此大的温差，加上混凝土线膨胀系数比砖砌体近似大一倍，根据王铁梦《建筑物的裂缝控制》一书中提出的计算理论和公式，可计算出砌体中的主拉应力。设砂浆强度为M5.0、砖强度为Mu7.5时，则其沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉、抗剪强度设计值仅为0.14MPa和0.12MPa，而沿齿缝通缝的弯曲抗拉强度仅为0.25MPa和0.12MPa，则温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身抵抗力的50%～300%不等;又加上房屋两端为“自由端”，水平约束力小，上部砌体垂直压力较小，如无相应措施上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时，致使下部砌体出现正“八”字缝，当冷缩时，就出现倒“八”字缝，一胀一缩则易出现“X”型缝。其防治的主要方法：一是减缓消除热X胀冷缩动力源，如设隔热层、变形缝;二是增强相关砌体抗力，如提高砂浆强度，提高饱满度，加筋砌体，如设圈梁和构造柱;三是提高抹灰的抗裂能力(对于不影响结构安全的缝)。
同时，温差裂缝还有屋面结构与其下相应砌体之间的水平缝、包角水平缝、沿窗上下角水平缝、女儿墙根部水平缝以及出现在靠近纵墙的横墙上的内高外低斜裂缝等等。对于出现这类斜裂缝一般为：上几层多于下几层，轻微者仅在靠外墙端约0.5—1.0m位置上，有l～2条缝而已，严重者可达横墙1/3跨度及各层都有，尤其是那种层层设混凝土梁(如圈梁)和纵横墙交接处设混凝土柱(如构造柱)的房屋，其产生裂缝的机理可以认为是：由于外墙柱及横墙(包括填充墙)上下梁均为混凝土结构，其线膨胀系数大于砖砌体近一倍，再加上温差效应，受热膨胀时，柱向上伸长(下有地基约束)，梁向外墙伸长(内约束大于外端)，于是在横墙端部产生竖、横向拉应力σy和σx，其合力为主拉应力σr，约45°当σr超时砌体抵抗强度时，裂缝就出现了。与此同理出现的还有如窗角“八”字缝，以及沿窗上下脚的水平缝等。防治这类缝的有效措施是加设混凝土窗台板，它不仅可以防裂缝，还可有效地解决铝合金等窗框安装配合问题，防止窗框周围渗漏水。
三、基础不均匀沉降引起的裂缝
一般在建筑物下部，由下往上发展，呈“八”字•、倒“八”字、水平及竖缝。当长条形的建筑物中部沉降过大，则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝，首先在窗对角突出;反之，当两端沉降过大，则形成的两端由下往上的倒“八”字缝，也首先在窗对角突出，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下的竖缝;当某一端下沉过大时，则在某一端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大，则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝，有时还有沿窗台下角的水平缝;当外纵墙凹凸设计时，由于一侧的不均匀沉降，导致在此处产生水平推力而组成力偶;致使此交接处产生竖缝。
典型的例子是某住宅楼为4层砖混结构，纵长为52m，地基为粉砂层，基础为钢筋混凝土带形基础，于1994年完工。第二年就发现一侧外窗台下角出现上宽下窄竖缝及窗间墙水平缝，4层均有发现，但下层比上层严重，而且裂缝逐年增宽，调查原因时发现，由于原地基勘察时未能发现贯穿两栋楼中间的一条埋藏很深的阴沟虚土带，雨水和地沟污水渗透地基土导致在纵横交点处沉降过大，从而产生沉降。为此，对两栋楼均采取基础底部加钢筋混凝土桩基础挤密地基和墙体外增设附墙构造柱的办法。处理后到目前观测裂缝已无变化。
对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主，即无地质勘察资料时严禁做施工图设计，严格按图施工，不得擅自更改、任意处理，根据本地区通病，尽可能在那些开大窗洞的建筑底层窗台下设置构造圈梁与地梁构成刚度较大的复合墙梁结构，对防止上述裂缝有明显效果。治理的原则是，观测裂缝发展的速度、部位、程度，决定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。
四、其他裂缝
除上述裂缝外，其它裂缝包括：混凝土构件变形导致的砌体裂缝，如当挑梁上填充墙、梁相继同步施工致使挠度过大，其上砌体产生内低外高斜裂及与外纵墙之间的竖缝等;砌体本身承载力不足，如砖柱承载不足时在下部1/3高度处出现的竖缝;砌体构造要求不良，如施工洞留置和拉结筋放置不当造成的洞边缘。如某基地2000年完工的84号住宅楼，其施工洞留在与内纵墙交叉的横墙上，结果自下到上各层在这点交角上均出现了竖直裂缝。施工质量差造成的缝，如砖砌体强度不够，砌体通缝，灰缝砂浆不饱满，含水量掌握不当，脚手架设置不当，组砌不当等。这些裂缝形态各异，必须对症防治。
五、结语语
综上分析，因温差和砖砌体的材质因素产生的砌体裂缝较普遍，而以沉降、超载致裂的危害较大，但其危害性和处理方法也不能一概而论，在具体处理时务必正确区分，对症防治，且以防为主。治理的原则为：凡已涉及结构安全且变化剧烈的，应当机立断，迅速采取相应对策，排除动力源，加固补强或作拆除返工处理;反之，如变化趋缓、稳定。仅与外观和评定有关，修复，返工不影响使用，则重点放在表面处理上。总之，只要认真、切实地查明裂缝成因，及时处理砖砌体裂缝问题也是不难处理的。