砖混结构设计中墙体裂缝的防治措施
关键词：砖混结构；墙体裂缝；地基不均匀沉降
近年来，砖混结构多层住宅工程屡屡发生墙体裂缝。砖混结构建筑是量大面广的建筑结构形式，为广大城市和农村所普遍采用，但是砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低，容易在局部产生裂缝，严重影响建筑物的整体性和使用功能，甚至危及结构安全。墙体裂缝有的由小变大，发展很快；有的裂缝位置走向不一。发展到一定程度后就不再增大，给住户心理造成很大压力。因此分析产生裂缝的原因并做好预防措施，是工程技术人员的一项重要任务。
一.墙体裂缝形成的原因及类型
(一)墙体裂缝形成的原因
砖混结构的墙体除承受各种荷载引起的内力外。还承受因地基不均匀沉降、温度变化和收缩等复杂因素引起的内力。因为砖混砌体抗拉强度很差，受这些内力的作用，很可能使墙体发生裂缝。形成砖混结构墙体的裂缝其主要原因分析如下：
1．由荷载引起的墙体裂缝。在砖混结构中，墙体既是围护结构，又是承重的主要结构构件，它将楼板和梁传来的荷载及自身的重量传递给基础。在力的传递过程中，当遇有门窗洞口时，应力会集中在门窗洞口的两侧，这样使门窗洞口的上下端成了受弯构件，一般门窗洞口的上端设置有过梁，会由过梁承担由此产生的弯矩，而门窗洞口的下端部位产生的弯矩则由墙体自身来承担，加之砌体受弯能力差，就会出现我们常见的窗台下墙体裂缝。洞口越大，裂缝越大，数量越多，裂缝也越长。这种裂缝一般表现为竖向裂缝。另一方面。有些墙体上支撑的粱(屋架)作用点距墙中心距离过大或承受吊车荷载，产生的偏心距很大，特别是承受风荷载为主山墙墙体，这些墙体会承受很大的弯矩而产生弯曲拉应力，当墙体内产生的拉应力超过砌体的抗拉强度时，使墙体发生裂缝。这种裂缝一般表现为水平裂缝。
2．由地基不均匀沉降引起的墙体裂缝。房屋下部的地基支撑整幢房屋而产生压缩变形，房屋亦随着沉降。当地基土层不一致或土层一致而上部荷载分布不均匀时，地基将产生不均匀沉降，因而使房屋的墙体中产生弯曲和剪切引起的附加应力，当墙体内产生的拉应力超过砌体的抗拉强度时，砌体中会出现裂缝。如果地基的不均匀沉降继续加剧，裂缝不断开展，就可能使房屋严重破坏。这种裂缝都表现为斜裂缝。裂缝方向与沉降方向基本垂直。
3．由温度变化和收缩引起的墙体裂缝。热胀冷缩是大部分物体同有的物理性质，我们的建筑也不例外。砖混结构房屋，主要由钢筋砼梁板和砖墙组合而成，在相同温度条件下，钢筋砼的线膨胀系数是砌体线膨胀系数的2倍。由于屋面长时间受阳光的辐射，其温度比墙体温度高出很多，在夏季，屋面温度是墙体温度的2—3倍左右，这样在屋盖的变形过程中，产生了很大推力。由于板与墙之间存在着摩擦力，作用在墙体顶端的水平推力使屋盖下的墙体受剪，产生内应力，当主拉应力大于墙体的抗拉强度时墙体就会出现裂缝，这种裂缝体现为斜裂缝和水平裂缝。同理，通长的阳台、挑檐、女儿墙和压顶等外露砼构件，在高温暴晒下膨胀伸长，均会造成墙体的裂缝。混凝土的收缩值比砌体的收缩值大得多。若墙体能抑制埋入墙内的板端收缩，则在板内产生收缩应力，引起墙体的裂缝。
(二)墙体裂缝的种类
砖混结构墙体的裂缝可划分为3种：竖向裂缝、水平裂缝、斜向裂缝。竖向裂缝是指与建筑的设计水平面垂直的裂缝；水平裂缝是指与建筑的设计水平面平行的裂缝；斜向裂缝是指与建筑的设计水平面有一定夹角的裂缝。
二.防止砖混结构墙体开裂的措施
由于墙体的抗裂性差，受荷不均、地基的不均匀沉降、温度变化和收缩，都可使砖混结构房屋的墙体产生裂缝，直接影响房屋的整体性和美观，同时给人们的生活和工作带来不便，严重时可能会影响房屋的使用功能，危及生命安全，因此必须在砖混结构设计中采取一系列有效的防裂措施，防止墙体裂缝的出现或抑制裂缝的开展。
(一)防止由荷载引起墙体裂缝的措施
1．提高房屋的整体性和空间刚度
(1)合理布置承重墙，尽量将纵墙拉通，避免断开和转折，且每隔一定距离，设置一道横墙，将内外纵墙连接起来。
(2)设置钢筋混凝土构造柱、圈梁。为了增加建筑物的整体刚度，在外墙四角、错层部位横墙与外纵墙交接处、大房间内外墙交接处设置构造柱；在檐口、楼盖、基础顶面处，沿外墙和内纵墙、横墙设置圈梁，所有圈梁均应在一个水平面内连接成封闭系统。
(3)加强墙体被削弱的部位，不宜在砖墙上开过大的门窗洞口。若因开洞过大使墙体刚度削弱时，宜在大洞口两侧设置钢筋混凝土构造柱予以加强。如窗口过大，窗台易产生反向弯曲而出现裂缝。这时可在窗台的墙体上设置钢筋砼梁带，以防止这种裂缝的产生和发展。
2．加强构件之间的连接措施
(1)墙体的连接。砌体的转角处、纵横墙交接处应同时砌筑，并使纵横墙的砌体互相咬合。对不能同时砌筑又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎。如留斜槎有困难时，也可做成直槎，但应加设砌体拉结筋。
(2)墙体和屋盖、楼盖等水平构件的连接。其一，预制钢筋混凝土板在墙上的支撑长度不宜小于lOOmm，预制钢筋混凝土板搁置在混凝土圈梁上的支撑长度不宜小于80mm，钢筋混凝土梁在墙上的支撑长度不宜小于180mm～240mm。其二，跨度大于6m的屋架和跨度大于4．8m的梁，其支撑面下的砌体，应设置混凝土梁垫。其三，厚度小于或等于240mm的墙，当大梁跨度大于或等于6m时，其支撑处宜加设壁柱，或采取其他加强措施。
3．减少轴向力偏心距措施。墙体设计时应尽可能使墙体受轴心压力或小偏心压力，为此要采取以下措施：
(1)对于荷载偏心距和弯矩很大的墙体，一般都要采用带壁柱的墙体来增加截面惯性距以减小弯曲受拉应力。
(2)为了减小屋架或梁端部支撑压力对砌体的偏心距，可在屋架或梁端底部和垫块顶面的预埋钢板之间加设较窄的钢垫板。
(3)在保证墙体有足够的局部受压承载力条件下，不宜将梁的支撑长度伸得过长，梁下放置梁垫比将梁端放大的构造做法要好，这样可以避免梁出现弯曲后，梁端的上下墙体随着梁端共同转动，从而在墙体中产生过大弯矩。
(二)防止由地基不均匀沉降引起墙体裂缝的措施
1．选择合理的建筑体型和平面形状。其一，建筑物的长高比不宜过大，一般为长高比不宜大于2．5；其二，建筑物体型应力求简单，尽量避免立面高低起伏和平面凹凸曲折，当体型较复杂时，应用沉降缝将其划分为若干平面形状规则且刚度较好的单元；其三，建筑物高差不宜过大，对空间刚度较好的建筑物，其紧接部分的高差不宜超过一层，超过一层时宜用沉降缝将其分开。
2．认真分析地质资料并做好地基处理。一是对勘察单位提供的地质报告要认真分析，谨慎对待，用最科学的办法提供地基处理方案。二是认真做好地基的验槽工作，核对基槽尺寸是否与设计尺寸相符，实际的地质构造是否与地质报告提供的地质构造相符，有无古墓、洞穴等。三是设计中一定要做好地基的沉降量预估，在施工图中标注沉降观测点，注明沉降观测的要求。四是在湿陷性黄土地区，一定按规范要求设计处理地基，并做好检漏防水的措施。防止由于漏水造成地基的不均匀沉降而引起墙体的裂缝。
3．设置沉降缝。沉降缝的作用是将建筑物自屋顶到基础分为若干个长宽比较小、整体刚度好、自成沉降体系的单元。这些单元具有调整过大不均匀沉降的能力。沉降缝的位置一般设置在下列部位：一是平面形状复杂的建筑物的转折部位；二是建筑物高度或荷载差异处；三是建筑物结构或基础类型不同处；四是分期建造的建筑物交界处；五是过长建筑物的适当部位；六是地基土的压缩性有显著差异处。设计时要综合考虑许多因素(如地质情况、预期沉降量、建筑体型、结构类型、美观要求、施工情况等)，才能正确合理地布置沉降缝的位置。一般应尽可能设置在建筑物的转折部位，以便于进行建筑的处理。
(三)防止由温度变化和收缩引起墙体裂缝的措施
因收缩和温度变形产生的裂缝，对建筑物的整体性、耐久性和外形美观有很大影响。设计时应妥善布置墙体，尽可能避免产生这种缝。其主要措施如下：
一是设置温度伸缩缝，伸缩缝是将过长的建筑物用缝分成几个长度较小的独立单元，使每个单元砌体因收缩和温度变形而产生的拉应力小于砌体的抗拉强度，从而防止和减少墙体裂缝。伸缩缝应设置在因温度和收缩变形引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。
二是合理设计后浇带，将现浇混凝土楼盖分段施工，使混凝土的早期收缩先行完成，然后再浇注分段间的混凝土，使之成为整体。
三是在建筑物顶层宜设置圈粱，当采用钢筋混凝土圈梁时，在温差较大而易引起墙体开裂的地区，圈梁不宜露在室外。
四是外露的混凝土挑檐、通长阳台等构件，应按一定的距离设置伸缩缝。
五是为避免女儿墙开裂对整个建筑物的影响，应设法消除屋顶面层因温度变形对女儿墙的推力作用。
六是尽量避免混凝土构件外露，设计节能型建筑。
三.结语
防止砖混结构墙体的裂缝，除从设计方面采取措施外，还必须从其他环节采取措施。应从加强施工质量的管理、加强监理和监督、严把原材料进场关、提高施工人员的素质、合理安排施工工序等方面来消除墙体的裂缝。
参考文献
【1】田利平．谈混合结构墙体的布置和构造设计【J】．山西建
筑。2003，(18)．
【2】马玉华．试析混合结构墙体裂缝的原因及预防措施【J】．
哈尔滨铁道科技。2007，(4)．