砌体结构中墙体裂缝的分析

1 绪论
1.1 研究背景
改革开放以来，随着我国现代化建设的不断发展，基本建设规模的不断扩大，建筑行业已成为国民经济的重要组成部分，每年投资建设的各类工程项目达十几亿平方米，对推动我国经济发展和社会进步发挥着极其重要的作用。

建筑工程质量和其他产品质量一样，既关系到国民经济的发展建设，又关系到人民群众的切身利益。

在工程建设中，我国早就提出“百年大计，质量第一”的建设方针，全社会对工程质量也极为关注。

但是多年来，每年总有一些新建工程和既有工程发生工程质量事故，有些事故还很严重，尤其是砌体结构房屋倒塌占了绝大多数，其中大部分都是由于墙体裂缝引起的。

总的来讲，我国建筑工程质量稳步提高，建筑工程事故时有发生。

1.2 研究意义
每当人们看到房屋的砖墙或混凝土墙上出现的各种裂缝都会感到不安和担心。

其实，大多数房屋的墙体都会出现程度不同的裂缝，墙体裂缝的出现，轻微的会影响房屋的美观，造成房屋渗水漏水，严重时则会影响整个房屋结构的承载力，如果不能进行及时正确地处理，甚至会引起房屋倒塌等严重后果。

房屋墙体裂缝可分为严重危害性裂缝和一般轻微性裂缝。

其中，严重危害性裂缝可导致墙体倾斜，楼层下陷塌落，梁柱脱离，管道系统破裂，直至楼房倒塌。

所以应该引起各部门的注意。

1.3 研究内容
本论文主要对砌体结构工程中墙体裂缝事故进行分析处理。

砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一，但很少引起各单位的注意，所以墙体裂缝事故屡见不鲜。

因此，应引起有关部门的关注，针对不同裂缝采取适当措施进行有效预防，达到我们预防为主，防治结合的目标。

如果已经出现裂缝就要根据实际情况采取合理措施进行加固补救处理。

论文重点对经常出现的各种墙体裂缝的形成原因、预防措施、加固处理等分析，在理论分析的基础上，运用典型案例进一步对实际工程中的砌体结构墙体裂缝进行了分析与处理，达到运用理论知识解决实际问题的目的。

2 砌体结构工程中常见的墙体裂缝
2.1 砌体结构墙体概述
砌体结构是指建筑物的主要受力构件由块体和砂浆砌筑而成的结构。

块体包括人工制造的各种砖砌体以及天然的石材。

根据使用块体的不同，砌体结构分为砖砌体结构、砌块砌体结构和石砌体结构。

砌体结构在我国的应用历史悠久，是目前应用量最大的结构类型。

长期的工程实践和大量的实验研究表明，砌体结构具有以下特点：材料来源广；技术性能好；工程造价低；施工技术简便；砌体强度低；抗震性能差；砌筑工程重；影响环境大等。

基于这些特点，砌体结构在土木工程中既有广泛的应用，同时也受到一定的限制。

砌体结构的主要应用范围为：
大量的民用建筑，如住宅、办公楼、教学楼等；一般的中小型工业建筑，如厂房、仓库等；一般的工业构筑物，如烟囱、水塔、筒仓等；中小型水利水电工程，如坝体、渡槽等；小型道路交通工程，如桥梁、涵洞、隧道等。

在砌体结构房屋中，墙体是主要的承重构件，是建筑围护、空间限定的界面。

在其他类型的建筑中，墙体可能是承重构件，也可能是围护构件。

它所占的造价比较大，因而在工程设计中，合理地选择墙体材料、结构方案及构造做法十分重要。

另外，随着科学技术的进步，墙体的节能作用越来越大，如用于保温、隔热、隔声的复合墙体，生态建筑中调节温度的“双墙”等。

3 砌体结构墙体裂缝的成因分析及预防
砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。

虽然有人用“无楼不裂”来形容砌体结构的普遍性有些夸张，却也确实反映了砌体结构出现裂缝的普遍性和严重性。

据河北省某市对73栋新建砖混结构的调查，开裂的砖墙有68栋，占93.2%。

砌体裂缝直接影响建筑物的美观，严重者降低结构的强度、刚度、稳定性、耐久性及整体性能，在建筑功能上可能造成房屋渗漏，也会给房屋使用者造成较大的心理压力。

砌体出现裂缝往往标志着砌体结构内部某一部分有内应力，并且已经超过了其抗拉、抗剪强度。

因此在很多情况下，裂缝的发生与发展还是大事故的先兆，如超载引起的裂缝可能会引发结构事故，严重时，甚至造成倒塌。

因此对砌体结构裂缝必须认真分析其产生原因，在设计与施工中采取有效预防措施。

3.1 沉降裂缝的成因分析
由于地基不均匀下沉的影响，使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝。

由于砖混结构一般性裂缝（除严重开裂外）不危及结构安全和使用，往往容易被人们忽视，致使这类裂缝屡经发生，形成隐患，尤其在地震及其他荷载作用下，更易造成危害。

墙体裂缝应引起有关部门的重视，采取措施，减少和防止裂缝的产生。

3.1.1 裂缝现象
（1）斜裂缝一般发生在纵墙的两端，多数裂缝通过窗口的两个对角，裂缝向沉降较大的方向倾斜，并由下向上发展。

由于横墙刚度较大（门窗洞口也小），一般不会产生较大的相对变形，故很少出现这种裂缝。

裂缝多在墙体下部，向上逐渐减少，裂缝宽度下大上小，常常在房屋建成后不久就出现，其数量及宽度随时间而逐渐发展。

（2）窗间墙水平裂缝。

一般在窗间墙的上下对角成对出现，沉降大的一边裂缝在下，沉降小的一边裂缝在上。

3.1.2 产生原因分析
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散的，深度越大，扩散愈大，应力愈小；在同一深处，也总是中间最大，向两端逐渐减小。

也正是由于土壤这种应力的扩散作用，即使地基地层非常均匀，房屋地基应力分布仍然是不均匀的，从而使房屋地基产生不均匀沉降，即房屋中部沉降多，两端沉降少，形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。

在地质较好、较均匀，且房屋的长高比不大的情况下，房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的，一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。

但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时，由于土的强度低、压缩性大，
房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。

如果房屋设计的长高比较大，整体刚度差，而对地基又未进行加固处理，那么墙体就可能出现严重的裂缝。

裂缝对称的发生在纵墙的两端，向沉降较大的方向倾斜，沿着门窗洞口约成45°呈正八字形，且房屋的上部裂缝小，下部裂缝大。

这种裂缝，必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

具体情况如下：
（1）当房屋地基土层分布不均匀，土质差别较大时则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降，造成墙体开裂，其裂缝上大下小，向土质较软或土层较厚的方向倾斜。

（2）在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下，当未留设沉降缝时，也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。

此时，裂缝位于层数低的荷载轻的部分，并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。

（3）当房屋两端土质压缩性大，中部小时，沉降分布曲线将成凸形，此时，往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外，也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。

（4）在多层房屋中，当底层窗台过宽时，也往往容易因荷载由窗间墙集中传递，使地基不均匀沉降，致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲，引起窗台中部的竖向裂缝。

（5）新建房屋的基础若位于原有房屋基础下，则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0．5～1。

否则，由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。

同理，在施工相邻的高层和低层房屋时，也应本着先高、重，后低、轻的原则组织施工；否则，若先施工了低层房屋后再施工高层房屋，则也会造成低层房屋墙体的开裂。

从以上分析可知，裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系，长高比大的房屋因刚度差，抵抗变形能力差，故容易出现裂缝；因纵墙的长高比大于横墙的长高比，所以大部分裂缝发生在纵墙上。

裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关，当沉降分布曲线为凹形时，裂缝较多的发生在房屋下部，裂缝宽度下大上小；当沉降分布曲线为凸形，裂缝较多的发生在房屋的上部，裂缝宽度上大下小。

裂缝分布与墙体的受力特点密切有关，在门窗洞口处、平面转折处、层高变化处，由于应力集中，往往也就容易出现裂缝；又因墙体是受剪切破坏，其主拉应力为45°所以裂缝也呈45°倾斜。

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3.2 温度裂缝的成因分析
长期以来，砌体结构建筑经常出现裂缝。

裂缝出现的种类繁多，可谓是五花八门，温度裂缝是常见的墙体裂缝。

裂缝的产生和发展直接影响建筑物的安全性、耐久性及其美观，甚至给人造成不适的心里阴影，所以应该在设计、施工、材料选用等环节中加以重视并且采取积极有效的预防措施。

3.2.1 墙体温度裂缝的现象
（1）八字形裂缝出现在顶层纵墙的两端(一般在1～2开间的范围内)，严重时可发展至房屋1/3长度内，有时在横墙上也可能发生。

裂缝宽度一般中间大、两端小。

当外纵墙两端有窗时，裂缝沿窗口对角方向裂开。

（2）水平裂缝。

一般发生在平屋檐下或顶层圈梁2～3皮砖的灰缝位置，裂缝一般沿外墙顶部断线分布，两端较中间严重，在转角处，纵、横墙水平裂缝相交而形成包角裂缝。

3.2.2 墙体温度裂缝原因分析
（1）顶层墙体裂缝
由于屋面直接受日光照射，屋面温度远高于墙体温度；而砼的线膨胀系数(1×
10-5/℃)是砖砌体的线膨胀系数(0.5×10-5/℃)的2倍左右，所以屋面温度变形远大于墙体温度变形，使得顶层墙体开裂严重，尤其是内外纵墙端部、端开间门窗洞口处更加明显。

下部楼层的开裂原因与此相近，但由于室内的大气物理条件较屋面好一些，裂缝较轻。

（2）墙体竖直裂缝
平面不规则复杂形状的建筑，常在墙转折处，沿垂直方向产生竖直裂缝。

情况严重的呈现上下贯通的竖直通缝，并伴有墙体变曲挠折现象。

其原因在于，同方向的墙体不在一个平面内，温度作用下墙体整片变形错位，对互连的垂直方向墙体产生剪切变形。

而相互垂直或成某一角度的墙体由于温度变形方向各沿其所在平面内，故彼此产生推力、剪力，同样会使墙体产生竖直裂缝和弯曲变形。

（3）墙体水平裂缝
由于功能的要求及立面造型需要，有些建筑相邻房间层高不同，而恰好在屋(楼)面板支承位置产生水平方向的墙体裂缝．其原因是屋(楼)面板产生相对的变形，墙体受两个相对且不在同一平面的水平力作用，产生剪切变形而裂开。

（4）圈梁下部墙体裂缝
设置圈梁不但可以增强建筑物的整体性和延性，提高抗震能力，而且可以适当增加墙体的抗裂性能，但倘若圈梁设置不合理，则会起相反作用．有些建筑在圈粱下面出现很多“八’字形斜裂缝，越靠山墙越明显．这是由于建筑物过长，未设伸缩缝；或虽设缝但圈梁却连续贯通，使圈梁很长，变形量较大，将其下部墙体拉裂。

需要着重说明一点：当前随着墙体改革的深入，实心粘土砖正逐渐被淘汰。

多孔砖砌筑的墙体，在圈梁现浇过程中，砼振捣流人竖孔内凝结后形成大量的砼小销栓，由于其强度高，使得圈梁与墙体连结十分牢固，没有相互变形的余地，这样圈梁的变形通过销栓作用拉动墙体，导致墙体裂缝，其情况甚至超过了实心砖的裂缝。

（5）构造柱柱边墙体裂缝
许多建筑在构造柱与砌体相连处出现裂缝。

主要原因在于构造柱将墙体分成若干段节，墙体不能保证延续的咬搓连接．由于两种材料协同工作的条件严格，故轻微的(人眼难以直观的)裂缝就在所难免；加之构造柱设置时受各方面因素影响，经常达不到质量要求，使此处抵抗温度变形的能力低于咬搓良好的墙体，通常在温度应力大，柱墙连接交叉位置产生裂缝。

（6）出屋面女儿墙的裂缝
设置女儿墙的建筑常在女儿樯压顶下部出现斜裂缝，且端部较明显。

另外在女儿墙转角处也多出现裂缝，原因在女儿墙及其钢筋砼压顶无保温措施，与下部的屋面板和墙体相比受温度变化的影响更为严重，其大气物理条件在整幢建筑中最为恶劣。

在此条件下，压顶将其下面的女儿墙拉出斜裂缝，转角处的女儿墙相互推挤产生角部裂缝。

有时，由于钢筋混凝土屋面的收缩，也可能使女儿墙处于偏心受压状态，从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。

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3.3 超载裂缝的成因分析
3.3.1 墙体超载裂缝的现象
常见的超载裂缝有两种，竖向裂缝和水平裂缝。

竖向裂缝常出现在中心受压或小偏心受压的砖墙和砖柱上，当砖墙或砖柱大偏心受压时可能出现水平裂缝。

两种裂缝常在墙、柱下部约1/3高度处（上下两端除了局部承压不够而造成裂缝外，一边较少有裂缝）。

超载裂缝形状中间宽、两端细。

超载裂缝通常在楼盖（屋盖）支撑拆除后立即可见，也有少数是使用荷载突然增加时开始。

3.3.2 超载裂缝的产生原因分析
墙体出现超载裂缝的原因有多种：有的是属于设计方面的，如对承担的荷重考虑不周，造成砌体局部超载；有的是结构构造的缺陷，如梁底未设有梁垫或梁垫面积不够；有的没有设置纵横墙拉结筋等。

有的是施工方面的原因，如水泥、砖、砂等砌筑材料不合格，砂浆配比不准确，砂浆强度达不到设计要求，或砌筑质量低劣，灰缝过薄或过厚、灰浆不饱满、组砌不合理等，造成砌体承载力降低。

有的是因为使用方面的原因造成的，如使用单位任意吊挂重物，或任意改变使用性质，增加荷载，或者随意开凿洞，削减了砌体的横截面面积等。

4 砌体结构墙体裂缝的加固补强处理
砌体结构由于材料来源广泛，施工方便，相对造价低廉，因此得到普遍应用。

但是由于设计、施工等方面的原因，在工程中常常会出现墙体裂缝。

轻微细小的裂缝影响房屋的外观和使用功能，而严重的则会影响砌体的承载力，甚至会引起倒塌。

对此必须认真分析，妥善处理。

一旦砌体发生开裂，应首先分析开裂原因，鉴别裂缝性质，并观察裂缝是否稳定及其发展状况。

这可以从构件受力的特点，建筑物所处的环境条件，以及裂缝所处的位置，出现的时间及形态综合加以判断。

如果在裂缝上涂一层石膏或石灰，经一段时间后，若石膏或石灰不开裂，说明裂缝已近稳定。

在裂缝原因已近查清的基础上，采取有效措施进行加固补强处理。

4.1 采取措施对墙体裂缝进行加固补强处理
4.1.1 墙体裂缝的加固补强处理方法
对建筑物的安全及正常使用无明显影响的裂缝，为了美观的目的可以采用表面覆盖装饰材料，用水泥砂浆、树脂砂浆等填缝封闭，这类硬质填缝材料极限拉伸率很低，如砌体尚未稳定，修补后可能再次开裂。

而对于持续发展有可能对建筑物的安全造成危险的，必须及时采取加固补强措施。

裂缝补强加固，一般可根据裂缝性质、各处理方法特点与适应范围等，选择以下几种常用的措施。

（1）剔缝埋入钢筋法
当裂缝较宽时，可以采用剔缝埋入钢筋的修补方法，即在与裂缝相交的灰缝中嵌入细钢筋，然后再用水泥砂浆填缝。

沿裂缝方向嵌入钢筋，相当于加一个“销”将裂缝两侧砌体销住。

具体做法如下：将墙体两侧每隔5皮砖剔凿一道长1m（裂缝两侧各0.5m），深50mm的砖缝，埋入Φ6钢筋一根，端部弯直钩并嵌入砖墙竖缝，然后用强度等级为M10的水泥砂浆嵌填严实。

施工时要注意两面不要剔同一条缝，最好隔两皮砖；要注意先加固一面、砂浆达到一定程度后再加固另一面；注意采取保护措施使砂浆正常水化。

（2）灌浆修补法
当裂缝较细，裂缝数量较多，发展已基本稳定时，可以采用灌浆补强法。

它是工程中最常用的裂缝修补方法。

灌浆修补是利用浆液自身重力或压力设备将含有胶合材料的水泥浆液或化学浆液灌人裂缝内，使裂缝粘合起来的一种修补方法。

这种方法设备简单，施工方便，价格便
宜，修补后的砌体可以达到甚至超过原砌体的承载力，裂缝不会在原来位置重复出现。

灌浆常用的材料有纯水泥浆，水泥砂浆，水玻璃砂浆或水泥石灰浆等。

在砌体修补时，可用纯水泥浆，因纯水泥浆的可灌性较好，可顺利地灌入贯通外露的孔隙，对于宽度为3mm左右的裂缝可以灌实。

若裂缝宽度大于5mm时，可采用水泥砂浆。

裂缝细小时，可采用压力灌浆。

压力灌浆法如下：
用空压机将水泥浆液压入墙体的裂缝内，将砌体重新胶结成整体。

由于灌浆材料强度都大于砌体强度，因此只要灌浆方法和措施适当，经水泥灌浆修补的砌体强度都能满足要求，而且具有修补质量可靠、价格较低、材料来源广和施工方便等优点。

浆液通常采用掺加悬浮剂的水泥浆，水灰比易取0.7:1，悬浮剂一般用聚乙醇胺，或水玻璃，或107胶。

灌浆设备主要有：空气压缩机、贮浆罐及喷枪等。

灌浆前后要确定灌浆口位置:裂缝宽度1mm以下者，灌浆口间距为20～30cm；裂宽度为1～5mm时，灌浆口间距为30～40cm；裂缝宽度为5mm以上时，灌浆口间距为40～50cm。

[11]（3）外包加固法
外包加固法常用来加固裂缝不规则的砖墙，尤其是十字交叉裂缝的砖墙。

在墙面上间距300～400mm用电锤打孔，设置Φ6～Φ8@200的钢筋网片，用穿墙“∽”筋拉结固定后，两面涂抹或喷涂30～40mm厚M10水泥砂浆进行加固。

（4）拆砖重砌法
对裂缝较严重的砌体可采用局部拆除重砌法。

在裂缝位置拆除250mm（跨裂缝两侧）长砖墙，用比原设计等级高一级的砂浆重新砌筑，新老砌体按规范要求结合密实。

注意拆除墙体时，应采取措施保障安全。

（5)整体加固法
当裂缝较宽而且墙身变形明显，或内外墙拉结不良时，仅用封堵或灌浆措施难以取得理想的效果，这时可采用钢拉杆加固法，或用钢筋混凝土腰箍及钢筋杆加固法。

[12]（6）托梁加固法
若因梁下未设置混凝土垫块或垫块面积不够，导致砌体局部承压强度不足而产生裂缝，可在梁下加设钢筋混凝土垫块。

（7）裂缝转为伸缩缝
在外墙上出现随环境温度而周期性变化且较宽的裂缝，封堵效果往往不佳，有时可将裂缝边缘修直后，作为伸缩缝处理。

（8）变换结构类型
当承载能力不足导致砌体裂缝时，常采用这类方法处理。

最常见的是柱承重改为加砌一道墙，变为墙承重，或用钢筋混凝土代替砌体等。

（9）填缝密封修补法
砖砌体填缝密封修补的方法，通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的场合。

常用材料有水泥砂浆、聚合水泥砂浆等。

这类硬质填缝材料极限拉伸率很低，如砌体尚未稳定，修补后可能再次开裂。

这类填缝密封修补方法的工序为：先将裂缝清理干净，用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将1：3的水泥砂浆或比砌筑砂浆强度硬高一级的水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内。

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通过采取以上措施对出现裂缝的砌体结构墙体进行加固补强处理，相信房屋的安全性和稳定性会得到有效保证，能够继续满足用户的使用要求。

5 典型案例分析
砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故，砌体结构墙体在建设和使用过程中会出现不同形式、不同程度的裂缝，虽然有些裂缝不可避免，但大部分还是可以在设计、施工及后期处理中得到有效预防和控制的。

下面我将运用论文上几章介绍的墙体裂缝的原因分析及预防和裂缝加固补强处理的方法对实际工程中的墙体裂缝事故进行分析处理。

5.1 砌体结构墙体裂缝实例
5.1.1 工程概况
某住宅建筑为一栋二层砖混结构建筑，建筑面积769．78m2，阳台为现浇钢筋混凝土板，挑出长度1.3m,现浇板屋面，顶层设有钢筋混凝土压顶圈梁。

2008年7月开始施工，同年11月竣工。

工程竣工后，部分墙体开始产生水平裂缝，具体为：两端山墙、⑥轴纵墙以及部分横墙，其中北面墙(⑥轴)均有不同程度水平裂缝，尤其二层窗下墙裂缝较为严重，凿除部分墙面抹灰层，发现水平灰缝较多已开裂，而竖向灰缝尚末出现裂缝。

裂缝主要特点为：窗下墙相对于窗间墙裂缝要严重，二层墙体相对于一层墙体裂缝要严重，阴面墙体相对于阳面墙体裂缝要严重。

5.1.2 裂缝原因分析
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，据统计80%以上的裂缝是由地基的不均匀沉降、承载力不足、温度变化、设计不当、施工质量差、材料不合格及缺乏经验等因素造成的。

因此对裂缝产生的原因可以通过上述几个方面进行分析，从而最终确定引起裂缝的真正原因。

（1）设计方面的因素
该工程设计单位是一家有正规资质的单位，该建筑平面形状规则，构造简单，在建筑顶层每个开间、错层处及屋面不等高处都设置了圈梁，顶层设置钢筋混凝土压项圈梁并与“构造柱”连为整体，屋面板采用现浇板，并做好了保温措施，保障了整体刚度和墙体的可延性，提高了墙体抗裂能力，能够约束裂缝的扩展。

另外附近有不少形式相近的建筑物在使用中并未出现裂缝问题，因此可以排除设计因素。

（2）地基方面的因素
当地基发生不均匀沉降时，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加内力超过砌体的强度时，砌体中便产生裂缝。

当中间部位沉降过大时，就会使房屋产生纵向整体弯曲，容易产生“八”。