摘要：建筑物在建设和使用过程中出现不同程度和形式的裂缝，是一个相当普遍的现象。虽然结构设计是建立在强度的极限承载力基础上的，但大多数工程的使用标准是由裂缝控制的。在住宅建筑中出现裂缝会给居住用户带来诸多的恐慌，甚至裂缝的发展会导致结构的不安全，因此裂缝的分析和控制，对于结构工程师来说是一个必须面对且不容忽视的一个课题。
关键词：工程结构 裂缝成因处理方法
一、裂缝的主要成因：
1、由外荷载的直接应力，即常规计算的主要应力引起的裂缝。
2、由外荷载作用结构次应力引起的裂缝，因为许多结构的实际工作状态与常规计算模型有出入，从而引起次应力。
3、由变形变化引起的裂缝，结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝。这种裂缝起因是结构首先要求变形，当变形得不到满足引起应力，当应力超过一定数值引起裂缝。
二、裂缝的形式：
裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、上宽下窄、下宽上窄、枣核形、对角线形等等，裂缝形式与结构受力状态有直接关系，一般裂缝的方向同主拉应力方向垂直，但在砌体结构中结构物的变截面处，剪应力可能同裂缝平行。
三、在砌体结构中，几种常见裂缝的特点、原因及处理方法：
（一）、温度裂缝
1、特点：砖墙温度裂缝一般有如下规律：（1）顶层重，下层轻；两端重，中间轻；向阳重，背阴轻；现浇重，预制轻，且这类裂缝与温度变化有关。（2）砖墙温度裂缝也随部位不同而呈现不同形状。例如在内纵墙，内横墙上多数呈现正八字状，少数为倒八字状，在山墙或伸缩缝处多呈现水平裂缝，且多发生在圈梁下部。在外纵墙多数在窗口处形成斜裂缝或水平缝，形状多呈枣核缝或楔形缝等。
2、原因：屋面保温层，隔热保温性能差；砖墙砂浆强度等级较低；砌筑质量差；结构构造处理不当（如采用半圈梁）；混凝土结构与砌体结构线膨胀系数不一致。
3、后果及影响：温度裂缝较严重时将削弱墙体的整体性，降低了建筑物的抗震性能。
4、处理方法：如果保温层不满足规范要求则应重新施工，墙体裂缝一般采用钢筋水泥砂浆（即夹板墙）对墙体进行加固。
（二）、地基下沉裂缝（因地基下沉引起的裂缝比较复杂，形状各异）
1、特点（一般规律）：下层多上层少；纵墙多横墙少；外墙多内墙少；斜向多竖向少。
一般民用建筑中最容易产生斜裂缝的部位有：（1）荷载分布不均匀或地基不均匀下沉的房屋。（2）层数不等的建筑一般产生在低单元墙上靠近高单元附近。（3）平面较复杂时，多在转角附近，斜裂缝的倾斜方向都是由沉降大的一边自上而下向沉降小的一边发展。
2、原因：地基不均匀下沉；房屋过长未留缝，沉降不均；平面复杂，转角较多；高低层相差大未留沉降缝；荷载分布不均匀；使用不当地基浸水或地下水位上升（多发生在湿陷性黄土地区）；地基施工质量低劣。
3、后果及影响：因地基沉陷造成墙体开裂，降低了墙体的承载能力，破坏了砖墙的整体受力性能，对抗震不利，严重者将危及建筑物的安全。
4、处理方法：找出地基下沉和墙体裂缝的原因，采取措施防止建筑物继续下沉，并将裂缝墙体进行加固处理。
（1）防止建筑物继续下沉的方法：加固地基及基础（用桩支托基础；扩大基础底面积；用旋喷桩或矽化法加固地基等）；消除造成基础下沉的诸因素（切断浸水源；减轻外加荷载等）
（2）墙体加固处理方法：用高标号水泥砂浆封闭；用混凝土块体嵌固；钢筋网水泥砂浆加固（夹板墙）。
（3）设计阶段注意事项：建筑物形体力求简单，减少高低变化和平面转折；合理设置沉降缝；加强上部结构的整体刚度；合理布置承重结构，避免应力集中；加强局部构造措施（大窗口窗台处配钢筋等）。
（三）、冻融裂缝：此类裂缝多发生在寒冷地区房屋；基础部位或经常受水浸泡的厕所和卫生间砖墙；室外踏步等。
1、特点：在房屋基础部位多为水平裂缝，个别也有斜向裂缝。在厕卫浸水部位，多为破碎状，在室外踏步多呈现隆起状。
2、原因：地基土壤含水量较大，冬季受冻，土壤冻胀，融化后地基土沉陷，基础出现水平裂缝。如解冻后，沉陷不均也会出现斜裂缝；基础埋深较浅（如冰冻线以上）；地下水位上升或地表水淤积，造成局部积水，形成冰冻；厕卫、踏步长期浸水或受冻。
3、处理方法：消除冻胀因素，减少地基土含水量，做好厕卫的防水措施；在基础周围用松散的保温性能较好的材料进行回填；对开裂的基础和砖墙进行加固。
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四、在混凝土结构中，几种常见裂缝的特点、原因及处理方法：
（一）、钢筋混凝土梁侧面垂直裂缝和水纹裂缝（多出现在拆模后一段时间内）
1、特点：水纹龟裂缝多在梁上下边缘出现，且沿梁全长非均匀分布，深度较浅，属于表层裂缝；竖向裂缝一般沿梁长度方向每隔一段有一条，其裂缝高度严重者波及整个梁高，裂缝形状有时呈中间大两头小的枣核状，深度大小不一，严重者裂缝深度可达10~20mm。
2、原因：产生水纹裂缝的原因是模板浇水不够，特别是采用了未经水湿透的木模；产生竖向裂缝的原因是混凝土养护时浇水不够，特别是模板拆除后未做潮湿养护或因天气炎热，在阳光暴晒的情况下，容易产生上述裂缝，属于混凝土塑性收缩和干缩裂缝。
3、处理方法：加强潮湿养护，防止暴晒；轻微者可不处理，严重者可用环氧水泥嵌补；如水纹裂缝比较严重，混凝土强度较低，甚至有剥皮掉角现象时，则需将酥松部分清除并凿毛后用高强度水泥砂浆嵌补。
（二）、钢筋混凝土梁顺筋裂缝（多出现在交工使用一段时间）
1、特点：在梁下部侧面或底面钢筋部位出现顺筋裂缝，随着时间的增长有逐渐发展趋势。
2、原因：是钢筋锈蚀，氧化铁膨胀所致，即通常称之为“先锈后裂”。造成钢筋锈蚀的主要原因是混凝土保护层过薄；使用了有氯盐阻锈性能不好的外加剂；使用环境中有腐蚀性气体或液体侵入混凝土，一般在化工厂房多有此现象。
3、后果：钢筋混凝土梁的顺筋裂缝，会导致钢筋和混凝土之间的粘结力降低，严重者将危及结构的安全及耐久性，因此必须采取嵌补和加固措施处理。
4、预防措施：施工时将钢筋骨架固定好，主筋下部加垫块，以确保混凝土保护层厚度；使用性能优良的外加剂；做好对混凝土构件的防腐蚀处理，搞好维护，防止腐蚀性气体或液体“跑、冒、滴、漏”；先将裂缝用环氧胶泥嵌补，然后采用外包型钢、外包钢筋混凝土套、预应力水平拉杆加固、预应力下撑式拉杆加固、粘钢加固等。
（三）、钢筋混凝土柱水平裂缝和水纹裂缝（多出现在拆模时或拆模后）
1、特点：裂缝多沿柱四角出现，呈不规则的龟裂裂缝，严重者则沿柱高每隔一段距离出现一条横向裂缝，这种裂缝宽度大小不一，轻者如发丝状，重者缝宽可达2~3mm，裂缝深度一般不超过30mm。
2、原因：模板干燥吸收了混凝土水分，致使产生了水纹裂缝；天气炎热或未进行充分潮湿养护，致使产生了横向裂缝。
3、处理方法：如果混凝土强度等级符合设计要求，则将裂缝用高强度水泥砂浆或环氧水泥嵌补；如果混凝土强度等级不符合设计要求，则除对裂缝进行嵌补外，尚需对柱进行加固处理。
（四）钢筋混凝土挑檐裂缝
1、特点：该类型裂缝有两种，一种为沿挑檐长度方向每隔一段距离有一条横向裂缝，这种裂缝一般是外口大内口小，是楔形裂缝，且在挑檐拐角、转折处较为严重；另一种是挑檐根部的纵向裂缝。
2、原因：第一种裂缝由于温度变化和混凝土收缩所引起，在挑檐拐角和转折处较为严重，是由于该处还附加有应力集中的影响。第二种裂缝多是由于挑檐主筋下移或混凝土强度过低所致。
3、后果及影响：第一种裂缝一般对结构安全不至于造成危害，可用环氧水泥砂浆嵌补；第二种裂缝则危及结构安全，应进行加固处理。
4、预防第一种裂缝的措施是：严格控制混凝土水灰比或塌落度，在确保混凝土浇筑质量的前提下，适当减少水灰比；加强挑檐混凝土的潮湿养护，以减少混凝土的收缩；挑檐较长时，可每隔30m左右设置伸缩缝；施工时预留“后浇带”。
预防第二种裂缝的措施是将挑檐主筋牢固固定，防止将主筋踩下。
（五）钢筋混凝土阳台裂缝
1、特点、原因及后果：一般多发生在阳台根部，原因是施工时主筋被踩，下移所致。其后果将危及结构安全，应予以重视。
2、预防措施除应加强施工质量管理，防止主筋被踩外，主要应从设计构造上加以改进。
（1）阳台上部主筋多伸入阳台过梁（圈梁）内，由于阳台板一般低于室内20~50mm，故阳台主筋多从梁架立筋下通过，阳台主筋在梁内无固定点，难以保证准确位置，一旦施工中被踩，即降低了阳台根部截面的有效高度，致使阳台的抗裂度和强度大大降低。为确保阳台主筋的正确定位，可在梁中增设2根8架立钢筋，用以固定阳台板的主筋。
（2）对于悬挑较大的阳台，除采取上述措施外，宜在其下部也配钢筋，一方面可以固定上部主筋位置，另一方面也可以抵抗地震发生时阳台根部产生的正弯矩。
3、加固处理方法：一种是在阳台两侧栏板位置做悬挑小梁，穿过外纵墙锚固于横墙内，并在阳台端加一纵向小梁，与两侧悬挑小梁连成整体，此法适用于阳台跨度小于1.2M的阳台。另一种是将阳台板主筋保护层凿去，在其上加配主筋，并将主筋锚固于室内1m左右， 也可锚固于第一块空心板板缝内，然后在其上浇筑C20~C30级细石混凝土。还有一种是用钢筋锚杆将阳台板进行加固处理。
总结：
综上所述，结构的破坏和倒塌也都是从裂缝的扩展开始的，同时结构的裂缝可以引起渗漏，引起持久强度的降低，如保护层剥落、钢筋腐蚀等，因此控制裂缝应防患未然。尽量预防有害裂缝。实践证明只要设计与施工紧密配合，采取可行的正确的控制措施还是可以收到良好效果的。
参考文献：
[1]龙安， 石龙. 混凝土工程的施工技术研究[J].时代建筑，2006（3）
[2]胡晓光，张柱.混凝土工程施工中产生裂缝的成因与对策[J].建筑结构，2005
论文作者:刘宏健
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 结构论文; 阳台论文; 地基论文; 应力论文; 钢筋论文; 《基层建设》2018年第12期论文;