對(duì)混合結(jié)構(gòu)房屋墻體產(chǎn)生裂縫的分析及預(yù)防

龔明輝 李海豐

【摘 要】混合結(jié)構(gòu)房屋墻體常產(chǎn)生一些性質(zhì)不同的裂縫，輕者會(huì)影響建筑物的外形美觀和使用功能，損害結(jié)構(gòu)整體性，降低建筑物壽命；重者會(huì)使建筑物失去使用價(jià)值，甚至還會(huì)導(dǎo)致建筑整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，墻體裂縫應(yīng)引起工程人員的注意，從設(shè)計(jì)和施工上采取相應(yīng)措施減少或避免裂縫的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】混合結(jié)構(gòu)；墻體裂縫；分析

現(xiàn)階段我國(guó)房屋結(jié)構(gòu)體系中還存在大量混合結(jié)構(gòu)，特別是隨著我省新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的實(shí)施，將有大量的多層混合結(jié)構(gòu)住宅興建。多層混合結(jié)構(gòu)房屋的墻體開(kāi)裂是僅次于屋面滲漏的第二大質(zhì)量通病。墻體開(kāi)裂輕則影響房屋美觀與正常使用，重則引起房屋局部破壞甚至坍塌。墻體開(kāi)裂的原因主要有：荷載作用、溫度作用、收縮變形及地基不均勻沉降。荷載作用下，當(dāng)墻體符合正常使用極限狀態(tài)要求時(shí)，就可保證它在使用狀態(tài)下不產(chǎn)生裂縫。

1.地基不均勻變形引起的墻體裂縫

1.1地基不均勻沉降引起的墻體裂縫形態(tài)

由于地基不均勻變形使得上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力從而引起墻體開(kāi)裂。地基產(chǎn)生不均勻沉降的主要原因有：（1）土的高壓縮性、黃土的濕陷性、膨脹土及軟硬不均等；（2）荷載分布不均勻或建筑物體型復(fù)雜等。當(dāng)?shù)鼗淖冃纬^(guò)了建筑物承受能力時(shí)，導(dǎo)致建筑物開(kāi)裂損壞。

混合結(jié)構(gòu)房屋對(duì)地基不均勻變形是很敏感的。沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力，當(dāng)這種附加應(yīng)力超過(guò)砌體的強(qiáng)度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生相對(duì)裂縫。出現(xiàn)的裂縫一般都是斜向的，且多發(fā)生在門(mén)窗洞口上下處。

1.2預(yù)防措施

（1）建筑物的體型力求簡(jiǎn)單與合理設(shè)置沉降縫。

建筑物的體型是指其平面形狀和立面高差。特別是在軟弱地基上，復(fù)雜體型建筑物的整體剛度常常會(huì)被削弱，局部產(chǎn)生應(yīng)力疊加而導(dǎo)致地基不均勻變形。當(dāng)建筑物體型比較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)根據(jù)其平面形狀和高度差異情況，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）》，在適當(dāng)部位設(shè)置沉降縫，將建筑物劃分成若干個(gè)長(zhǎng)高比小、體型簡(jiǎn)單、整體剛度好、結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同、自成沉降體系的獨(dú)立單元。

（2）加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度與增強(qiáng)墻體的抗拉（剪）能力房屋上部結(jié)構(gòu)剛度增強(qiáng)時(shí)，可在一定程度上減少由于地基的不均勻下沉而導(dǎo)致的裂縫及裂縫的寬度。故宜在基礎(chǔ)頂面附近、門(mén)窗頂部、樓（屋）面處設(shè)置圈梁，且每道圈梁應(yīng)貫通外墻、承重內(nèi)縱墻及主要橫墻，并在平面內(nèi)形成閉合的網(wǎng)狀系統(tǒng)，以增強(qiáng)建筑物的整體性。施工中嚴(yán)格執(zhí)行《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50203-2002）》，如在轉(zhuǎn)角及縱橫墻連接處設(shè)置拉結(jié)鋼筋，磚提前1～2d澆水濕潤(rùn)，使用和易性好的混合砂漿砌筑，從而提高灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度以及磚之間的粘結(jié)力等，達(dá)到提高墻體抗拉（剪）能力的目的。

（3）加強(qiáng)地基的探槽工作，確保軟弱部位得以加固處理對(duì)于較為復(fù)雜的地基，基槽開(kāi)挖后應(yīng)進(jìn)行釬探驗(yàn)槽，出現(xiàn)地基不符合設(shè)計(jì)要求，如有軟弱部位及局部暗溝等，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員變更方案，將軟弱部位進(jìn)行加固處理后才能進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

1.3干縮裂縫

在材料使用過(guò)程中，材料含水量往往會(huì)發(fā)生變化，由于失水使材料收縮產(chǎn)生的裂縫一般稱(chēng)為干縮裂縫1這種因材料收縮引起的裂縫，在混凝土砌塊房屋中比較普遍，在內(nèi)外墻和房屋的各層均可能出現(xiàn)。

混合結(jié)構(gòu)房屋干縮裂縫的形態(tài)及其分布。

干縮裂縫形態(tài)一般有墻體中部的階梯形裂縫、環(huán)塊體周邊灰縫的裂縫、外墻窗下墻的豎向均勻裂縫以及山墻等大墻面的豎向、水平向裂縫1干縮裂縫一般多出現(xiàn)在下部幾層，有的砌塊房屋山墻大墻面中部就會(huì)出現(xiàn)由底層一直延伸至三四層的豎向裂縫，當(dāng)砌筑砂漿強(qiáng)度不高，灰縫不飽滿(mǎn)時(shí)，干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀分散在灰縫中，當(dāng)有粉刷抹面時(shí)就顯露出，干縮引起的裂縫寬度不大，且寬度較均勻，輕骨料塊體砌體的干縮變形比較大，這類(lèi)干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多，裂縫的程度也較嚴(yán)重，如房屋內(nèi)外縱墻中間對(duì)稱(chēng)分布的倒“八”字裂縫；在建筑底部一至二層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜、豎向裂縫；在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫；在大片墻面上出現(xiàn)的底重上輕的豎向裂縫等。

2.溫度變化引起的墻體裂縫

建筑材料均有熱脹冷縮性質(zhì)，它們的線(xiàn)膨脹系數(shù)是不相同的，有的差異很大。因而，混合結(jié)構(gòu)房屋的磚砌體和與之相連的混凝土梁、板等，會(huì)由于溫度高低差異的影響而出現(xiàn)不均勻的伸縮，導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。

2.1溫度變化引起的墻體裂縫形態(tài)

磚墻的線(xiàn)膨脹系數(shù)僅是混凝土的1/2（混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)為10X10-6/℃，磚墻的線(xiàn)膨脹系數(shù)為5×10-6/℃）；夏季屋面和墻體所接受的太陽(yáng)輻射不同，溫度差異較大，結(jié)果是磚墻因溫度升高而產(chǎn)生的伸長(zhǎng)值小于屋面梁板的伸長(zhǎng)值，導(dǎo)致屋面頂板對(duì)墻體產(chǎn)生了水平推力，致使墻體開(kāi)裂。典型的裂縫有：不開(kāi)洞的縱墻上出現(xiàn)正“八”字型斜裂縫，對(duì)于開(kāi)洞口的縱墻，常在洞口底面出現(xiàn)水平裂縫。

2.2預(yù)防措施

2.2.1改變屋面梁板與墻體之間的變形約束條件

對(duì)于處于高溫狀態(tài)的屋面板來(lái)說(shuō)，磚墻因溫度升高產(chǎn)生的伸長(zhǎng)值小于屋面梁板的伸長(zhǎng)值，此時(shí)，墻體就成了屋面梁板伸長(zhǎng)的連續(xù)約束體。因而在頂層墻體與屋面板之間設(shè)置柔性隔離層（如鋪設(shè)一層油氈等），給屋面梁板創(chuàng)造一個(gè)較為自由的變形條件，可防止或減少墻體開(kāi)裂。

2.2.2設(shè)置有效的架空隔熱層

屋面溫度與頂層室內(nèi)溫度越接近（溫差越/b），溫差應(yīng)力就越小。設(shè)置有效的隔熱層，并保證隔熱層的施工質(zhì)量，以最大限度地起到隔熱作用，可大大減少屋面頂板與墻體的溫度差。同時(shí)屋面板表面的保溫、防水材料等宜用淺色材料，以減少吸收輻射熱。

3.集中荷載作用引起的墻體裂縫及其預(yù)防

3.1產(chǎn)生原因及形態(tài)

在混合結(jié)構(gòu)房屋中，常為獲得較大的跨度空間而設(shè)置兩端支承于墻體（包括窗間墻）簡(jiǎn)支梁，在支承處砌體呈現(xiàn)出局部受壓狀態(tài)，當(dāng)集中荷載產(chǎn)生的局部壓應(yīng)力超過(guò)砌體的抗壓強(qiáng)度時(shí)，墻體出現(xiàn)的豎直方向裂縫。

3.2預(yù)防措施

3.2.1提高局部受壓區(qū)的抗壓強(qiáng)度

在集中荷載作用下的墻體設(shè)置壁柱，可以增加砌體中未直接承受壓力的部分對(duì)局部受壓區(qū)的橫向變形約束（套箍強(qiáng)化）作用 ，從而提高局部受壓區(qū)的抗壓強(qiáng)度。

3.2.2增大局部受壓面積

在梁下設(shè)置預(yù)制剛性墊塊或與梁端現(xiàn)澆成整體的墊塊，以增大局部受壓面積。當(dāng)荷載較大時(shí)，應(yīng)沿墻體橫向配筋或設(shè)置連續(xù)鋼筋混凝土梁（如圈梁）。

3.2.3精心施工，保證質(zhì)量

因?yàn)槠鲶w的抗壓強(qiáng)度主要取決于塊體（磚）的強(qiáng)度，而砌體抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度主要取決于灰縫強(qiáng)度，即取決于灰縫中砂漿和塊體間的粘結(jié)力。因此，塊體（磚）和砂漿強(qiáng)度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)嚴(yán)格按《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求施工，保證質(zhì)量。

4.結(jié)論

混合結(jié)構(gòu)房屋墻體由于溫度作用和收縮引起的裂縫是多年來(lái)一直沒(méi)有得到徹底解決的老大難問(wèn)題。隨著新農(nóng)村建設(shè)的開(kāi)展和新型墻材的推廣使用，老問(wèn)題出現(xiàn)了新的影響因素，迫切需要解決。結(jié)合多年的工程實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)按照“防”、“放”、“抗”的原則，在已有構(gòu)造措施的基礎(chǔ)上增加設(shè)置防裂柱、加強(qiáng)頂層端部等預(yù)防措施后，造價(jià)增加不多.但效果顯著。在防治混合結(jié)構(gòu)房屋墻體由于溫度作用和收縮引起的裂縫這個(gè)老問(wèn)題上做出了新的探索。

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