房屋墻體裂縫分析的論文
【摘要】墻體裂縫是常見的房屋質量問題之一，經常出現的墻體裂縫包括斜向裂縫、垂直裂縫、水平裂縫、女兒墻裂縫和混合裂縫等。這些裂縫主要由于溫差變形、地基沉降不均勻、地基土凍脹和屋面女兒墻漏水凍脹和房屋結構等原因引起的，應根據各種具體情形對這些裂縫采取相應的應對措施。
【關鍵詞】房屋；墻體；裂縫；工程質量
1．經常出現的墻體裂縫種類
1.1斜向裂縫。目前絕大多數的新建房屋多為平頂建筑，這類建筑中的墻體裂縫大部分集中在建筑物頂層縱墻的兩端（一般在1～2開間的范圍內），嚴重者會發展至房屋兩端1/3縱長范圍內，且沿建筑物兩端大、中間小。特別是在建筑物較長而未設置伸縮縫時，頂層端跨內縱墻會出現斜向裂縫。
1.2垂直裂縫。垂直裂縫又叫豎向裂縫，主要有底層窗下墻的垂直上下方向的裂縫、過梁端部的垂直裂縫,建筑剖面上有錯層的墻體裂縫等幾種類型。
1.3水平裂縫。在建筑設計時，如果對溫度變化對墻體的影響考慮不足，屋面不在同一高度或錯層時，常會出現這種裂縫。這種裂縫最常見的是出現在女兒墻的根部,有時發生在屋面板與女兒墻交接處,有時出現在頂層圈梁下2皮磚的灰縫處,圈梁施工采用硬架支撐時易出現這種裂縫。
1.4女兒墻裂縫。采用磚砌女兒墻時，不論女兒墻長短，在轉角處均會出現裂縫。若女兒墻較長時，還會在其它地方出現裂縫，女兒墻裂縫的出現會導致防水層的破壞，影響建筑物的使用。
1.5混合裂縫。有時斜向裂縫和水平裂縫會同時出現，形成一種混合裂縫；也可能出現兩個斜向裂縫交叉出現形成“X”形裂縫，不過這種裂縫出現的概率相對較小。
2．墻體出現裂縫的原因
2.1溫差變形引起的墻體裂縫。這是最常見的一種墻體裂縫。一般材料均有熱脹冷縮性質，房屋結構由于周圍溫度變化引起熱脹冷縮變形。鋼筋混凝土屋面板和墻體材料是兩種性能不同的材料,鋼筋混凝土的線膨脹系數約為10×10-6，而砌體墻的線膨脹系數約為5×10-6。由溫度應力引起結構的伸縮值可由下式計算：ΔL=Δt×α×L
式中:ΔL——相應材料的伸縮值；Δt——溫差；α——材料線膨脹系數；L——結構長度。在夏季的幾個月里，屋面板溫度可高達60～70℃，而在其下的墻體一般僅為30～35℃，溫差可達30~40℃，加之在相同溫差下，鋼筋混凝土結構的伸長值要比磚砌體墻大一倍左右。所以在混合結構中，當溫度變化時，鋼筋混凝土屋蓋、樓蓋、圈梁與鄰接的磚墻伸縮不一，存在著較大的溫度變形差，這種變形差的分布是中部小、兩端大，由于變形差必然彼此相互牽制而生產溫度應力，使房屋結構開裂破壞。
2.2地基沉降不均勻引起的裂縫。房屋的地基在平整過程中，一般都經過高挖低填的工序，因此在房屋建成后都會出現程度不同的地基沉降。如果地基沉降不均勻，沉降大的部位與沉降小的部位，發生相對位移，在墻體中產生剪力和拉力，當這種附加內力超過墻體本身的抗拉抗剪強度時，就會產生裂縫，且這些裂縫會隨著地基的不均勻沉降的增大而增大，一般成斜向裂縫，裂縫的方向一般向著凹陷處。這種裂縫一般出現在建筑物下部，由下往上發展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫等。當長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字型裂縫，且首先在窗對角突破；反之，當兩端沉降過大，則形成的兩端由下往上的倒“八”字型裂縫，也首先在窗對角突破，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫；當某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當縱橫墻交點處沉降過大，則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫，有時還有沿窗臺下角的水平縫；當外縱墻凹凸設計時，由于一側的不均勻沉降，還可導致在此處產生水平推力而組成力偶，從而導致此交接處的豎縫。
2.3地基土凍脹和屋面女兒墻漏水凍脹引起的墻體裂縫。當氣溫降到0℃以下時，地層表面所含水分就開始結冰；而當地基土上層溫度降到0℃以下時，凍脹性土中的'水就開始結凍，下部土中的水分在毛細管的作用下，不斷涌進上部，上部土不斷結凍形成冰晶體而膨脹隆起，由于地下水位的高低不同，結冰的厚度不同，隨著氣溫的降低，地基隆起的程度就不同。一般情況下，地下水位越高，氣溫越低，隆起的程度越高。凍脹應力很大，可高達2×106MPa，建筑物很難抵抗如此大的應力，所以建筑物的某一部位就會被頂起。由于地基的含水量不同，各基礎所處的環境也不同，所出現凍脹的情況也不一樣，就好像地基的不均勻沉降引起的墻體裂縫。屋面排水不利、滲漏、女兒墻壓頂開裂出現滲漏等也同樣引起墻體裂縫。
2.4因房屋結構引起的裂縫。因房屋結構的原因引起的裂縫主要見之于這些情形：（1）結構設計有差錯。由于計算結構荷載時有遺漏、構造不合理，造成結構本身不合理從而引起墻體裂縫。（2）砌體施工質量低劣。墻體砌筑時灰縫不飽滿、厚度不均勻、組砌方式不符合要求等，砌筑磚墻時，未對磚塊濕水，采用干磚上墻等違規作業都會降低砌體承載能力，使墻體日后出現裂縫。（3）墻體整體性被削弱。在實際生活中經常因為在房屋建成后，埋設各種管線穿過墻體，破壞墻體整體性，減少了墻體截面面積，削弱了墻體承載力，從而引起墻體出現裂縫。（4）改變房屋用途，加大使用荷載和增加振動力，也會使墻體受到破壞，引起墻體裂縫。
2.5引起墻體裂縫的其它原因。除了上述幾種主要的墻體裂縫原因之外，還存在因施工質量不合格、使用灰砂磚、粉煤灰磚、加氣混凝土砌塊或其他非燒結磚等特殊砌體材料、地震、爆炸或其他外力作用等引起的墻體裂縫等，由于這些情形在實際生活在發生的比例要低得多，因此我們在這里不加以過多的分析。
3.墻體裂縫的應對措施針對墻體裂縫產生原因的不同，我們應分別情況采取不同的應對措施。
3.1溫差裂縫的應對措施
3.1.1設置溫度伸縮縫。這是防止墻體豎向裂縫的主要措施，因為各伸縮單元中的溫度應力和收縮應力要小得多。按照有關規定，建筑物總長大于50m時，應設伸縮縫。伸縮縫應設置于因溫度變化和材料干縮可能引起應力集中且墻體開裂可能性大的地方。對于現澆鋼筋混凝土屋蓋，每隔15～18m左右就應設混凝土后澆帶一道。
3.1.2屋面現澆混凝土軸板可分段澆灌，先澆灌兩邊，留好施工帶，過一段時間后再澆灌中間，這樣可避免混凝土收縮及兩種材料的溫度系數不同而引起的裂縫
3.1.3屋面上設置隔熱層或保溫層，并且在做屋面保溫層時最好避開高溫季節。一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多，增設空氣隔熱層或選用導熱系數小、保溫性能優良的材料作保溫層，能有效控制屋面板的升溫。通常采用內隔熱和外隔熱兩種方式相結合，可減少溫差10℃以上，屋面板溫度降低后，它與墻體的溫差可大大減小，能有效防止頂層墻體產生裂縫。
3.1.4采用裝配式有檁瓦屋蓋。有檁瓦屋蓋在溫度變化時的水平位移小，墻體中的主拉應力也小。該方法可減小屋面的水平剛度和溫度變形，對防治外墻的裂縫較為有效，同時可以改善頂層的居住環境，可以達到實用美觀雙重目的。
3.1.5改進挑檐設計。設計中應優先選用內天溝排水，在鋼筋混凝土挑檐表面設置保溫、隔熱層，現澆挑檐每隔10m左右設一道伸縮縫，或者將現澆挑檐應改為預制挑檐。
3.1.6另外一點也是很關鍵的，就是要嚴格執行砌體施工規范，確保砌體施工質量。
3.2沉降裂縫的應對措施。這類裂縫的產生原因大多是與設計的缺陷或者施工質量不合格有關。因此工程設計應加強地基土持力層的詳細勘探工作，了解有關土層的性質及其對建筑物的影響，保證基礎有足夠的埋置深度。具體來說包括以下措施：
3.2.1防患于未然，在設計階段就消除裂縫隱患。一般在設計中選取土質均勻的場地建造房屋；當地基土壤嚴重不均勻時，應采用處理地基或改變基礎埋深的方法，消除不均勻影響；當基底持力層為遇水膨脹或濕陷性土壤時，應在房屋周圍采取排水及隔水措施；從而使基礎的局部傾斜控制在允許的范圍內。
3.2.2新老或相鄰兩建筑物之間應保持一定距離，避免對地基產生新的附加應力和應力疊加，引起不均勻地基沉降。
3.2.3合理設置沉降縫。在房屋體形復雜，特別是高度相差較大的部位應設沉降縫，沉降縫應從基礎分開，縫寬不得少于10cm，最好是三縫合一。
3.2.4利用肋梁基礎或加大地圈梁，都可在一定程度上減少不均勻地基沉降，也可以減少此類裂縫的出現。
3.2.5要嚴把施工質量關，施工時要嚴格按規范施工，每道工序都必須經監理部門驗收后方可進行下道工序。
3.2.6沉降裂縫發生后，沉降發展較為緩慢且有減弱趨勢時，應在裂縫穩定后，對墻體修復；沉降發展較快且有加速趨勢時，應立即采取臨時支護措施，減小基礎荷載，加固基礎后修復墻體。基礎加固常用的有加大基底面積法、樁基礎托換法以及注漿法等改變土壤特性的方法；墻體裂縫一般采用水泥砂漿、樹脂砂漿填縫或水泥灌漿封閉保護的方法處理。
3.3凍脹裂縫的主要應對措施
3.3.1建筑物的基礎埋深一定要設計在冰凍線以下。
3.3.2基礎下的墊層最好選用3:7灰土墊層，因為3:7灰土的密度大，含水量小，而且彈性也較好，不容易引起凍脹。
3.3.3用單獨基礎，基礎梁承擔墻體重量時，基礎梁下應留一定空隙，防止因土凍脹而頂裂基礎梁和墻體。
3.3.4一定要防止水泡基礎，盡量減少基礎地基的含水率。
3.3.5屋面防水、女兒墻壓頂，要嚴格按照國家現行施工規范進行施工。3.4結構裂縫的應對措施
3.4.1在設計階段要做到正確結構計算和設計，這是應對結構裂縫最基礎性的工作。設計資料要仔細審查，當荷載較大而構件截面尺寸受到限制時，應提高塊體和砂漿強度等級，或采用配筋砌體。
3.4.2通過卸載方法減輕墻體荷載。對由于荷載過大、砌體強度低，已經產生裂縫的墻體，可采用減輕上層結構自重與使用荷載的方法，或在其頂部砌體內增設鋼筋混凝土梁，承擔上部荷載。
3.4.3結構加固補強。對由于荷載較大、砌體截面尺寸較小、承載力不足并已產生裂縫的墻體，可在不損害主體立面的情況下適當加大截面尺寸，以提高其承載能力。這種方法也可以在一定程度上起到相應的效果。
4.結束語
墻體裂縫是在生活現實中難以避免的一種建設工程質量問題，只是有些小的裂縫我們看不見而已。因此，對于已經出現的墻體裂縫，我們也不必慌張，首先要仔細觀察，找出裂縫的特點與基本規律，確定裂縫發生的具體原因。對于溫差裂縫等一般不影響房屋使用安全的墻體裂縫，用砂漿堵抹即可；對于地基沉降裂縫等可能危及房屋結構安全，對人身造成威脅的墻體裂縫則應作即時適當的加固處理。
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