房屋墻體裂縫分析的論文
【摘要】墻體裂縫是常見的房屋質(zhì)量問題之一，經(jīng)常出現(xiàn)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(jié)構(gòu)等原因引起的，應(yīng)根據(jù)各種具體情形對這些裂縫采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。
【關(guān)鍵詞】房屋；墻體；裂縫；工程質(zhì)量
1．經(jīng)常出現(xiàn)的墻體裂縫種類
1.1斜向裂縫。目前絕大多數(shù)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(nèi)），嚴(yán)重者會發(fā)展至房屋兩端1/3縱長范圍內(nèi)，且沿建筑物兩端大、中間小。特別是在建筑物較長而未設(shè)置伸縮縫時，頂層端跨內(nèi)縱墻會出現(xiàn)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(shè)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(xiàn)這種裂縫。這種裂縫最常見的是出現(xiàn)在女兒墻的根部,有時發(fā)生在屋面板與女兒墻交接處,有時出現(xiàn)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(xiàn)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(zhuǎn)角處均會出現(xiàn)裂縫。若女兒墻較長時，還會在其它地方出現(xiàn)裂縫，女兒墻裂縫的出現(xiàn)會導(dǎo)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(xiàn)，形成一種混合裂縫；也可能出現(xiàn)兩個斜向裂縫交叉出現(xiàn)形成“X”形裂縫，不過這種裂縫出現(xiàn)的概率相對較小。
2．墻體出現(xiàn)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(zhì)，房屋結(jié)構(gòu)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(shù)約為10×10-6，而砌體墻的線膨脹系數(shù)約為5×10-6。由溫度應(yīng)力引起結(jié)構(gòu)的伸縮值可由下式計算：ΔL=Δt×α×L
式中:ΔL——相應(yīng)材料的伸縮值；Δt——溫差；α——材料線膨脹系數(shù)；L——結(jié)構(gòu)長度。在夏季的幾個月里，屋面板溫度可高達(dá)60～70℃，而在其下的墻體一般僅為30～35℃，溫差可達(dá)30~40℃，加之在相同溫差下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸長值要比磚砌體墻大一倍左右。所以在混合結(jié)構(gòu)中，當(dāng)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(chǎn)溫度應(yīng)力，使房屋結(jié)構(gòu)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(jīng)過高挖低填的工序，因此在房屋建成后都會出現(xiàn)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(fā)生相對位移，在墻體中產(chǎn)生剪力和拉力，當(dāng)這種附加內(nèi)力超過墻體本身的抗拉抗剪強度時，就會產(chǎn)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(xiàn)在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫等。當(dāng)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(dāng)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(dāng)某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當(dāng)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(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計時，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)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(dāng)氣溫降到0℃以下時，地層表面所含水分就開始結(jié)冰；而當(dāng)?shù)鼗辽蠈訙囟冉档?℃以下時，凍脹性土中的'水就開始結(jié)凍，下部土中的水分在毛細(xì)管的作用下，不斷涌進(jìn)上部，上部土不斷結(jié)凍形成冰晶體而膨脹隆起，由于地下水位的高低不同，結(jié)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(yīng)力很大，可高達(dá)2×106MPa，建筑物很難抵抗如此大的應(yīng)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(chǔ)所處的環(huán)境也不同，所出現(xiàn)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(xiàn)滲漏等也同樣引起墻體裂縫。
2.4因房屋結(jié)構(gòu)引起的裂縫。因房屋結(jié)構(gòu)的原因引起的裂縫主要見之于這些情形：（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計有差錯。由于計算結(jié)構(gòu)荷載時有遺漏、構(gòu)造不合理，造成結(jié)構(gòu)本身不合理從而引起墻體裂縫。（2）砌體施工質(zhì)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(guī)作業(yè)都會降低砌體承載能力，使墻體日后出現(xiàn)裂縫。（3）墻體整體性被削弱。在實際生活中經(jīng)常因為在房屋建成后，埋設(shè)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(xiàn)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(zhì)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(jié)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(fā)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(yīng)對措施針對墻體裂縫產(chǎn)生原因的不同，我們應(yīng)分別情況采取不同的應(yīng)對措施。
3.1溫差裂縫的應(yīng)對措施
3.1.1設(shè)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(yīng)力和收縮應(yīng)力要小得多。按照有關(guān)規(guī)定，建筑物總長大于50m時，應(yīng)設(shè)伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)置于因溫度變化和材料干縮可能引起應(yīng)力集中且墻體開裂可能性大的地方。對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋，每隔15～18m左右就應(yīng)設(shè)混凝土后澆帶一道。
3.1.2屋面現(xiàn)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(shù)不同而引起的裂縫
3.1.3屋面上設(shè)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(jié)。一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多，增設(shè)空氣隔熱層或選用導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性能優(yōu)良的材料作保溫層，能有效控制屋面板的升溫。通常采用內(nèi)隔熱和外隔熱兩種方式相結(jié)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(chǎn)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(yīng)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(huán)境，可以達(dá)到實用美觀雙重目的。
3.1.5改進(jìn)挑檐設(shè)計。設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)天溝排水，在鋼筋混凝土挑檐表面設(shè)置保溫、隔熱層，現(xiàn)澆挑檐每隔10m左右設(shè)一道伸縮縫，或者將現(xiàn)澆挑檐應(yīng)改為預(yù)制挑檐。
3.1.6另外一點也是很關(guān)鍵的，就是要嚴(yán)格執(zhí)行砌體施工規(guī)范，確保砌體施工質(zhì)量。
3.2沉降裂縫的應(yīng)對措施。這類裂縫的產(chǎn)生原因大多是與設(shè)計的缺陷或者施工質(zhì)量不合格有關(guān)。因此工程設(shè)計應(yīng)加強地基土持力層的詳細(xì)勘探工作，了解有關(guān)土層的性質(zhì)及其對建筑物的影響，保證基礎(chǔ)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(shè)計階段就消除裂縫隱患。一般在設(shè)計中選取土質(zhì)均勻的場地建造房屋；當(dāng)?shù)鼗寥绹?yán)重不均勻時，應(yīng)采用處理地基或改變基礎(chǔ)埋深的方法，消除不均勻影響；當(dāng)基底持力層為遇水膨脹或濕陷性土壤時，應(yīng)在房屋周圍采取排水及隔水措施；從而使基礎(chǔ)的局部傾斜控制在允許的范圍內(nèi)。
3.2.2新老或相鄰兩建筑物之間應(yīng)保持一定距離，避免對地基產(chǎn)生新的附加應(yīng)力和應(yīng)力疊加，引起不均勻地基沉降。
3.2.3合理設(shè)置沉降縫。在房屋體形復(fù)雜，特別是高度相差較大的部位應(yīng)設(shè)沉降縫，沉降縫應(yīng)從基礎(chǔ)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(chǔ)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(xiàn)。
3.2.5要嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，施工時要嚴(yán)格按規(guī)范施工，每道工序都必須經(jīng)監(jiān)理部門驗收后方可進(jìn)行下道工序。
3.2.6沉降裂縫發(fā)生后，沉降發(fā)展較為緩慢且有減弱趨勢時，應(yīng)在裂縫穩(wěn)定后，對墻體修復(fù)；沉降發(fā)展較快且有加速趨勢時，應(yīng)立即采取臨時支護(hù)措施，減小基礎(chǔ)荷載，加固基礎(chǔ)后修復(fù)墻體。基礎(chǔ)加固常用的有加大基底面積法、樁基礎(chǔ)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(hù)的方法處理。
3.3凍脹裂縫的主要應(yīng)對措施
3.3.1建筑物的基礎(chǔ)埋深一定要設(shè)計在冰凍線以下。
3.3.2基礎(chǔ)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(chǔ)，基礎(chǔ)梁承擔(dān)墻體重量時，基礎(chǔ)梁下應(yīng)留一定空隙，防止因土凍脹而頂裂基礎(chǔ)梁和墻體。
3.3.4一定要防止水泡基礎(chǔ)，盡量減少基礎(chǔ)地基的含水率。
3.3.5屋面防水、女兒墻壓頂，要嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行施工規(guī)范進(jìn)行施工。3.4結(jié)構(gòu)裂縫的應(yīng)對措施
3.4.1在設(shè)計階段要做到正確結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計，這是應(yīng)對結(jié)構(gòu)裂縫最基礎(chǔ)性的工作。設(shè)計資料要仔細(xì)審查，當(dāng)荷載較大而構(gòu)件截面尺寸受到限制時，應(yīng)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(jīng)產(chǎn)生裂縫的墻體，可采用減輕上層結(jié)構(gòu)自重與使用荷載的方法，或在其頂部砌體內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土梁，承擔(dān)上部荷載。
3.4.3結(jié)構(gòu)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(chǎn)生裂縫的墻體，可在不損害主體立面的情況下適當(dāng)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(yīng)的效果。
4.結(jié)束語
墻體裂縫是在生活現(xiàn)實中難以避免的一種建設(shè)工程質(zhì)量問題，只是有些小的裂縫我們看不見而已。因此，對于已經(jīng)出現(xiàn)的墻體裂縫，我們也不必慌張，首先要仔細(xì)觀察，找出裂縫的特點與基本規(guī)律，確定裂縫發(fā)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(jié)構(gòu)安全，對人身造成威脅的墻體裂縫則應(yīng)作即時適當(dāng)?shù)募庸烫幚怼?/p>
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