對混合結構房屋墻體產生裂縫的分析及預防

龔明輝 李海豐

【摘 要】混合結構房屋墻體常產生一些性質不同的裂縫，輕者會影響建筑物的外形美觀和使用功能，損害結構整體性，降低建筑物壽命；重者會使建筑物失去使用價值，甚至還會導致建筑整體倒塌的重大質量事故。因此，墻體裂縫應引起工程人員的注意，從設計和施工上采取相應措施減少或避免裂縫的產生。

【關鍵詞】混合結構；墻體裂縫；分析

現階段我國房屋結構體系中還存在大量混合結構，特別是隨著我省新農村建設規劃的實施，將有大量的多層混合結構住宅興建。多層混合結構房屋的墻體開裂是僅次于屋面滲漏的第二大質量通病。墻體開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，當墻體符合正常使用極限狀態要求時，就可保證它在使用狀態下不產生裂縫。

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

由于地基不均勻變形使得上部結構產生附加應力從而引起墻體開裂。地基產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雜等。當地基的變形超過了建筑物承受能力時，導致建筑物開裂損壞。

混合結構房屋對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產生相對位移，從而使砌體中產生附加的拉應力或剪應力，當這種附加應力超過砌體的強度時，砌體中便產生相對裂縫。出現的裂縫一般都是斜向的，且多發生在門窗洞口上下處。

1.2預防措施

（1）建筑物的體型力求簡單與合理設置沉降縫。

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，復雜體型建筑物的整體剛度常常會被削弱，局部產生應力疊加而導致地基不均勻變形。當建筑物體型比較復雜時，應根據其平面形狀和高度差異情況，依據《建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）》，在適當部位設置沉降縫，將建筑物劃分成若干個長高比小、體型簡單、整體剛度好、結構類型相同、自成沉降體系的獨立單元。

（2）加強上部結構的剛度與增強墻體的抗拉（剪）能力房屋上部結構剛度增強時，可在一定程度上減少由于地基的不均勻下沉而導致的裂縫及裂縫的寬度。故宜在基礎頂面附近、門窗頂部、樓（屋）面處設置圈梁，且每道圈梁應貫通外墻、承重內縱墻及主要橫墻，并在平面內形成閉合的網狀系統，以增強建筑物的整體性。施工中嚴格執行《砌體工程施工質量驗收規范（GB50203-2002）》，如在轉角及縱橫墻連接處設置拉結鋼筋，磚提前1～2d澆水濕潤，使用和易性好的混合砂漿砌筑，從而提高灰縫的砂漿飽滿度以及磚之間的粘結力等，達到提高墻體抗拉（剪）能力的目的。

（3）加強地基的探槽工作，確保軟弱部位得以加固處理對于較為復雜的地基，基槽開挖后應進行釬探驗槽，出現地基不符合設計要求，如有軟弱部位及局部暗溝等，應由設計人員變更方案，將軟弱部位進行加固處理后才能進行基礎施工。

1.3干縮裂縫

在材料使用過程中，材料含水量往往會發生變化，由于失水使材料收縮產生的裂縫一般稱為干縮裂縫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，在內外墻和房屋的各層均可能出現。

混合結構房屋干縮裂縫的形態及其分布。

干縮裂縫形態一般有墻體中部的階梯形裂縫、環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在下部幾層，有的砌塊房屋山墻大墻面中部就會出現由底層一直延伸至三四層的豎向裂縫，當砌筑砂漿強度不高，灰縫不飽滿時，干縮引起的裂縫往往呈發絲狀分散在灰縫中，當有粉刷抹面時就顯露出，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，這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數量多，裂縫的程度也較嚴重，如房屋內外縱墻中間對稱分布的倒“八”字裂縫；在建筑底部一至二層窗臺邊出現的斜、豎向裂縫；在屋頂圈梁下出現的水平縫和水平包角裂縫；在大片墻面上出現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，它們的線膨脹系數是不相同的，有的差異很大。因而，混合結構房屋的磚砌體和與之相連的混凝土梁、板等，會由于溫度高低差異的影響而出現不均勻的伸縮，導致墻體出現裂縫。

2.1溫度變化引起的墻體裂縫形態

磚墻的線膨脹系數僅是混凝土的1/2（混凝土的線膨脹系數為10X10-6/℃，磚墻的線膨脹系數為5×10-6/℃）；夏季屋面和墻體所接受的太陽輻射不同，溫度差異較大，結果是磚墻因溫度升高而產生的伸長值小于屋面梁板的伸長值，導致屋面頂板對墻體產生了水平推力，致使墻體開裂。典型的裂縫有：不開洞的縱墻上出現正“八”字型斜裂縫，對于開洞口的縱墻，常在洞口底面出現水平裂縫。

2.2預防措施

2.2.1改變屋面梁板與墻體之間的變形約束條件

對于處于高溫狀態的屋面板來說，磚墻因溫度升高產生的伸長值小于屋面梁板的伸長值，此時，墻體就成了屋面梁板伸長的連續約束體。因而在頂層墻體與屋面板之間設置柔性隔離層（如鋪設一層油氈等），給屋面梁板創造一個較為自由的變形條件，可防止或減少墻體開裂。

2.2.2設置有效的架空隔熱層

屋面溫度與頂層室內溫度越接近（溫差越/b），溫差應力就越小。設置有效的隔熱層，并保證隔熱層的施工質量，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防

3.1產生原因及形態

在混合結構房屋中，常為獲得較大的跨度空間而設置兩端支承于墻體（包括窗間墻）簡支梁，在支承處砌體呈現出局部受壓狀態，當集中荷載產生的局部壓應力超過砌體的抗壓強度時，墻體出現的豎直方向裂縫。

3.2預防措施

3.2.1提高局部受壓區的抗壓強度

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

3.2.2增大局部受壓面積

在梁下設置預制剛性墊塊或與梁端現澆成整體的墊塊，以增大局部受壓面積。當荷載較大時，應沿墻體橫向配筋或設置連續鋼筋混凝土梁（如圈梁）。

3.2.3精心施工，保證質量

因為砌體的抗壓強度主要取決于塊體（磚）的強度，而砌體抗拉、抗彎和抗剪強度主要取決于灰縫強度，即取決于灰縫中砂漿和塊體間的粘結力。因此，塊體（磚）和砂漿強度必須滿足設計要求，同時嚴格按《砌體工程施工質量驗收規范》要求施工，保證質量。

4.結論

混合結構房屋墻體由于溫度作用和收縮引起的裂縫是多年來一直沒有得到徹底解決的老大難問題。隨著新農村建設的開展和新型墻材的推廣使用，老問題出現了新的影響因素，迫切需要解決。結合多年的工程實踐，發現按照“防”、“放”、“抗”的原則，在已有構造措施的基礎上增加設置防裂柱、加強頂層端部等預防措施后，造價增加不多.但效果顯著。在防治混合結構房屋墻體由于溫度作用和收縮引起的裂縫這個老問題上做出了新的探索。

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