浅析房屋建筑中裂缝产生原因及预防措施

2009-09-11刘春

现代企业文化·理论版 2009年6期

关键词：墙体裂缝应力沉降

刘　春

摘要：提高房屋建筑质量，是建筑业从业者的责任。虽然房屋墙体裂缝产生的原因复杂多样，但只要在设计施工中认真考虑影响受力和应力的各种因素，加以预防和调整，就完全可以达到消除墙体裂缝的目的。

关键词：墙体裂缝；温度；沉降；应力

中图分类号：TV746文献标识码：A

文章编号：1674-1145(2009)09-0123-02

墙体裂缝是严重影响建筑质量重要因素之一，因为墙体裂缝既造成了安全隐患，也影响建筑的美观。因此，分析墙体裂缝产生的原因进而研究相应的预防措施，就成为人们关注的焦点。

一、房屋建筑墙体裂缝成因

(一)温度变化应力引起墙体裂缝分析

房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形，称为温度变形。当房屋结构发生温度变形时受到约束就会产生附加应力即温度应力。由于在相同温差下，钢筋混凝土结构的伸缩值要比普通砖砌体大一倍左右。所以，在混合结构中，当温度变化时，钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一。必然彼此相牵制而产生温度应力，使房屋结构开裂破坏。

温度应力引起墙体裂缝一般有以下几种情况：

1．八字裂缝。当外界温度上升时，外墙本身沿长度方向将有所伸长，但屋盖部分的伸长对墙体产生附加水平推力，使墙体受到屋盖推力而产生剪应力的分布大体是中间为零，两端最大，因此八字形裂缝多发生在墙体两端，且易发生在顶层墙面上。

2．水平裂缝和包角裂缝。平屋顶房屋，有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近易出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝，这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的，包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式，是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的。

3．女儿墙根部和竖向裂缝。女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力使女儿墙根部的砌体和屋面之间发生断裂，形成水平裂缝。有时，由于钢筋混凝土屋面的收缩，也可能使女儿墙体处于偏心受压状态，从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。

(二)地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析

房屋的全部荷载最终传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散，深度大，扩散愈大，应力愈小。同一深处应力中间最大，向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用，即使地基层非常均匀，房屋地基也会产生不均匀沉降，但当房屋修建在淤泥质土或软塑状态的黏性土上时。由于土的强度低、压缩性大，房屋的绝对沉降量和相对不均匀降量都可能比较大。

如果房屋设计的长高比较大，整体刚度差，而对地基又未进行加固处理，那么墙体就可能出现严重的裂缝，裂缝对称的发生在纵横墙的两端，向沉降较大的方向倾斜，沿着门窗洞口约成45度角，呈正八字形，且房屋的上部裂缝小，下部裂缝大。这种裂缝，必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

当房屋地基土层分布不均匀，土质差别较大时，则往往在不同土层交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降裂缝，造成墙体开裂，其裂缝上大下小，向土质软或土层较厚的方向倾斜。

在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下，当未留设沉降缝时，也容易在高低和轻重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时裂缝位于层数低的荷载轻的部位，并向上朝着层数高的荷载重的部位倾斜。

当房屋两端土质压缩性大，中部小时，沉降分布曲线将形成凸形，此时，往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外，也常在纵墙顶部出竖向裂缝。在多层房屋中，当底层窗台过宽时。也往往容易在荷载由窗间墙集中传递，使地基不均匀沉降，致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲，引起窗台中部的竖向裂缝。

从以上分析可知，裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系。长高比大的房屋因刚度差，抵抗变形能力差，故容易出现裂缝；因纵墙的长高比大于横墙的长高比，所以大部分裂缝发生在纵墙上。

(三)工程设计不合理引起的墙体裂缝分析

设计时没有认真按规范规程要求进行防裂缝设计。在许多工程中，设计虽有防裂缝措施，但与规程要求不完全相符，致使墙体防裂缝得不到有效保障，或保质年限大大缩短。还有一个较为重要的方面就是墙砌体材料强度偏低、不同砌体混合砌筑、砌体强度与砌筑砂浆强度相差过大或外墙批荡砂浆强度与墙体强度差距过大等设计方面的不当都会导致墙体开裂。

(四)墙体施工质量控制不符合规范要求引起的墙体裂缝分析

墙体施工质量控制不符合规范要求，也会引起墙体开裂。

1．砌体强度低。施工过程中未认真做好材料质量的控制，砖砌体材料强度较设计要求低，或是抗压强度虽达到要求，但因砌体长度较长，砌筑施工完成后，砌体从中间部位自行断裂。

2．不同强度的砌体混合砌筑施工过程中，使用不同砌体材料作为配套砌块，致使各种砌体组合砌筑，因不同砌体材料强度、热胀冷缩、吸水率等不同引起墙开裂。

3．砌筑砂浆强度不符合要求。砂浆搅拌过程中，砂浆搅拌不均匀导致有的砂浆强度偏高、有的强度偏低，有的甚至因为粘结材料量太少强度特低。配料方面砂配多了砂浆强度偏低，水泥配多了砂浆强度偏高；水多了，砂浆稠度低影响砂浆强度，且砂浆干缩量增大，引起灰缝位置开裂。

4．砌筑用砂浆没有按要求做到随拌随用。砂浆一次性搅拌量过多，存放时间过长，致使砂浆还没有砌前就开始初凝结块，使用时砂浆强度已大打折扣，严重影响墙体质量，引起裂缝。

二、墙体裂缝的控制措施

(一)防止温度及干缩裂缝的措施

为了减少温度应力的影响，可采取合理地设置伸缩缝；屋面用保温、隔热油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离，并在女儿墙根部留一定空隙，使其能自由伸缩；女儿墙设构造柱；加强结构的薄弱环节，提高其抗拉强度等技术手段，具体措施如下：

1．在屋盖的适当部位设置控制缝，其间距30mm；

2．屋盖上设置保温层或隔热层；

3．当采用现浇砼挑檐的长度>12mm时，宜设置分隔缝，其宽度>20mm。

4．合理设置灰缝钢筋，灰缝钢筋应埋人砂浆中，其保护层上下应>3mm，外侧<15mm；

5．在顶层圈梁上设置宽40～50mm的遮阳板，防止太阳直接照射钢筋混凝土圈梁，减小因温差产生的应力；

6．对于已经产生温度裂缝的砌体应及时采取处理措施：对于数量较少且裂缝宽度不大的墙体裂缝可在消除裂缝表面灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物后，采取压力灌浆的办法进行修补；对于数量较多、宽度较大的墙体裂缝宜先将墙面抹灰全部剔除，并在墙面横竖灰缝剔除深度不小于10mm的砂浆，清扫墙面灰尘并浇水湿润裂缝，用水泥稠浆封堵裂缝，在砖墙两面分别挂双向钢筋网片，然后用高强度砂浆抹面。

(二)防止地基沉降引起裂缝的措施

为了防止地基不均匀沉降，但在拟定地基加固和处理方案时，又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同

工作；不能单纯从地基处理出发，否则，不仅费用大效果亦差。建议措施如下：

1．合理设置沉降缝。凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂、同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋，都应从基础开始分成若干部分并设置沉降缝，使其各自沉降，以减少或防止裂缝产生。

2．加强上部结构的刚度，提高墙体抗剪强度。可在基础(±0.00)处及各楼层门窗口上部设置圈梁，砌体操作过程中严格执行规范规定，如采取砖浇水润湿，改善砂浆和易性，提高砂浆强度、饱满度，增加砖层之间的黏结，施工临时间断处严禁留直搓等措施，都可大大提高墙体的抗剪强度。

3．大窗口下部应考虑设混凝土梁或反砖旋，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝，除了加强基础整体性外，也可采取通长配筋的方法。另外窗台部位砌筑时不宜使用过多的半砖。在窗洞下增设厚40mm钢筋混凝土带，使山墙两侧1～2房间与山墙形成u字形钢筋混凝土带，以解决窗下角裂缝问题，并提高结构的整体陛。

4．砌块结构的芯柱通常采用“暗芯柱”作法，混凝土浇筑时无法使用机械振捣，芯柱质量难以保证。为克服这一弊端，改用明构造柱代替“暗芯柱”，并按要求留置马牙搓和拉结筋，以提高抗震能力，质量也便于检查。

(三)从工程设计方面着手，有效预防墙体裂缝

强化墙体防裂缝设计的要领与理论，严格按规范要求进行墙体设计，确保墙体质量。

1．墙体抹灰砂浆中掺一定量纤维，增强抗裂能力。

2．外墙装修有条件的全部增设钢丝网。

3．砌体墙有窗台的，全部改用混凝土窗台。

4．墙体砌筑用的材料尽可能使用一种，避免多种材料混合使用。

5．尽可能保证墙体所用砌块、砌筑砂浆、抹灰砂浆的强度、吸水率、热胀冷缩等统一协调，基本一致。

6．在不同材料界面增设钢丝网，管线预埋位置增设抗钢网。

(四)墙体施工中防止裂缝的其他措施

1做好墙体装修施工方案，做好平层、面层及各分项施工的技术交底工作。

2．砌体施工过程中，应严格做好各种原材料的质量控制，砂浆搅拌应严格按要求进行操作和配料。应提高墙体砌筑砂浆强度等级，以增加砌体的抗拉强度。