高层住宅内填充墙体的裂缝成因、对策及修复

2015-10-21刘俊

建筑工程技术与设计 2015年30期

关键词：设计

刘俊

摘要：上海黄浦区嘉苑项目共建有4幢高层，因填充墙体在后期出现有规律的裂缝，通过检测、分析填充墙体裂缝的产生原因及对策以确保在使用中不会因裂缝的再次出现而对使用产生影响，也为类似工作积累经验。

关键词：高层填充墙裂缝的成因设计、砌筑控制裂缝修补措施

1 工程概况

上海黄浦区嘉苑项目位于复习中路北侧，西靠马当路，东面为黄陂南路、北面为自忠路。占地23864M2 ，住宅建筑面积81569 M2，其中1/2号楼为31层高层住宅，9/10号楼为26层高层住宅，11/12号楼为17层高层住宅。在工程进入装修阶段发现各楼层的后填充墙体出现较多的裂缝，经过对比发现裂缝呈现出一定的规律性。为探明填充墙体裂缝的产生原因及对策，决定对1/2号楼进行检测，1/2号楼标准层布置如下：

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2.2裂缝的特点和规律：

a填充墙体为混凝土加气块，大部分填充墙存在不同程度的开裂，部分裂缝贯通墙体厚度。

b 有规律性的裂缝最多为45o斜裂缝或八字形裂缝，此类的裂缝宽度及长度相对较大，多為贯穿裂缝。

c 水平裂缝主要出现在厨房、卫生间周围的内墙，裂缝长度和宽度较小、形态不规则，数量较多、分布无规律对外观和使用功能影响较小。

d 填充墙裂缝照片

3 填充墙砌筑与裂缝相关因素检查

3.1填充墙的砌筑顺序基本上是从低楼层往高楼层砌筑，砌筑速度通常是7天一层，顶板连接在砌筑7天后进行，进行上一层砌筑时，下一层顶部连接未完成。

3.2在墙体砌筑、面层粉刷以及楼面荷载增加过程中，在竖向荷载作用下，由于支撑墙体结构构件的竖向位移使得砌体产生拉应力。

3.3混凝土加气块的收缩比较显著，材料收缩受到周边结构构件的约束，使得砌体内部产生拉应力。

3.4 较大裂缝墙体一般都与外墙相交，考虑季节温差对结构变形以及填充墙体内应力的影响。

4 温度作用下的分析及确定

4.1温度荷载需要考虑三方面：季节温差、昼夜温差、混凝土收缩当量温差及及徐变的影响。

4.2 填充墙砌筑时间为当年的8月至下一年的1月，平均温度按10月（19.2 OC）、11月（13.5OC）的平均温度考虑，根据裂缝观察资料显示，第2年度的4～5月份新裂缝大量出现，因此计算的环境温度取值按4月（14.7OC）、5（20.3OC）月份的平均温度考虑，此阶段的季节温差为11.5 OC。在此期间日环境温度和外墙实际温度可能远高于平均温度。墙体受辐射的温度会高于环境温度，因此在不利的情况下填充墙的应力会大于计算结果。在4、5月份以后，随着温度的上升，室内外温差变大，填充墙的温度应力将可能超过其抗拉强度导致开裂。

4.3 根据计算，填充墙应力由高往低逐渐减小，高层区的第一主应力值在0.19～0.31MPa之间，已接近或超过填充砌块的抗拉强度。

5 裂缝的成因分析

5.1混凝土加气块有以下材料特性：

a 混凝土加气块为水泥胶凝增强的块材，吸湿性强、解湿性差，出釜时的含水率为35%左右，在自身龄期达到28天、出厂后以及上墙后随着含水率的降低，体积将出现显著的收缩。

b 正常使用状态下含水率应稳定在15%左右，其干缩变形值为0.5--0.8mm/m（烧结粘土砖砌的干缩变形值为0.1mm/m），随着砌体的收缩变形必然导致砌体收缩应力的增加，使砌体出现裂缝。

c 混凝土加气块抗压强度较高，但是砌体沿灰缝截面的弯曲抗拉强度和砌块的抗剪强度均非常低。

5.2针对以上的材料特性，对450斜裂缝的成因分析如下：

a 内外竖向支撑构件之间距离较短，墙体受内外两侧结构竖向变形的影响比较显著，、

在墙体砌筑、外墙粉刷抹灰、楼面装修等施加荷载过程中内侧产生向下的竖向位移，使得墙体产生沿竖向的剪切变形，沿450方向区域内存在较大的拉应力，其数值接近砌体的开裂强度。

b 砌块本身的干缩变形受到自重和外侧墙体的约束，同样会产生类似的拉应力。

c 本工程采用了建筑内保温的做法，在春夏季节环境温度上升后，混凝土外墙受温度

影响产生向上的膨胀变形，而建筑内部的竖向结构温度相对稳定，因此填充墙两侧结构构件产生较大的竖向相对位移而产生裂缝，这一影响对跨度较小的梁及其上部填充墙影响更为显著。