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房屋墙体裂缝分析的论文

  【摘要】墙体裂缝是常见的房屋质量问题之一,经常出现的墙体裂缝包括斜向裂缝、垂直裂缝、水平裂缝、女儿墙裂缝和混合裂缝等。这些裂缝主要由于温差变形、地基沉降不均匀、地基土冻胀和屋面女儿墙漏水冻胀和房屋结构等原因引起的,应根据各种具体情形对这些裂缝采取相应的应对措施。

  【关键词】房屋;墙体;裂缝;工程质量

  1.经常出现的墙体裂缝种类

  1.1斜向裂缝。目前绝大多数的新建房屋多为平顶建筑,这类建筑中的墙体裂缝大部分集中在建筑物顶层纵墙的两端(一般在1~2开间的范围内),严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,且沿建筑物两端大、中间小。特别是在建筑物较长而未设置伸缩缝时,顶层端跨内纵墙会出现斜向裂缝。

  1.2垂直裂缝。垂直裂缝又叫竖向裂缝,主要有底层窗下墙的垂直上下方向的裂缝、过梁端部的垂直裂缝,建筑剖面上有错层的墙体裂缝等几种类型。

  1.3水平裂缝。在建筑设计时,如果对温度变化对墙体的影响考虑不足,屋面不在同一高度或错层时,?;岢鱿终庵至逊?。这种裂缝最常见的是出现在女儿墙的根部,有时发生在屋面板与女儿墙交接处,有时出现在顶层圈梁下2皮砖的灰缝处,圈梁施工采用硬架支撑时易出现这种裂缝。

  1.4女儿墙裂缝。采用砖砌女儿墙时,不论女儿墙长短,在转角处均会出现裂缝。若女儿墙较长时,还会在其它地方出现裂缝,女儿墙裂缝的出现会导致防水层的破坏,影响建筑物的使用。

  1.5混合裂缝。有时斜向裂缝和水平裂缝会同时出现,形成一种混合裂缝;也可能出现两个斜向裂缝交叉出现形成“X”形裂缝,不过这种裂缝出现的概率相对较小。

  2.墙体出现裂缝的原因

  2.1温差变形引起的墙体裂缝。这是最常见的一种墙体裂缝。一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形。钢筋混凝土屋面板和墙体材料是两种性能不同的材料,钢筋混凝土的线膨胀系数约为10×10-6,而砌体墙的线膨胀系数约为5×10-6。由温度应力引起结构的伸缩值可由下式计算:ΔL=Δt×α×L

  式中:ΔL——相应材料的伸缩值;Δt——温差;α——材料线膨胀系数;L——结构长度。在夏季的几个月里,屋面板温度可高达60~70℃,而在其下的墙体一般仅为30~35℃,温差可达30~40℃,加之在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体墙大一倍左右。所以在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁与邻接的砖墙伸缩不一,存在着较大的温度变形差,这种变形差的分布是中部小、两端大,由于变形差必然彼此相互牵制而生产温度应力,使房屋结构开裂破坏。

  2.2地基沉降不均匀引起的裂缝。房屋的地基在平整过程中,一般都经过高挖低填的工序,因此在房屋建成后都会出现程度不同的地基沉降。如果地基沉降不均匀,沉降大的部位与沉降小的部位,发生相对位移,在墙体中产生剪力和拉力,当这种附加内力超过墙体本身的抗拉抗剪强度时,就会产生裂缝,且这些裂缝会随着地基的不均匀沉降的增大而增大,一般成斜向裂缝,裂缝的方向一般向着凹陷处。这种裂缝一般出现在建筑物下部,由下往上发展,呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝等。当长条形的建筑物中部沉降过大,则在房屋两端由下往上形成正“八”字型裂缝,且首先在窗对角突破;反之,当两端沉降过大,则形成的两端由下往上的倒“八”字型裂缝,也首先在窗对角突破,还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝;当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当外纵墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致在此处产生水平推力而组成力偶,从而导致此交接处的竖缝。

  2.3地基土冻胀和屋面女儿墙漏水冻胀引起的墙体裂缝。当气温降到0℃以下时,地层表面所含水分就开始结冰;而当地基土上层温度降到0℃以下时,冻胀性土中的水就开始结冻,下部土中的水分在毛细管的作用下,不断涌进上部,上部土不断结冻形成冰晶体而膨胀隆起,由于地下水位的高低不同,结冰的厚度不同,随着气温的降低,地基隆起的程度就不同。一般情况下,地下水位越高,气温越低,隆起的程度越高。冻胀应力很大,可高达2×106MPa,建筑物很难抵抗如此大的应力,所以建筑物的某一部位就会被顶起。由于地基的含水量不同,各基础所处的环境也不同,所出现冻胀的情况也不一样,就好像地基的不均匀沉降引起的墙体裂缝。屋面排水不利、渗漏、女儿墙压顶开裂出现渗漏等也同样引起墙体裂缝。

  2.4因房屋结构引起的裂缝。因房屋结构的原因引起的裂缝主要见之于这些情形:(1)结构设计有差错。由于计算结构荷载时有遗漏、构造不合理,造成结构本身不合理从而引起墙体裂缝。(2)砌体施工质量低劣。墙体砌筑时灰缝不饱满、厚度不均匀、组砌方式不符合要求等,砌筑砖墙时,未对砖块湿水,采用干砖上墙等违规作业都会降低砌体承载能力,使墙体日后出现裂缝。(3)墙体整体性被削弱。在实际生活中经常因为在房屋建成后,埋设各种管线穿过墙体,破坏墙体整体性,减少了墙体截面面积,削弱了墙体承载力,从而引起墙体出现裂缝。(4)改变房屋用途,加大使用荷载和增加振动力,也会使墙体受到破坏,引起墙体裂缝。

  2.5引起墙体裂缝的其它原因。除了上述几种主要的墙体裂缝原因之外,还存在因施工质量不合格、使用灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块或其他非烧结砖等特殊砌体材料、地震、爆炸或其他外力作用等引起的墙体裂缝等,由于这些情形在实际生活在发生的比例要低得多,因此我们在这里不加以过多的分析。

  3.墙体裂缝的应对措施针对墙体裂缝产生原因的不同,我们应分别情况采取不同的应对措施。

  3.1温差裂缝的应对措施

  3.1.1设置温度伸缩缝。这是防止墙体竖向裂缝的主要措施,因为各伸缩单元中的温度应力和收缩应力要小得多。按照有关规定,建筑物总长大于50m时,应设伸缩缝。伸缩缝应设置于因温度变化和材料干缩可能引起应力集中且墙体开裂可能性大的地方。对于现浇钢筋混凝土屋盖,每隔15~18m左右就应设混凝土后浇带一道。

  3.1.2屋面现浇混凝土轴板可分段浇灌,先浇灌两边,留好施工带,过一段时间后再浇灌中间,这样可避免混凝土收缩及两种材料的温度系数不同而引起的裂缝

  3.1.3屋面上设置隔热层或保温层,并且在做屋面保温层时最好避开高温季节。一般屋面板受阳光辐射吸收热量较多,增设空气隔热层或选用导热系数小、保温性能优良的材料作保温层,能有效控制屋面板的升温。通常采用内隔热和外隔热两种方式相结合,可减少温差10℃以上,屋面板温度降低后,它与墙体的温差可大大减小,能有效防止顶层墙体产生裂缝。

  3.1.4采用装配式有檩瓦屋盖。有檩瓦屋盖在温度变化时的水平位移小,墙体中的主拉应力也小。该方法可减小屋面的水平刚度和温度变形,对防治外墙的裂缝较为有效,同时可以改善顶层的居住环境,可以达到实用美观双重目的。

  3.1.5改进挑檐设计。设计中应优先选用内天沟排水,在钢筋混凝土挑檐表面设置保温、隔热层,现浇挑檐每隔10m左右设一道伸缩缝,或者将现浇挑檐应改为预制挑檐。

  3.1.6另外一点也是很关键的,就是要严格执行砌体施工规范,确保砌体施工质量。

  3.2沉降裂缝的应对措施。这类裂缝的产生原因大多是与设计的缺陷或者施工质量不合格有关。因此工程设计应加强地基土持力层的详细勘探工作,了解有关土层的性质及其对建筑物的影响,保证基础有足够的埋置深度。具体来说包括以下措施:

  3.2.1防患于未然,在设计阶段就消除裂缝隐患。一般在设计中选取土质均匀的场地建造房屋;当地基土壤严重不均匀时,应采用处理地基或改变基础埋深的方法,消除不均匀影响;当基底持力层为遇水膨胀或湿陷性土壤时,应在房屋周围采取排水及隔水措施;从而使基础的局部倾斜控制在允许的范围内。

  3.2.2新老或相邻两建筑物之间应保持一定距离,避免对地基产生新的附加应力和应力叠加,引起不均匀地基沉降。

  3.2.3合理设置沉降缝。在房屋体形复杂,特别是高度相差较大的部位应设沉降缝,沉降缝应从基础分开,缝宽不得少于10cm,最好是三缝合一。

  3.2.4利用肋梁基础或加大地圈梁,都可在一定程度上减少不均匀地基沉降,也可以减少此类裂缝的出现。

  3.2.5要严把施工质量关,施工时要严格按规范施工,每道工序都必须经监理部门验收后方可进行下道工序。

  3.2.6沉降裂缝发生后,沉降发展较为缓慢且有减弱趋势时,应在裂缝稳定后,对墙体修复;沉降发展较快且有加速趋势时,应立即采取临时支护措施,减小基础荷载,加固基础后修复墙体?;〖庸坛S玫挠屑哟蠡酌婊?、桩基础托换法以及注浆法等改变土壤特性的方法;墙体裂缝一般采用水泥砂浆、树脂砂浆填缝或水泥灌浆封闭?;さ姆椒ù?。

  3.3冻胀裂缝的主要应对措施

  3.3.1建筑物的基础埋深一定要设计在冰冻线以下。

  3.3.2基础下的垫层最好选用3:7灰土垫层,因为3:7灰土的密度大,含水量小,而且弹性也较好,不容易引起冻胀。

  3.3.3用单独基础,基础梁承担墙体重量时,基础梁下应留一定空隙,防止因土冻胀而顶裂基础梁和墙体。

  3.3.4一定要防止水泡基础,尽量减少基础地基的含水率。

  3.3.5屋面防水、女儿墙压顶,要严格按照国家现行施工规范进行施工。3.4结构裂缝的应对措施

  3.4.1在设计阶段要做到正确结构计算和设计,这是应对结构裂缝最基础性的工作。设计资料要仔细审查,当荷载较大而构件截面尺寸受到限制时,应提高块体和砂浆强度等级,或采用配筋砌体。

  3.4.2通过卸载方法减轻墙体荷载。对由于荷载过大、砌体强度低,已经产生裂缝的墙体,可采用减轻上层结构自重与使用荷载的方法,或在其顶部砌体内增设钢筋混凝土梁,承担上部荷载。

  3.4.3结构加固补强。对由于荷载较大、砌体截面尺寸较小、承载力不足并已产生裂缝的墙体,可在不损害主体立面的情况下适当加大截面尺寸,以提高其承载能力。这种方法也可以在一定程度上起到相应的效果。

  4.结束语

  墙体裂缝是在生活现实中难以避免的一种建设工程质量问题,只是有些小的裂缝我们看不见而已。因此,对于已经出现的墙体裂缝,我们也不必慌张,首先要仔细观察,找出裂缝的特点与基本规律,确定裂缝发生的具体原因。对于温差裂缝等一般不影响房屋使用安全的墙体裂缝,用砂浆堵抹即可;对于地基沉降裂缝等可能危及房屋结构安全,对人身造成威胁的墙体裂缝则应作即时适当的加固处理。

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