建筑资料详解概述

砖石、混凝土结构的裂缝及结构受力状态 在砖石结构和混凝土结构中，常会出现这样和那样的裂缝，裂缝的形态多种多样，水平的、垂直的、斜向的、贯通构件截面的、不贯通构件截面的等等。我们知道，结构或构件上有裂缝存在，在裂缝周围的结构物质或构件就有相应的变形存在，同时也就有广义力的存在。我们通过研究裂缝的形态，可以了解结构或构件的变形情况，进而了解结构或构件的受力性质、力的大小、方向和作用位置，为我们处理裂缝提供依据。1 裂缝的形态与变形之间的关系在我们工作实践中，裂缝的形态可以归结为三种平面形态：第一种是直裂缝，如图一所示。这种裂缝的边缘的，裂缝边缘两侧各质点的位移是相背的。第二种是棱形裂缝，如图二所示。裂缝中间宽，两头窄井闭合。裂缝中段质点位移是相背的，而两端质点位移相向的，多数属于两端在约束存在，质点不产生相对变形。第三种是V形裂缝，如图三所示。裂缝开裂最大处位于结构或构件的边缘，裂缝边缘质点变形是相背的，裂缝向结构内部延深，质点相对变位逐渐减小，当到达某一部位时，裂缝两侧质点不再产生相背位移变形。一般来说这种裂缝在结构中的表现较多，由此推导出的广义力对结构的影响较大。2 裂缝的变形形态与变形力之间的关系裂缝的形态最基本的是前一节所述的三种类型，但裂缝在结构中的位置和裂缝与水平面形成的角度不同，因而产生这种变形的广义力不尽相同。但裂缝无论多么复杂，都有其规律可循。首先我们应该重申一点，在我们探讨的建筑物上的荷载作用方向都是垂直向下的，结构构件要么是水平的，如梁、板，要么是垂直的，如柱、墙。及特殊情况非水平和非垂直构件不在本文中讨论。21 直裂缝上一节我们说过直裂缝边缘两侧各质点的变形是相背的，能够产生这种变形的力只能是与裂缝垂直，与变形方向一致的外力（或广义力）。这种裂缝在结构墙体和梁多表现为竖向的，在楼板上表现局部构件的短方向，和建筑物外墙角部位，如图四所示，这种裂缝与竖向重力荷载无关，是由某种水平力造成的，这种水平力主要来源于结构材料的湿胀干缩和温度引起的热胀冷缩，如图四所示，裂缝主要来源于温度热胀冷缩变化；如图四所示，裂缝主要来源于材料自身收缩，我们通称这些收缩力为广义力。22 棱形裂缝校形裂缝在工程实践中也经常遇到，它与直裂缝表现的位置和方向相同时，其产生裂缝的原因与直裂缝基本相同，所不同之处是在裂缝两端结构上有约束，比如现浇板体系梁中段也常见这种裂缝，因为梁下缘有钢筋约束，梁上端有现浇板约束，如图五所示。当棱形裂缝在结构构件中是斜向或45”角时，通过质点受力分析，质点应力为剪切应力，构件发生剪切变形，能够引起剪切变形的外力一般为剪力。竖向荷载或某种水平荷载均可在构件局部产生剪力，如图六所示。2.3 V型裂缝V型裂缝在工程实践中遇到得最多，且这种裂缝根据所在结构或构件位置的不同、开口方向的不同及裂缝与水平面所成角度的不同，它所对应的应力、变形力也不尽相同，我们将根据不同结构、裂缝的不同位置和方向来讨论裂缝十变形十变形力之间的关系。（1）混凝土结构常见的混凝土结构裂缝形式、受力状态如附表所示。V型裂缝在结构中处于斜向位置，可用叠加法来分析，如图七所示。（2）砖混结构常见的砖混结构裂缝形式、受力状态如附表所示。根据上面我们所研究的示例，根据裂缝形态可以清楚的了解结构或构件的变形特征和受力情况，从而为处理和研究避免结构开裂提供依据，并有利于估算引起开裂力值的大小。3 研究结构裂缝的主要目的研究结构裂缝的主要目的不外乎有三条：31 研究裂缝产生的原因，在设计上进行修改，提高局部刚度或增加构造措施，采取工程措施消除温度影响，避免结构开裂。32裂缝产生的材料因素，选用好的材料或在结构和施工中采取必要的措施和先进的工艺，来减少材料因自身问题而出现的裂缝。33 研究裂缝的形态及产生裂缝的广义力，了解裂缝的危害程度，为裂缝的修复和稳定，提供科学依据。建筑结构工程中的裂缝是常见的，建筑工程中的裂缝有些对建筑结构安全影响不大，有些则危害结构安全，这就需要我们能正确加以区分。无论怎么说在建筑结构中出现的裂缝，宽度达到用肉眼就可以分辨的程度时，对居住者或使用者都会产生一种心理负担。研究裂缝的开展及结构变形情况，最重要的是在建筑设计、施工中减少裂缝，这是我们的宗旨。 现浇混凝土楼板裂缝成因及有关预防、处理措施 叶 斌（厦门市建筑科学研究院）【摘 要】本文通过工程实例，对厦门地区现浇混凝土楼板裂缝的常见原因进行分析探讨，提出了防止裂缝产生的有关设计、施工措施，并且对已出现的楼板裂缝提出处理办法。【关社词】楼板裂缝原因 防止措施 裂缝处理1 概述近年来，厦门已竣工的工程中，有相当多住宅小区的多层建筑出现不同程度的楼板混凝土开裂现象。楼板裂缝的出现，给有关工程各方及住户造成了相当大的困扰。造成楼板裂缝的原因是多方面的，与建筑设计、建筑材料、施工质量都有很大的关系。下面就结合有关工程对楼板裂缝产生的常见原因及有关预防、处理措施，谈谈个人的浅见。2 楼板裂缝产生的原因分析2.l 受力产生的裂缝常见的楼板受力裂缝，主要是由建筑物不均匀沉降、混凝土强度及混凝土板厚严重不足及灾害、事故等因素产生的。（1）地基不均匀沉降由地基基础不均匀沉降产生的楼板裂缝，同时伴随着有沿建筑物高度方向自下而上部分混凝土构件及内外墙体开裂等特征。如：某教学楼为砖混结构，基础采用沉管灌注桩，因桩基未打到持力层，建筑物严重不均匀沉降，造成墙体、地梁、部分梁柱节点及现浇混凝土楼板开裂。（2）混凝土强度、混凝土板厚严重不足某四层砖混结构办公楼，1988年竣工并交付使用，近期发现三、四楼板部分开间板面沿支承墙层体四周产生裂缝，板底有中间向四面延伸的斜裂缝（详见图1）。该裂缝形式与楼板的受力特征相一致，采用国弹法检测有裂缝的三层二个开间楼板混凝土强度推定值均小于10OMPa，四层2个开间楼板的混凝土强度推定值分别为SMPa和7MPa，均小于设计强度C18的标准值；钻孔测量上述4个开间楼板的混凝土板厚实测值在5862nun之间，均小于设计值（80mm）。因此，可判定上述楼板裂缝为混凝土强度、混凝土板厚严重不足，使用（3）灾害和事故某大型商业中心有两层地下室，在施工过程中，因地下水浮力作用引起地下室及上部结构的楼板、梁、柱裂缝及上浮现象，部分楼板严重开裂。某会展中心在施工中因遇强台风正面袭击，主楼西侧一台400吨一米塔吊被强风刮倒，中心主楼西侧钢筋混凝土框架结构遭受重创，钢筋混凝土楼板及框架梁柱严重开裂，混凝土构件破损严重。22非受力产生的裂缝常见的非受力裂缝，主要是由温度、收缩和膨胀及施工等因素产生。裂缝出现的时间有早有晚，早期的干缩裂缝在浇筑完成后约24个小时就出现，部分温度裂缝在竣工验收后3个月至半年内才出现。（1）早期收缩裂缝厦门岛内大部分地区已采用了商品混凝土，由于商品混凝土需经过二次运输，为确保混凝土的合易性，其塌落度均较大，且有时商品混凝土的粉煤灰掺量较大，使混凝土保水性降低，容易出现收缩裂缝。如：某住宅楼采用商品混凝土，二层楼板在混凝土浇筑完成后，即出现多处不规则贯穿性裂羹，有代表性的选择开裂较严重的1个开间，测量板面、板底的裂缝宽度在013154mm之间（详见图二）；经分析裂缝的产生为混凝土早期收缩引起的。某些工程在主体结构施工中，采用了收缩性较大的矿渣水泥，或水泥用量过多、使用过量的粉砂，致使标准稠度的用水量较大，若养护不当，极易造成早期收缩裂缝。此外，若使用了安定性不合格的水泥，会直接导致混凝土内部结构普遍遭到破坏，混凝土楼板出现大面积龟裂现象。（2）温度裂缝目前，这种裂缝最为普遍。近年来，在厦门新建的住宅小区内均有不同程度的出现，主要形式有楼板角部45裂缝，有楼板中部裂缝，还有些为不规则裂缝。分析温度裂缝出现的原因为：厦门处于亚热带地区，日照时间长，日温差及室内外的温差均较大。由于温度应力的作用，容易造成楼板开裂。特别是已竣工后，在尚未交付使用这段时间内，住宅门窗均全关闭，没有良好的通风造成室内外的温差加剧，楼板极易产生温度裂缝。温度裂缝主要集中出现在楼板角部45、PVC线管等应力集中和相对薄弱中位。通常，砖混结构较框架结构更易出现裂缝。这些裂缝多数为贯穿裂缝，且相同部位板面裂缝较板底的宽。经调查，空置住房关闭的时间越长，裂缝就越宽；空置关闭时间一年以上的住宅，楼板混凝土板面的裂缝宙度中达到0.51.0mm以上。（3）施工因素引起的裂缝 负筋保护层偏大某住宅楼为四层框架结构，1999年元月竣工验收时未发现裂缝，2001年8月，二楼住户人住时发现M层楼板在楼板角部45和板中线管部位，有贯穿性的裂缝，经测量开裂严重的1个开间板面负筋部位最大裂缝宽度为045nun，已严重影响使用功能。采用雷达波法对板面负筋位置进行探测发现，该开间负筋混凝土保护层实测平均值为62mm，比设计值（15mm）多47mm。据此判定板面负筋范围内的角部45裂缝产生的原因为施工时踩踏钢筋严重，导致负筋保护层偏大，失去作用造成的。另外，某些工程施工时楼板混凝土板厚超厚，造成实际负筋保护层偏大，也容易造成板面负筋范围内角部 45裂缝。板底混凝土保护层不足及砂的氯盐含量超标某宿舍楼为七层砖混结构，于1996年初竣工并交付使用，由于在施工时使用的是海砂，且板底钢筋保护层不足，至2000年5月，该楼一层的住户就发现楼板板底的钢筋有锈蚀现象，并且沿板底钢筋部位因钢筋锈蚀已造成混凝土裂缝。可见，混凝土保护层不足及使用氯盐含量超标的海砂，是造成钢筋锈蚀从而导致混凝土楼板裂缝的直接原因。另外，由于野蛮施工、模板变形、模板的支撑下沉及混凝土早期未采取严格的养护措施等因素，都会使混凝土早期已出现微小的裂缝，当温度变化时，由于温度应力的作用，使原先的微裂进一步开展，形成肉眼可见的较大宽度的裂缝。3 防止接板非受力裂缝产生的措施3L 设计措施因混凝土收缩、温度应力的理论计算非常复杂，在工程设计中主要从构造措施上考虑，以尽量减少混凝土楼板开裂。 （1）现浇混凝土楼板宜尽量选用设计强度等级不大于C30的混凝土；钢筋混凝土楼板最大裂缝宽度允许值按荷载短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，不宜大于025mm。（2）楼板混凝土板厚设计值与跨度的最小比值（hLO）控制：单向板130、双向板135，且混凝土板厚不应小于90mm（屋面不应小100mm）。（3）楼板钢筋间距不应大于200mm，配筋率不应小于 0.20，混凝土板厚设计值150mm时，应采用双层双向配筋。32 施工措施（贝）模板应保证有足够的强度、刚度；杉木支撑要求木梢直径80mm，纵横间距1000mm，钢管支撑纵横间距1200nun，且模板的上层支撑应垂直对准下层支撑，保证垂直；混凝土浇筑前，模板应充分湿润，浇筑完成后一般情况下，拆模时间为：夏季大于10d，冬季大于15d。（2）钢筋安装时应制作水泥砂浆垫块，保证钢筋位置的准确；施工中严禁踩踏负筋。（3）严格控制混凝土板厚，混凝土板厚控制点的间距不宜超过Zm；楼板浇筑完成后终凝前，应采用人工压实抹平混凝土板面。（4）混凝土用砂宜选用含泥量较少的中粗砂，严禁使用海砂。混凝土浇筑完成后，应在12h内对楼板板面加以覆盖和浇水养护，以防止因混凝土水分过快蒸发而产生的混凝土早期干缩裂缝；楼板板底应用加压水喷洒湿润，已浇筑的混凝土强度未达到12MPa前，不得有踩踏、放样等行为。严禁在楼板上倾倒砖石材料等野蛮施工行为。（5）楼板内布设PVC管应固定，固定点间距S500mm；PVC管至多允许两层重叠，管外壁距楼板上表面的距离应不小于30mm，若不满足，应在PVC管上部增设钢筋网。此外，在工程竣工后至交付使用的这一段时间里，应保持房间内良好的通风条件，以防止楼板温度裂缝的产生及细微裂缝的扩展。4 楼板裂缝出现后的处理4L 对使用安定性不合格水泥导致的破坏性裂缝，需进行彻底的处理。处理可采用凿去全部有害混凝土后，重新浇筑的方法。42、对受力产生的裂缝，可根据裂缝出现的原因，有针对性的采取加固补强措施，并对已影响到结构安全的楼板裂缝，在对裂缝进行封闭的基础上，采用粘钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。43 对温度、收缩等非受力因素产生的开展已基本稳定的裂缝，宽度在0.2mm以上的，因其已影响到结构正常使用和结构耐久性，可采用自动压力灌人环氧树脂的方法对裂缝进行封闭；宽度在0.2mm以下的裂缝，因其对正常使用、耐久性均无影响，因此裂缝无需修补，可仅进行裂缝表面涂刷封闭处理，以恢复观感。 高等级混凝土公路路面裂缝修补技术上新工艺、新材料 近日，一项旨在改善水泥路面维修施工技术的新材料、新工艺得到了一些专家的首肯，该项成果不仅填补了我国在公路路面施工中混凝土路面裂缝修补技术上新工艺、新材料的空白，而且进一步丰富了施工路面的维修和保养技术。 传统的水泥混凝土修补材料主要采用沥青混凝土和交通水泥混凝土。沥青混凝土作为修补材料本身存在着许多的缺点，诸如使用寿命短、影响路面平整度、不美观等。普通的水泥混凝土作为修补材料也存在着收缩大，容易导致新老混凝土拉开，加之水泥混凝土本身黏度低，与老混凝土结合差，还有养护时间长等缺点。这些缺点严重影响了水泥混凝土路面的修补质量，以致出现坏了又补、补了又坏的恶性循环。北京冶建工程裂缝处理中心科研攻关小组决定采用新材料、新工艺的AB4施工法。这一新材料具有快硬早强、黏附力强的优点，降低了脆性，提高了延展性。同时，它还具有收缩小、耐磨高、耐久性好、施工工艺简单等优点，不仅节省了板块清除或条带罩面所耗费的人力、物力、财力，而且修补后的混凝土路面颜色与原混凝土路面基本一致，补过的地方与混凝土块粘地牢固、不脱落，没有新的贯穿裂缝。北京冶建工程裂缝处理中心2003年3月17日房屋裂缝，百姓关注 摘要：本文重点介绍了一种可对混凝土工程裂缝、饰面空鼓进行化学灌浆修复的新技术：工程师TM自动低压灌浆技术，主要包括工程师TM系列机具、材料和操作工艺及工程应用情况。关键词：混凝土、裂缝、空鼓、灌浆随着住宅建筑的商品化概念的日益深入，人们对建筑行业提出了更高要求，在有裂缝的房屋里工作或生活，人们会产生裂缝恐惧感，这并不是杞人忧天，因为建筑物的破坏往往是从裂缝开始，近几年由于各种因素造成的建筑物裂缝已成为质量通病，轻者影响建筑物的外形美观、使用功能、损害结构的整体性、降低使用寿命，重者造成工程事故，使建筑失去使用价值甚至倒塌，这一切不同程度侵害了消费者的权益，因此无论是对无害裂缝的控制还是对有害裂缝的处理都至关重要。过去对于住宅裂缝的处理多采用开槽抹环氧砂浆、贴钢丝网抹灰等方法，施工场面大、周期长、噪音、粉尘污染严重，特别对已入住的房屋修复更不方便，常导致与住户矛盾加剧。北京冶建工程裂缝处理中心是一家集建筑物裂缝调查、诊断、修复为一体的专业机构，推广应用的“工程师TM自动低压灌浆技术”是裂缝灌浆领域包括材料、机具、施工的一项综合技术，该技术填补了国内空白，开拓了我国自动压力灌浆技术的新领域，在主要技术指标上达到国际先进水平，多次被列为国家级科技成果重点推广项目。目前，在对各类建筑物裂缝进行灌浆修复时，袖珍式新型机具“工程师TM自动低压灌浆器”已被广泛采用，它是引进日本微囊技术，依据毛细管和低压注入原理，采用6kg弹簧作为压力源，自重仅90g，摒弃了传统沿用的空压机、手压泵等笨重的加压设备，简单轻巧，不需用电，在有障碍、高空等各种环境下可不停产维修。住宅顶层墙体裂缝在北方地区较为常见，例如国务院三峡办住宅楼，该楼为六层砖混结构，经现场检查，顶层承重横墙均有程度不同的裂缝，裂缝在内横墙两端呈八字形，中部呈水平和垂直方向最大宽度为2.0mm，裂缝基本贯穿。产生裂缝主要原因是由于带女儿墙的平屋面隔热保温效果较差，吸热快散热慢，屋面与墙体造成温差引起结构各部位变形不一致或变形受阻所致。若采用以往贴钢丝网抹灰等方法不但扰民工期长，而且维修后往往发生二次开裂，采用工程师TM自动低压灌浆技术对裂缝进行柔性树脂灌浆修复处理并加强屋面隔热层后，达到了较好的效果，受到住户及物业的普遍欢迎。民用建筑的楼板在施工或使用过程中出现开裂的情况较为普遍，1997年厦门某商住大厦（两幢24层楼）现浇楼板在结构完工是发现开裂，楼板厚12cm，裂缝宽0.22.0mm,大部分贯穿，主要由于收缩温度养护等原因所致，北京冶建工程裂缝处理中心采用工程师TM自动低压灌浆技术对裂缝进行灌浆修复和加固处理后满足了设计和使用要求。采用工程师TM自动低压灌浆技术已对数百项国家重点工程、民用建筑进行了加固修复并取得良好效果，包括混凝土梁柱、屋架、楼板、墙体、地下室、桥梁、公路等各种工程裂缝，其中民用住宅裂缝修复工程有国务院三峡办宿舍、海军干休所师职住宅楼墙体裂缝修复，北京九龙山庄、南丰小区楼板裂缝处理，北京冠城园地下室混凝土底板裂缝处理，北京碧水园小区、北京望京小区住宅楼板裂缝修复，北京民岳小区住宅楼女儿墙裂缝，北京百万庄住宅楼砖混结构墙体裂缝修复，天津开发区翠亨村住宅楼楼板裂缝修复，厦门天湖苑商住大厦楼板裂缝，每一项工程均作到原因明确，设计合理，施工严格，同时积累了丰富的施工经验，取得了建筑物维修加固的良好效果显著。北京冶建工程裂缝处理中心 砖混结构房屋温度裂缝的机理及其防治措施的探讨 杨茂忠（北京市建设工程质量检测中心第五检测所）摘 要作者结合近几年检测、鉴定中的实际经验，对砖混结构房屋温度裂缝产生、发展的机理进行论述，同时对其防治措施进行探讨。关键词温度裂缝 砖混结构1 引言作者通过近五年对已建房屋的检测、鉴定工作发现，砖混结构房屋顶层的墙体、门窗洞口角部以及屋面的女儿墙等部位普遍存在因温度应力而产生的裂缝。工程中，我们称这种因温度应力而产生的裂缝为温度裂缝。温度裂缝的存在不仅影响了房屋的外观质量和耐久性，而且严重者还会影响到房屋的正常使用。在此，作者结合检测、鉴定中的一些实际经验就砖混结构房屋温度裂缝产生、发展的原理、温度裂缝的特点和裂缝形态进行论述，同时对其防治措施进行探讨。2 温度裂缝产生的机理、特点及其裂缝形态21 温度裂缝产生的机理温度裂缝的产生原因为温度变形。砖混结构房屋中混凝土的线膨胀系数为 1210-6，砖墙的线膨胀系数为6106。当温度升高时，砖墙和楼、屋盖均将产生伸长变形，由于钢筋混凝土楼。屋盖的温度变形大，砖墙的温度变形小，且楼、屋盖和墙体间不能产生相对滑移，导致砖墙阻碍楼、屋盖的伸长，从而在砖墙内产生除自身因伸长变形产生的拉应力外的附加拉应力和剪应力，且由于混凝土的抗拉和抗剪强度均高于砖砌体的，故墙体内的主拉应力首先超过砖砌体的抗拉强度，从而在墙体内产生斜裂缝。反之，当温度降低时，在钢筋凝土构件内和砖墙内将产生压应力和剪应力，由于砖墙和混凝土的抗压强度较高，一般很难出现温度裂缝，在实际的工程中也很难发现此种类型的裂缝。22 温度裂缝的特点（1）顶层重其余层轻。由于屋面受外界温度影响较大，且顶层墙体对混凝土构件的约束较小，故顶层温度裂缝较重。其余层楼板位于室内，一年内温度变化不大，且由于上部墙体传下的竖向荷载增大了混凝土构件伸长变形时的摩擦力，故下部楼层轻，甚至不出现温度裂缝。作者通过近几年的检测、鉴定发现，六层砖混结构房屋的温度裂缝主要集中于四至六层，且温度裂缝的严重层度由顶层向下面层存在递减现象，下面的楼层很难发现温度裂缝。（2）端单元重中间单元轻。当屋面受温度变化产生变形时，屋面板及圈梁的变形形态为：以中心点为基点向纵横向伸展。沿房屋的纵向，屋面板和圈梁所产生的变形累加至端单元才得以释放，因此，端单元墙体承受的温度应力最大，故沿房屋纵向，温度裂缝的特点为端单元重，中间单元轻。房屋横向，端单元山墙除承受屋面板变形产生的应力外，还要承受墙体内的圈梁由于阳光的直接照射产生的温度应力，故山墙的裂缝宽度要大于内横墙的裂缝宽度。作者在检测、鉴定中发现，若一道内横墙出现温度裂缝，其余内横墙一般均存在，相同的墙体的裂缝位置和裂缝宽度基本相同。（3）裂缝宽度随外界温度的变化而变化。温度裂缝系温度应力所产生，由于外界温度随着季节的变化而变化，因此，墙体内的温度拉应力和压应力也会随着温度的变化交替变化。从而导致墙体裂缝随着墙体内拉应力和压应力的交替出现而增大和减小。23 温度裂缝出现的位置及其形态温度裂缝主要出现于受温度变化较大的墙体和墙体变截面处，如外墙和门窗洞口等位置，有时内墙也出现温度裂缝。温度裂缝的典型形态为斜向通透裂缝，裂缝一般自预制板拼缝处或预制板与现浇板交接处为起点斜向下延伸，裂缝中间处宽度稍大，当墙体有门窗洞口时，裂缝出现于门窗洞口两对角，且洞口角部裂缝宽度较大。冬季施工的房屋，两端单元的纵墙的裂缝呈正“八”字形态，夏季施工的房屋，理论上两端单元的纵墙应出现倒“八”字形态的裂缝，但由于夏季施工的房屋，当温度变化时墙体处于受压状态，一般很难出现裂缝。横墙出现裂缝时，裂缝形态基本一致，裂缝自墙体顶部与顶板交接处斜向下延伸，对于同一道山墙的两端，裂缝呈正“八”字。屋面女儿墙温度裂缝的形态表现为在女儿墙根部出现水平裂缝，即屋面板受温度变化产生膨胀推动女儿墙外移。当女儿墙顶部设有混凝土压顶时，女儿墙受混凝土压顶伸长变形时产生的拉应力的影响，沿女儿墙四周会产生多条竖向通透裂缝。3 影响温度裂缝的因素温度裂缝除受到外界环境温度的影响外，房屋的设计、施工、圈梁的位置以及保温层的厚度等因素对裂缝的产生和发展都有不同程度的影响。设计作者对近几年检测、鉴定的砖混结构房屋比较、总结发现，76年前建造的未设圈梁的房屋很少发现温度裂缝，即使存在，裂缝宽度也较细小（不排除施工质量好的因素）。增设圈梁增加了房屋的抗震能力，但也产生了负面影响促进了温度裂缝的产生。不仅如此，圈梁设置的位置对温度裂缝的产生也有较大的影响，圈梁外露的房屋的温度裂缝要重于圈梁隐蔽的房屋，其原因为：当圈梁直接暴露于大气中时，受外界环境温度的影响，外露的圈梁的温差要大于隐蔽的圈梁的温差，从而外露的圈梁在砖墙内产生的温度拉应力也大，导致房屋温度裂缝严重。施工质量施工质量好的房屋的温度裂缝要轻于施工质量较差的房屋，其主要原因为：砂浆饱满。强度符合设计要求、砌筑质量好的房屋的整体性及墙体抗温度拉应力的能力也强。如：北京市延庆县某砖混住宅楼顶层墙体温度裂缝宽度最大值近10mm。这是作者检测、鉴定中遇到的温度裂缝宽度最大的房屋。检测发现，该房屋虽然保温层厚度低于设计要求，但实际厚度小于设计厚度不多。现场又对该房屋顶层墙体砌筑砂浆强度及墙体砌筑质量进行了检测，结果为砂浆强度等级不足M1.0，砂浆强度离散性大，且墙体内砂浆不饱满。通过分析鉴定，该房屋除屋面保温层厚度小于设计要求对温度裂缝的产生和发展有促进作用外，墙体施工质量差是该房屋温度裂缝重于其它房屋的主要因素。屋面保温层的厚度同前面提到的房屋的设计和施工质量比较，屋面保温层的厚度对温度裂缝的产生和发展起着最直接的作用，当屋面保温层厚度小于设计要求时，房屋最直接的反映就是出现温度裂缝。作者通过对一系列存在温度裂缝的砖混结构房屋的检测发现，存在温度裂缝的房屋的保温层厚度普遍小于设计要求，保温层厚度低于设计要求越多者，温度裂缝也就越严重。目前，北京地区屋面保温层材料普遍采用的是聚苯板，此种材料虽然存在重量轻且保温好的特点，但抗压强度较低、压缩性大。施工时，施工人员的踩压及屋面作法的自重均会导致屋面保温层变薄，从而导致保温效果降低，致使墙体产生温度裂缝。4 防治温度裂缝措施的探讨根据上面的探讨，温度裂缝的产生系外界环境温度变化时混凝土构件的伸长量大于砖砌体的伸长量，致使砖砌体受拉和受剪所致。要杜绝温度裂缝的产生或减小温度裂缝的危害，就必须降低混凝土构件受外界温度变化时的温差或减小混凝土构件产生伸长变形时砖砌体对混凝土构件的约束。改善屋面保温层改善屋面保温层，增加屋面的保温效果对于减小温度裂缝的产生起着最直接的作用，具体可采取如增加保温层厚度，在屋面设置隔热层或架空层等措施。作者曾对民航系统某单位数栋新建砖混结构房屋进行过检测，建设单位为防治温度裂缝的产生，在屋面作了一道隔热层，效果非常明显，这几栋房屋的顶层均未出现温度裂缝。再如通州区某单位有一栋砖混住宅楼，顶层出现温度裂缝后，建设单位采用灌胶方法进行了封闭处理，但封闭后沿原位置又再次出现裂缝，如此反复几次，建设单位采用我单位提出的改善屋面保温层作法增加屋面保温层厚度的方案，封闭后的温度裂缝在未出现开裂现象。混凝土构件与砖砌体之间设置滑动层。在不破坏房屋结构和受力的情况下，在混凝土构件和砖砌体之间设置滑动层，保证温度变化时混凝土构件和砖砌体的自由变形。有的地区采用了在混凝土构件和砖砌体之间铺设油毡的方法，效果较明显。设计和施工设计上应尽量做到使混凝土构件不直接暴露在大气中，减小其温差的变化。当采用抗压强度低的保温材料时，设计中应考虑到施工荷载和施工人员的踩压造成的保温层厚度减小的影响。对于外露的圈梁可考虑在圈梁的外侧做一层保温层或采用隔热效果较好的材料。对于设有现浇混凝土压顶的女儿墙可考虑在压顶中均匀的设置伸缩缝等措施，对于楼、屋盖也可考虑设置伸缩缝或在楼板拼缝处采用强度高、伸缩性好的柔性材料代替拼缝处的混凝土或砂浆。除上述措施外，好的施工质量能起到提高房屋整体抵抗温度应力的能力，施工中应尽量做到墙体砌筑砂浆饱满、均匀。强度符合设计要求。5 温度裂缝的处理措施处理温度裂缝的传统方法为采用玻璃胶或环氧树脂等柔性材料灌缝封闭。由于温度裂缝宽度随外界温度的变化而变化，此方法起不到根治温度裂缝的目的。为达到根除温度裂缝的目的，必须改善屋面保温层后在对裂缝进行封闭处理，对于裂缝宽度较大，已影响到房屋的耐久性的，须采取加固补强处理。 砖混结构墙体裂缝鉴定分析及处理 栗涛 孙俊良 李建春（天津市建筑工程质量检测中心）1 工程概况天津市某住宅楼为南北向六层砖混结构，建筑面积为 321589m，建筑长394m，宽 123m。内墙为240mm，外墙为370mm，烧结普通砖强度等级为Mlllo，烧结普通砖砌体砌筑砂浆强度：基础部分为MS的水泥砂浆，首层、二层为M10，三层、四层为M75，五层、六层为MS的混合砂浆。在一、三、五。六层楼板下设置圈梁。基础底板、圈梁、构造柱、楼梯板混凝土设计强度等级均为C20。基础形式为条形基础，条形基础下回填lin厚石屑分层夯实； 屋面保温层为180mm厚1：10水泥蛙石保温层。该住宅楼主体工程于一九九六年竣工，一九九七年交付使用。由于在使用过程中发现该住宅楼墙体多处出现不同程度裂缝。由建设单位于二OO一年十月委托我们对该住宅楼工程进行安全性鉴定。 2 结构检测21 墙体裂缝分布情况该住宅楼南北向两端一层至六层纵墙沿窗口出现45”斜裂缝，该楼六层南北纵墙沿窗口均出现45”斜裂缝，并且在房屋顶部横纵墙出现水平裂缝。裂缝分布情况，经统计在住宅楼l3层每层出现34处裂缝，45层每层出现67处裂缝，6层出现20余处裂缝，其中有7处横墙顶部出现水平裂缝，裂缝沿厚度贯穿墙体且裂缝宽度随楼层增加而宽度加大，六层裂缝最大宽度为smm。 22 主体工程检测依据现行标准，对砌筑用砂浆采用回弹法、对混凝土强度采用回弹法与钻芯法进行检测，及对固梁、构造柱、楼梯板钢筋保护层、钢筋间距、钢筋数量进行检测，现场检测结果表明：（1）随机抽取39道墙体采用回弹法对砌筑砂【荣强度进行了检测，检测结果一至三层砖砌体砌筑I砂浆强度平均值均达到设计要求的80以上，而DN至六层砖砌体砌筑砂浆强度平均值仅达到设计要求的50，且砌筑砂浆强度最小值为1刀Mpa。（2）随机抽取4根混凝土圈梁 根混凝土构造柱进行混凝土强度检测，检测结果图梁混凝土强度均达到设计要求C20以上，第三、四层构造柱混凝土强度达到设计要求的83与95，其余四层构造柱混凝土强度达到设计要求的60。（3）对圈梁、构造柱、楼梯板各随机抽取10处测定其钢筋保护层、钢筋间距、钢筋数量。结果表明均符合设计要求。23 基础工程检测依据现行标准，对基础底板尺寸偏差、混凝土强度进行检测及对建筑物进行百日沉降观测，现场检测结果表明：（1）随机检测六处基础底板尺寸及埋深，其检测结果符合设计要求。（2）随机抽取一组三块混凝土芯样混凝土强度检测。基础底板芯样混凝土强度换算代表值达到设计要求的162。（3）对该楼百日沉降观测，该楼两端百日沉降量为 162Lmm，中部百日沉降量为 111Zmm，两端百日沉降量大于中部百日沉降量，该楼103天的平均沉降量为回6mm，平均沉降速率为0016mlndo24 屋面工程检测随机抽取三处进行水泥砂浆找平层、水泥蛙石保温层厚度、保温材料含水率检测，结果表明：（1）该楼屋面水泥砂浆找平层、水泥蛙石保温层厚度符合设计要求。（2）保温材料含水率为409，超过屋面工程施工及验收规范要求。3 鉴定分析31 墙体裂缝原因分析依据现场观测结果，该住宅楼上部（四、五、六层）两端裂缝出现较多，尤其顶层裂缝多达20余费，委托设计单位参考附近的房屋工程地质勘察资料来确定地基容许承载力R。据施工方介绍，当初开槽后发现东西两单元地基情况不一致。东单元地基土为较坚硬的砂砾层，西单元为较松软的夹砂灰土和冲积淤泥。东单元较坚硬未做任何技术处理，西单元较松软且土质较差进行了约20cm厚的换土处理，换上采用了天然戈壁并进行了打夯处理，但如此较大面积的换上处理采用的是小型蛙式打夯机，而且未做击实试验和回填土密度检测，仅凭个别技术人员盲目的个人感觉作为报验依据取代科学试验直接进人了下一道工序。究竟西单元软弱地基土有多厚，容许承载力有多大？回填土密实度能否满足容许承载力设计要求，均无从保证？3 事故原因剖析及定量分析初探3.1 事故原因剖析从现场调查与检测的情况分析，我们认为主要是由于东西二单元的地基土种类的不同从而导致了地基土物理力学性能的显著差异，加之处理的不规范、不到位以及地下水的渗透造成地基土的软化和基础混凝土的腐蚀导致不均匀沉降引发严重开裂事故。具体分析如下：（1）由于建设方的盲目节约资金以及设计方的不尊重实际、不遵循设计原则错误地参考了附近地质资料，还有施工管理的不完善、不科学导致了个别人的主观臆断，从而导致了地基与基础处理的不到位、不规范，最终引发了地基的不均匀沉降。（2）由于该楼紧接南边山墙处的后院为花池绿化带，绿化带中钻有一井，并由该井泵水进行长期不限时的滥灌，使绿化带饱和水不断通过地表往山墙及基础渗透，加之水位随季节温度的变化而不断变化，进一步加速了地下水的流动从而加剧了西部地基的软化以至混凝土的腐蚀。进而导致了更为严重的不均匀沉降。32 定量分析初探虽然施工单位只要求为其找出事故原因以便进行妥善处理而未要求进行定量分析，但我认为仅有一个笼统的定性分析其说服力是远远不够的。而且施工方也难以发现施工质量水平与实际使用质量要求会存有多大的差距，也难以领会科学数据的真正内涵，因此有必要进行相关的定量分析。根据施工方对事故发生后房屋标高的复核情况我们可得到大致均等三个部位的沉降量（以东单元东端为参考）分别为 157mm、129mm、28mm通过计算斜率分别为1180。、970c、209c，由于东中部位倾斜率极为相近，可将其变形看作大致的直线形状，同时相应的变形协调力也可视为直线分布。我们可以近似地将该楼看作一个弹性体，视外纵墙为一根长40m，嵌固区134m。悬臂区266m。高17Sin、宽0，37m的悬臂梁。在西端最大值为qn的三角形的荷载作用下的弯曲。变形和内力分析示意图如下：（单位：mm）而。x为将房屋按弹性体计算出的最大应力值，而实际发生的最大应力应乘以应力松弛系数月，根据沉降快慢情况p可在0310范围内取值，一般来说，突发性沉降产值取10，施工期间发生沉降可取05，沉降在竣工后数月发生产可取03，因此该楼的实际最大应力rm。03 xom。03 xg03O（Pa），此应力发生在。m。X人，c。（混凝土抗裂强度）或。m。（砖砌体弯曲抗拉强度）时，圈梁或砖砌体将发生开裂。由以上计算结果我们不难看出。4 处理建议和经验教训41 处理建议（1）对原有地基和基础进行扩宽加固处理，以调整地基附加应力，增强建筑物的刚度和整体性，防止不均匀沉降的继续发展；（2）对后院绿化带与山墙连接处做深层防渗挡士墙以防水分继续渗透造成地基土的软化和基础混凝土的腐蚀；（3）在进行地基加固处理和防渗挡土墙工作之后，将该楼所有裂缝进行封闭处理。42 经验教训（l）万丈高楼平地起，可见地基和基础对建筑工程质量的至关重要，因此在进行设计施工前，工程地质勘察必不可少，决不能轻易地以附近工程地质资料为依据。（2）加强技术交底完善施工管理程序，以回填土不做击实试验和密实度检测为戒引以启迪，在工程技术的各个环节均应尊重科学数据，杜绝无技术交底、无技术把关程序盲目找个人经验感觉作为报验依据的现象。（3）在规划及设计时应严格遵循相关设计规程将绿化带设计在距房屋至少3Sin以外尽可能远处并加砌深层防渗挡土墙以防水分渗透造成的破坏。 砖混结构房屋温度裂缝的机理及其防治措施的探讨 杨茂忠（北京市建设工程质量检测中心第五检测所）摘 要作者结合近几年检测、鉴定中的实际经验，对砖混结构房屋温度裂缝产生、发展的机理进行论述，同时对其防治措施进行探讨。关键词温度裂缝 砖混结构1 引言作者通过近五年对已建房屋的检测、鉴定工作发现，砖混结构房屋顶层的墙体、门窗洞口角部以及屋面的女儿墙等部位普遍存在因温度应力而产生的裂缝。工程中，我们称这种因温度应力而产生的裂缝为温度裂缝。温度裂缝的存在不仅影响了房屋的外观质量和耐久性，而且严重者还会影响到房屋的正常使用。在此，作者结合检测、鉴定中的一些实际经验就砖混结构房屋温度裂缝产生、发展的原理、温度裂缝的特点和裂缝形态进行论述，同时对其防治措施进行探讨。2 温度裂缝产生的机理、特点及其裂缝形态21 温度裂缝产生的机理温度裂缝的产生原因为温度变形。砖混结构房屋中混凝土的线膨胀系数为 1210-6，砖墙的线膨胀系数为6106。当温度升高时，砖墙和楼、屋盖均将产生伸长变形，由于钢筋混凝土楼。屋盖的温度变形大，砖墙的温度变形小，且楼、屋盖和墙体间不能产生相对滑移，导致砖墙阻碍楼、屋盖的伸长，从而在砖墙内产生除自身因伸长变形产生的拉应力外的附加拉应力和剪应力，且由于混凝土的抗拉和抗剪强度均高于砖砌体的，故墙体内的主拉应力首先超过砖砌体的抗拉强度，从而在墙体内产生斜裂缝。反之，当温度降低时，在钢筋凝土构件内和砖墙内将产生压应力和剪应力，由于砖墙和混凝土的抗压强度较高，一般很难出现温度裂缝，在实际的工程中也很难发现此种类型的裂缝。22 温度裂缝的特点（1）顶层重其余层轻。由于屋面受外界温度影响较大，且顶层墙体对混凝土构件的约束较小，故顶层温度裂缝较重。其余层楼板位于室内，一年内温度变化不大，且由于上部墙体传下的竖向荷载增大了混凝土构件伸长变形时的摩擦力，故下部楼层轻，甚至不出现温度裂缝。作者通过近几年的检测、鉴定发现，六层砖混结构房屋的温度裂缝主要集中于四至六层，且温度裂缝的严重层度由顶层向下面层存在递减现象，下面的楼层很难发现温度裂缝。（2）端单元重中间单元轻。当屋面受温度变化产生变形时，屋面板及圈梁的变形形态为：以中心点为基点向纵横向伸展。沿房屋的纵向，屋面板和圈梁所产生的变形累加至端单元才得以释放，因此，端单元墙体承受的温度应力最大，故沿房屋纵向，温度裂缝的特点为端单元重，中间单元轻。房屋横向，端单元山墙除承受屋面板变形产生的应力外，还要承受墙体内的圈梁由于阳光的直接照射产生的温度应力，故山墙的裂缝宽度要大于内横墙的裂缝宽度。作者在检测、鉴定中发现，若一道内横墙出现温度裂缝，其余内横墙一般均存在，相同的墙体的裂缝位置和裂缝宽度基本相同。（3）裂缝宽度随外界温度的变化而变化。温度裂缝系温度应力所产生，由于外界温度随着季节的变化而变化，因此，墙体内的温度拉应力和压应力也会随着温度的变化交替变化。从而导致墙体裂缝随着墙体内拉应力和压应力的交替出现而增大和减小。23 温度裂缝出现的位置及其形态温度裂缝主要出现于受温度变化较大的墙体和墙体变截面处，如外墙和门窗洞口等位置，有时内墙也出现温度裂缝。温度裂缝的典型形态为斜向通透裂缝，裂缝一般自预制板拼缝处或预制板与现浇板交接处为起点斜向下延伸，裂缝中间处宽度稍大，当墙体有门窗洞口时，裂缝出现于门窗洞口两对角，且洞口角部裂缝宽度较大。冬季施工的房屋，两端单元的纵墙的裂缝呈正“八”字形态，夏季施工的房屋，理论上两端单元的纵墙应出现倒“八”字形态的裂缝，但由于夏季施工的房屋，当温度变化时墙体处于受压状态，一般很难出现裂缝。横墙出现裂缝时，裂缝形态基本一致，裂缝自墙体顶部与顶板交接处斜向下延伸，对于同一道山墙的两端，裂缝呈正“八”字。屋面女儿墙温度裂缝的形态表现为在女儿墙根部出现水平裂缝，即屋面板受温度变化产生膨胀推动女儿墙外移。当女儿墙顶部设有混凝土压顶时，女儿墙受混凝土压顶伸长变形时产生的拉应力的影响，沿女儿墙四周会产生多条竖向通透裂缝。3 影响温度裂缝的因素温度裂缝除受到外界环境温度的影响外，房屋的设计、施工、圈梁的位置以及保温层的厚度等因素对裂缝的产生和发展都有不同程度的影响。设计作者对近几年检测、鉴定的砖混结构房屋比较、总结发现，76年前建造的未设圈梁的房屋很少发现温度裂缝，即使存在，裂缝宽度也较细小（不排除施工质量好的因素）。增设圈梁增加了房屋的抗震能力，但也产生了负面影响促进了温度裂缝的产生。不仅如此，圈梁设置的位置对温度裂缝的产生也有较大的影响，圈梁外露的房屋的温度裂缝要重于圈梁隐蔽的房屋，其原因为：当圈梁直接暴露于大气中时，受外界环境温度的影响，外露的圈梁的温差要大于隐蔽的圈梁的温差，从而外露的圈梁在砖墙内产生的温度拉应力也大，导致房屋温度裂缝严重。施工质量施工质量好的房屋的温度裂缝要轻于施工质量较差的房屋，其主要原因为：砂浆饱满。强度符合设计要求、砌筑质量好的房屋的整体性及墙体抗温度拉应力的能力也强。如：北京市延庆县某砖混住宅楼顶层墙体温度裂缝宽度最大值近10mm。这是作者检测、鉴定中遇到的温度裂缝宽度最大的房屋。检测发现，该房屋虽然保温层厚度低于设计要求，但实际厚度小于设计厚度不多。现场又对该房屋顶层墙体砌筑砂浆强度及墙体砌筑质量进行了检测，结果为砂浆强度等级不足M1.0，砂浆强度离散性大，且墙体内砂浆不饱满。通过分析鉴定，该房屋除屋面保温层厚度小于设计要求对温度裂缝的产生和发展有促进作用外，墙体施工质量差是该房屋温度裂缝重于其它房屋的主要因素。屋面保温层的厚度同前面提到的房屋的设计和施工质量比较，屋面保温层的厚度对温度裂缝的产生和发展起着最直接的作用，当屋面保温层厚度小于设计要求时，房屋最直接的反映就是出现温度裂缝。作者通过对一系列存在温度裂缝的砖混结构房屋的检测发现，存在温度裂缝的房屋的保温层厚度普遍小于设计要求，保温层厚度低于设计要求越多者，温度裂缝也就越严重。目前，北京地区屋面保温层材料普遍采用的是聚苯板，此种材料虽然存在重量轻且保温好的特点，但抗压强度较低、压缩性大。施工时，施工人员的踩压及屋面作法的自重均会导致屋面保温层变薄，从而导致保温效果降低，致使墙体产生温度裂缝。4 防治温度裂缝措施的探讨根据上面的探讨，温度裂缝的产生系外界环境温度变化时混凝土构件的伸长量大于砖砌体的伸长量，致使砖砌体受拉和受剪所致。要杜绝温度裂缝的产生或减小温度裂缝的危害，就必须降低混凝土构件受外界温度变化时的温差或减小混凝土构件产生伸长变形时砖砌体对混凝土构件的约束。改善屋面保温层改善屋面保温层，增加屋面的保温效果对于减小温度裂缝的产生起着最直接的作用，具体可采取如增加保温层厚度，在屋面设置隔热层或架空层等措施。作者曾对民航系统某单位数栋新建砖混结构房屋进行过检测，建设单位为防治温度裂缝的产生，在屋面作了一道隔热层，效果非常明显，这几栋房屋的顶层均未出现温度裂缝。再如通州区某单位有一栋砖混住宅楼，顶层出现温度裂缝后，建设单位采用灌胶方法进行了封闭处理，但封闭后沿原位置又再次出现裂缝，如此反复几次，建设单位采用我单位提出的改善屋面保温层作法增加屋面保温层厚度的方案，封闭后的温度裂缝在未出现开裂现象。混凝土构件与砖砌体之间设置滑动层。在不破坏房屋结构和受力的情况下，在混凝土构件和砖砌体之间设置滑动层，保证温度变化时混凝土构件和砖砌体的自由变形。有的地区采用了在混凝土构件和砖砌体之间铺设油毡的方法，效果较明显。设计和施工设计上应尽量做到使混凝土构件不直接暴露在大气中，减小其温差的变化。当采用抗压强度低的保温材料时，设计中应考虑到施工荷载和施工人员的踩压造成的保温层厚度减小的影响。对于外露的圈梁可考虑在圈梁的外侧做一层保温层或采用隔热效果较好的材料。对于设有现浇混凝土压顶的女儿墙可考虑在压顶中均匀的设置伸缩缝等措施，对于楼、屋盖也可考虑设置伸缩缝或在楼板拼缝处采用强度高、伸缩性好的柔性材料代替拼缝处的混凝土或砂浆。除上述措施外，好的施工质量能起到提高房屋整体抵抗温度应力的能力，施工中应尽量做到墙体砌筑砂浆饱满、均匀。强度符合设计要求。5 温度裂缝的处理措施处理温度裂缝的传统方法为采用玻璃胶或环氧树脂等柔性材料灌缝封闭。由于温度裂缝宽度随外界温度的变化而变化，此方法起不到根治温度裂缝的目的。为达到根除温度裂缝的目的，必须改善屋面保温层后在对裂缝进行封闭处理，对于裂缝宽度较大，已影响到房屋的耐久性的，须采取加固补强处理。 砖混结构房屋温度裂缝产生的机理及综合预防措施 李四恩 王国富（济南市建管局）（济南市建筑工程质量监督站）【摘 要】本文针对多层砖混结构房屋温度裂缝产生的机理进行分析，阐明砖混结构房屋温度裂缝产生的主要原因为：屋盖混凝土板与砖砌墙体温度线膨胀系数有较大的差异，温度升高时，屋盖与砌体变形不协调一致，在屋盖与墙体的接触界面上产生相对位移而受到限制，则产生剪应力，当剪应力大于界面抵抗剪应力或由剪应力产生的墙体内斜向主拉应力大于砌体的斜向（45）抵抗拉应力就产生裂缝；提出温度应力的简化计算方法；提出“抗”。“放”、“调”的指导思想来综合预防温度裂缝的产生。【关键词】砖混结构 温