砖混结构房屋温度裂缝诊治(08.12.7).doc

精品文档砖混结构房屋温度及收缩裂缝诊治 张振宁 （庆阳市建筑设计院，西峰 745000）摘 要：本文分析了砖混结构房屋温度收缩裂缝的类型、特征及成因，给出了诊治方法，从设计、施工、监理角度提出防止和减缓这种裂缝的措施，供实际工程参考。 关键词：砖混结构；温度裂缝；诊治；预防措施中图分类号：TU398+.5 文献标志码 ADiagnosis and treatment of the temperature and shrinkage cracksof the brick-concret buildingZhang Zhenning (Building Design Institute of Qingyang City, Xifeng 745000)Abstract:This paper analyses cracks of temperature and shrinkage of multistory brick-concrete building on several aspects such as types, characteristics and causes，introduces diagnosis and treatment methods , puts forward preventive and reductive measures against these cracks from three angles of design, construction and supervisor. It is a reference for the practical engineering.Keyword: brick-concret constructure; temperature cracks; diagnosis and treatment；preventive action1引言砖混结构温度及收缩裂缝是指砌体结构中的当自然界温度发生变化、材料发生收缩时，房屋各部分构件将产生各自不相同的变形，引起彼此的制约作用而产生应力，当应力超过其极限强度时，便会引起各种不同形式的裂缝。这种裂缝最为常见,已严重影响到房屋结构的正常使用（如屋面和外墙渗漏，内装修损坏）及耐久性，处理耗时费力，易引起用户投诉。正确分析其成因并有效地治理，在今后建设中吸取经验教训，采取积极的预防措施，对防止和减缓砌体温度收缩裂缝意义重大。2砌体结构温度及收缩裂缝的类型21墙体裂缝211八字形斜裂缝出现在多层砌体结构房屋的顶层内外纵墙墙体的两端第12个开间内，严重时可发展至房屋1/3长度范围内，且由顶层下裂12层；外纵墙多沿窗口对角线方向发生正八字形裂缝；外纵墙两端附近顶上几层的窗肚墙、一层墙上较大的混凝土雨篷梁端部；顶层多数横墙面上圈梁以下与外纵墙相交处外侧低内侧高的斜裂缝；顶层外纵墙墙体端部或底层外纵墙体端部有时会出现穿过窗口的倒八字裂缝较少见。斜裂缝形状有一端宽，另一端细和中间宽两端细两种。212 X形裂缝 X型裂缝位于顶层外纵墙两端窗口对角线位置，大多沿灰缝开展。213水平裂缝平屋顶的屋檐下的外纵墙和山墙、内墙圈梁附近的灰缝位置；在房屋转角处纵、横墙的水平裂缝相交而形成包角裂缝；当房屋顶部戴帽（局部面积多出一层）时，戴帽部分山墙墙体大约在距较低处屋面一米处容易发生通长的水平裂缝，严重者墙体错位；房屋的短边的女儿墙裂缝比长边开裂严重，墙根部或顶部形成通缝，有的沿房屋四周形成一圈裂缝；纵墙窗上、下口水平处的裂缝。房屋两端、局部大开间的部位较其他部位严重。214竖向裂缝 长度较大的房屋在纵墙中间；楼梯纵横墙间交界处；楼梯休息平台和楼板邻接部位；楼面错层（相邻层高不一致）处与外纵墙体连接部位；房屋顶部几层的内外纵墙上门窗洞口过梁端部或跨中处。这种裂缝宽度中间大，两端小。22 屋面板裂缝现浇板出现在屋面板板角，一般距板端200-600mm(与角部钢筋配置等情况有关)，与邻边墙、梁的夹角大致成45度；有时出现贯通房屋全宽的楼面直裂缝。预制板出现板与板接缝之间贯穿屋面或楼面的直裂缝。3 温度及收缩裂缝成因分析31砖砌体与混凝土构件的物理力学特点钢筋砼温度作用下线膨胀系数约为1.210-5/，收缩系数约为1.56.010-4；而砖砌体线膨胀系数约为510-6/，收缩系数约为1.02.010-4。 混凝土（C20C30）抗拉强度设计值为1.101.43N/mm2，而砖砌体（砂浆采用M5.0M10）的抗拉强度设计值仅为0.100.19N/mm2。混凝土的抗弯、抗剪能力高，砌体的抗弯、抗剪能力均很低。32砖砌体与混凝土构件温差及收缩变形钢筋砼屋盖受到阳光辐射面积大，受阳光照射时间长，阻热能力比砖砌体阻热能力差得多，夏季屋顶温度高达4060，而冬季气温可达零下十几度。墙面经过抹灰粉刷后具有比屋盖材料较好的隔热性能，墙体实际温度低于气温，外墙较内墙气温高。即使隔热良好的屋盖与砖砌体的温差也在1015。混凝土干缩变形和凝缩变形之和称为收缩变形，10天约完成全部收缩的1/3，28天龄期可达1/2。砖砌体在正常温度下（相对湿度60%左右）的收缩现象不甚明显，可予以忽略。很难把收缩变形和温度变形单独分开来考虑，但可以考虑混凝土收缩与砖砌收缩变形差，折算成温差作用下的变形,再与温度温差叠加计算变形。若温度差引起屋盖膨胀伸长，则可抵减混凝土收缩与砖砌收缩变形差，但当冬季气温下降，房间内又不采暖，则温度差引起屋盖收缩和混凝土收缩与砖砌收缩变形差相叠加，易引起开裂。33各种形式温度收缩裂缝的成因分析331八字形斜裂缝当温差变化大时，屋面板伸缩比相应砖墙伸缩要大，使得顶层墙体受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是：房屋平面中间为零，两端最大，由于顶层砖砌体的压力很小，因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝。当屋盖膨胀变形大于墙体变形时，就会引起正八字形裂缝；当屋盖收缩变形大于墙体变形时易产生倒八字形裂缝；屋面保温隔热层的质量越差，房屋越长，屋面板和墙体的相对位移越大，裂缝越明显，内纵墙和横墙在室内与屋面板之间的温差比相应的外纵墙和山墙与屋面板之间的温差大很多，所以内墙裂缝比外墙要重。332 X形裂缝砖墙由于屋盖和墙体的变形差在冬冷收缩夏热膨胀，正、倒八字型裂缝交替出现便产生了沿灰缝开展的X型裂缝。333水平裂缝墙体在端部比中部收缩大，墙体端部抗剪能力低，剪应力大，引起水平裂缝。当温度升高后屋面板伸长受到墙体的阻碍，对墙产生水平推力，使窗台部位的墙体内侧向外扩展，发生沿侧向弯曲受拉后水平开裂，在屋盖圈梁下的外墙，横墙上形成水平裂缝，在房屋转角部位形成包角水平裂缝。当圈梁布置不当时或圈梁不连续时这种裂缝更为严重。屋盖结构和砂浆面层受热伸长对女儿墙根部产生推力导致女儿墙外倾开裂，温差越大房屋越长，面层砂浆越密越厚，女儿墙体开裂越严重。334竖向裂缝 楼盖的收缩和降温使楼盖缩短，受到墙体的约束，使墙体受拉。墙体内产生的拉应力在洞口处形成应力集中，当拉应力超过墙体的抗拉强度时，墙体内就会产生过梁端部及中部的竖向裂缝。错层部位的钢筋混凝土楼板缩短变形在错层处达到最大值，就会引起墙体竖向裂缝。335 屋面板裂缝现浇板板角裂缝原因在于板角应力复杂，角部配筋过小，屋面板收缩受到墙体制约而产生拉力，板角产生斜裂缝；现浇板长度很大时也会沿房屋宽度产生贯通的裂缝。预制板施工时灌缝质量不佳，且未及时养护、板缝未加钢筋，在温度作用下楼板相互错动形成通缝。3.4 形成温度收缩裂缝的其他因素 温度及收缩裂缝除了与房屋长度、屋面保温性能，混凝土及砌体材料有关以外，还与建筑施工图设计质量、施工质量及工艺、监理措施有关。建筑物的长度较大，体型较为复杂时或房屋开间、进深大，门窗洞口较多较大，楼屋盖全现浇，而施工图无防裂设计的内容；施工中随意变更设计图纸，不做保温层，未按规范采取必要的防裂措施，建筑用料不合格，施工进度快、工艺不达标；监理单位监督管理不严格，以上因素将使温度收缩裂缝的出现成为必然，使其影响范围扩大，严重程度增加。笔者调查的所有砌体结构温度裂缝事故表明：施工中随意以水泥白灰炉渣代替保温层，且炉渣含水量过大，防水层破裂后渗水，都会大大降低保温效果，最终必然引起砌体房屋的严重开裂。4 砌体结构温度收缩裂缝的诊治41诊治原则应由经验丰富的设计、施工、监理人员共同展开现场调查，进行资料分析，会议讨论，统一认识，便于划清责任，及时处理。 应查明砌体结构裂缝的原因，观测裂缝的变化规律，鉴别裂缝的性质，判断要有根有据，以理服人，忌随意现场乱下结论。要明确裂缝的处理目的，选择裂缝的处理方法和处理时机，从消除裂缝因素着手，防止治理后再次开裂。42诊断方法421资料调阅首先应调阅设计施工图、设计变更和施工资料、监理资料，详细检查施工图有无防裂设计内容和其它易导致产生温度裂缝的设计缺陷，再检查是否按图施工，屋面保温及材料是否满足设计要求，施工质量及工艺是否满足验收规范要求，检查监理资料是否同设计施工资料相符。422工程现场调查调查工程实体是否和施工图设计、施工资料以及监理资料相符；检查屋面的工程做法，可以揭露后检查；当工程质量较差时可以对构件如墙体进行强度检测；调查建筑地基有无浸水现象，地基处理方法，地基是否均匀，施工时有无堆载，再调查建筑的使用条件，有无和设计功能不相符的房间从而排除地基不均匀沉降的可能；调查裂缝开裂时间及发展变化；对建筑裂缝绘图或拍照进行记录。 423温度收缩裂缝的鉴定砌体结构因温度收缩变形和地基不均匀沉降变形引起的裂缝称为变形裂缝；荷载过大或截面过小导致的裂缝称为荷载裂缝或受力裂缝。这三种裂缝既可以单独出现也可以某两种同时出现，严重时三者均可能出现，具体是哪种裂缝要以工程实践经验为基础，从裂缝位置、形态特征、开裂时间、发展变化、建筑特征、使用条件和建筑变形等方面去鉴定，当然某种裂缝的出现会对其他裂缝造成一定影响，但调查时应该抓住最主要影响因素，应防至错判或误判。温度收缩裂缝多出现在房屋建成后1-2年内，具有南面、西面重，北面、东面轻的特点，大部分裂缝经过夏季或冬季后出现，裂缝宽度随气温变化。地基不均匀下沉裂缝位置多数出现在房屋下部，少数可发展到2-3层；对等高的长条形房屋，裂缝大多出现在两端附近；其他形状的房屋，裂缝都在沉降变化剧烈处附近；一般都出现在纵墙上，横墙上较少见。受力裂缝裂缝多数出现在砌体应力较大部位，底层较多见，但其它各层也可能发生，一般发生在大梁底未设梁垫的墙上或者砖柱下1/3的部位。这两种裂缝同温度收缩裂缝的分布位置，形式特点，成因有显著的差别，只要根据工程现场调查结果，就可判断这两类裂缝产生的条件是否具备，根据裂缝的具体状况分析是不难界定裂缝的种类的。43温度收缩裂缝的治理温度收缩裂缝危害并不大，但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大，易产生渗露现象，如遇到地震作用下有可能导致房屋破坏。对温度裂缝等，不要忙于及早治理，可在裂缝内嵌抹水泥浆或石膏饼，等观察一个热胀冷缩周期，若其形态完整无损，说明裂缝不再产生新的变化，可采取治理措施。如果屋面保温不满足要求，必须先按规范要求重新施工屋面保温层，以达到根治温度裂缝的目的。墙体裂缝的治理方法有填缝密闭法（用水泥砂浆或树脂砂浆等硬质材料修补）；对建筑物正常使用无明显影响的裂缝可采用表面覆盖法；砖墙加筋锚固法；水泥重力或压力灌浆；局部拆除重砌；墙面裂缝数量类型较多，其它方法难以保证墙的整体性时可采用钢筋水泥夹板墙进行处理。5 砌体结构温度裂缝的预防措施51温度裂缝的设计预防措施设计单位和施工图审查单位应有关于砖混结构防裂设计的主要技术措施，设计人员应主动运用结构概念设计进行砖混结构的防裂设计。施工图进行防裂设计后可明显减轻裂缝。屋面保温层应满足热工性能要求；优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖；在钢筋混凝土屋面板与砖砌体连接面处设置滑动层(如油毡、滑石粉等)，对地震区可把圈梁设在滑动层下，并用钢筋与屋面板拉结；提高屋面砼整体性，增设抗温度收缩应力构造钢筋；设置伸缩缝；外墙进行保温设计；顶层砌体砂浆强度等级不应小于M7.5；顶层两端开间墙体纵横墙交接处增设抗裂构造柱；较小墙肢采用钢筋砼抗裂墙；顶层两端开间窗洞设钢筋混凝土边框与墙体用6500连接；女儿墙应设置间距不大于4m的构造柱与压顶整浇；顶层门窗等洞口过梁上墙体、房屋两端开间圈梁下的墙体、顶层挑梁末端下墙体做配筋砖砌体；屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通。52温度裂缝的施工预防措施施工单位应有关于防裂的技术措施；施工技术人员应按照防裂的技术措施进行施工，应严格按照设计图纸和屋面工程质量验收规范（GB50207-2002）进行施工和验收，不随意以炉渣代替保温层；注意施工季节，减少温差；墙体冬季施工时，应按常温下提高一级砂浆标号，顶层砖墙施工应采用“三一”砌筑法，保证横竖灰缝砂浆饱满度符合砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002）的要求。施工过程中应控制在每层不少于7天,(高度小于3米)，并加强养护，严禁干砖上墙和碎砖集中使用；现浇屋盖、挑檐、女儿墙、圈梁等应在端单元与中间单元相接处设置600-800mm宽的后浇带，待做屋面保温层时用高一级的砼并加适当膨胀剂填实，接缝处理严格按砼结构工程施工质量验收规范（GB502042002）中施工缝处理的要求进行。53温度裂缝的