試論建筑工程墻體裂縫形成原因及處理防治

林永華

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，從建筑材料、施工設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等方面入手，對(duì)建筑工程墻體裂縫的形成原因進(jìn)行了研究分析，得出了建筑墻體裂縫的產(chǎn)生原因，為處理防治該建筑問題提供了有力依據(jù)，供有關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑工程；墻體裂縫；產(chǎn)生原因

0 前言

建筑工程墻體裂縫是建筑行業(yè)的質(zhì)量通病，裂縫的產(chǎn)生不但會(huì)影響建筑物的美觀，嚴(yán)重的還將影響建筑主體結(jié)構(gòu)，危及到人身安全、造成經(jīng)濟(jì)損失，因此我們必須從裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，才根源找到問題的所在，從中結(jié)合有效的處理防治措施，以此保證建筑工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 工程實(shí)例

某辦公大樓地下一層，地上4層，局部5層，主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。二次結(jié)構(gòu)墻體為混凝土空心砌塊墻體。大樓主體結(jié)構(gòu)于2008年7月完工，2008年11月投入使用，2008年11月25日發(fā)現(xiàn)墻體開裂。

通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每層的墻面幾乎都有裂縫產(chǎn)生，尤其是靠近走廊的外縱墻上，裂縫最嚴(yán)重。

整個(gè)墻體上，豎向的貫通裂縫由梁頂發(fā)展到梁底，如圖1所示。同時(shí)，所有的門窗洞口都有“八”字形裂縫，如圖2所示，個(gè)別的梁底與下部的填充墻連接處和框架柱與填充墻連接處有水平向裂縫。

圖1 豎向裂 圖2 “八”字型裂縫

經(jīng)過幾年的持續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)墻體的裂縫與季節(jié)的交替變化關(guān)系很大，絕大多數(shù)的裂縫是在墻體施工完畢后的1-3年中每年的春夏季節(jié)交替的時(shí)候出現(xiàn)。最先出現(xiàn)的是在墻體施工后的第二年春夏季，在之后的2-3年裂縫不斷發(fā)展，但隨后會(huì)趨于穩(wěn)定。比較特殊的是對(duì)于干縮裂縫，不是一次完成，會(huì)發(fā)生二次干縮的現(xiàn)象，經(jīng)過測(cè)算，第二次的干縮變形能達(dá)到第一次的82%左右。

而墻體裂縫的寬度，一般都較小，肉眼很難發(fā)現(xiàn)，使用裂縫寬度儀觀測(cè)，最大的寬度不到1mm，這些墻體裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的安全沒有影響，主要是砌體表面的抹灰由于失水干縮造成的。但是在一些墻體的兩側(cè)對(duì)稱分布的裂縫寬度較大，有的寬度測(cè)定發(fā)現(xiàn)超過了3mm，其中以斜向裂縫的寬度最大，而水平和垂直方向的裂縫較少且寬度較小。

在調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)在所有的樓層中，又以一層和頂層的裂縫數(shù)量較多而且寬度較大。如辦公樓一層填充墻大概每隔3m就存在豎向均勻分布的裂縫，在墻角處還有“八”字形分布的裂縫。而頂層的裂縫最為嚴(yán)重，尤其是端部的墻體。辦公樓頂層的窗間墻上的豎向裂縫從框架梁上一直延伸到底部，非常的嚴(yán)重，個(gè)別墻體還出現(xiàn)了第二條主裂縫，如圖3所示。

圖3 第二條主裂縫

2 裂縫原因分析

由于填充墻墻體裂縫涉及的原因非常多，如砌體的干縮、外界溫度環(huán)境的變化、施工不規(guī)范，構(gòu)造不合理等，這些都會(huì)對(duì)墻體的變形和開裂造成影響，這些原因造成的內(nèi)力大于墻體的應(yīng)力極限，墻體就會(huì)開裂。所以，研究墻體的裂縫，必須結(jié)合材料、設(shè)計(jì)、施工等多方面進(jìn)行考慮。

2.1 砌體的干縮影響

目前的研究表明，砌體的干縮過大是造成墻體開裂的主要原因之一。由于我國使用的砌塊基本是以混凝土作為原料，而混凝土的干縮較大，對(duì)混凝土的砌塊而言，必須要嚴(yán)格控制其干縮。

尤其對(duì)采用輕集料的砌塊，在混凝土的硬化過程中，會(huì)逐漸的發(fā)生失水的收縮，根據(jù)材料和制作質(zhì)量不同，收縮值在0.33～0.66mm/m之間，收縮隨著時(shí)間會(huì)越來越小。但是在施工過程中，一般是露天堆放，吸水率很高，能達(dá)到16%～22%，在砌筑前還會(huì)澆水，導(dǎo)致砌塊的含水率一直很高。在后期的使用中，隨著水分的蒸發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致很大的干縮。尤其需要注意的是，假如后期再次淋雨或者抹面時(shí)澆水，會(huì)導(dǎo)致二次干縮，裂縫會(huì)加大。

2.2 耐久性的影響

現(xiàn)在國內(nèi)對(duì)耐久性的研究越來越關(guān)注，耐久性是一個(gè)綜合性的指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)表明，干濕循環(huán)和碳化對(duì)輕集料的混凝土砌塊的影響很大，會(huì)降低其抗拉、抗壓、抗折強(qiáng)度。

2.2.1 碳化性的影響

實(shí)驗(yàn)表明，碳化對(duì)砌塊的強(qiáng)度和抗裂性破壞很大，如果填充墻的墻體表明未作裝飾，直接暴露在空氣中，墻體表面會(huì)很快發(fā)生碳化，導(dǎo)致墻體已碳化的部分，強(qiáng)度減少，抗裂性降低。假如工程的速度比較快，在填充墻墻體施工完畢馬上就進(jìn)行抹灰施工，有了抹灰砂漿的保護(hù)，就可以及時(shí)阻止碳化對(duì)墻體裂縫的影響。假如工程的施工速度較慢，在填充墻墻體施工完畢后，較長的時(shí)間都沒有進(jìn)行表面的抹灰施工，容易造成墻體表面發(fā)生碳化，導(dǎo)致墻體的強(qiáng)度減少，抗裂性下降，墻體容易出現(xiàn)裂縫。研究表明，采用混凝土作為骨料的砌塊，180天的正常碳化深度就可以達(dá)到50mm，而且碳化還會(huì)引起砌塊的收縮，加劇裂縫的出現(xiàn)。

2.2.2 干濕循環(huán)的影響

填充墻墻體施工完畢后，外墻受到的主要是雨水造成的含水率的改變，內(nèi)墻受到的主要是室內(nèi)濕度和滲漏造成的砌塊含水率的改變。不論是內(nèi)墻還是外墻，含水率的增加，都會(huì)導(dǎo)致砌塊的砌塊降低，而且干濕循環(huán)還是產(chǎn)生墻體的變形，變形力大于墻體內(nèi)部的約束力的時(shí)候，墻體就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.3 施工質(zhì)量的影響

墻體砌筑屬于純手工的施工過程，受到人為干擾的因素很大。尤其是采用新型的砌塊的時(shí)候，缺乏使用經(jīng)驗(yàn)，在砌筑時(shí)還是按照粘土磚的砌筑方法，也會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工單位存在一定的誤區(qū)，認(rèn)為填充墻不屬于建筑結(jié)構(gòu)，不屬于承重構(gòu)件，對(duì)墻體的質(zhì)量也不重視，施工過程中沒有認(rèn)真的監(jiān)控，操作的工人沒有提前進(jìn)行正規(guī)培訓(xùn)，施工水平很低，墻體出現(xiàn)裂縫也是在所難免的。

通過對(duì)大量工程進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在施工工程中存在較為嚴(yán)重的問題是：未按《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2011）施工，其中砂漿飽滿度，灰縫的厚度，砌塊錯(cuò)縫搭接的長度，砌塊頂部反砌，局部鑲磚等不能滿足規(guī)范的要求。

因?yàn)榛炷列⌒涂招钠鰤K不像粘土磚是實(shí)心的，其肋部很薄，即使是采用反砌，上部砌塊也是靠20mm的砂漿帶與下部砌塊連接，導(dǎo)致砂漿飽滿度非常低，從受力的角度分析，受壓面積也會(huì)減小，而且砌塊的吸水性比粘土磚大，砂漿的用量本來就少，這樣砂漿中的水份被砌塊吸走，砂漿自身的水化不能完成，導(dǎo)致填充墻墻體出現(xiàn)沿著灰縫的裂縫。

而灰縫的厚度，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，一般都不能達(dá)到10mm，一些甚至只有4～5mm，有時(shí)候?yàn)榱藴惸?shù)，還出現(xiàn)了沒有砂漿的瞎縫和透明縫，嚴(yán)重的會(huì)降低墻體的抗剪強(qiáng)度合砂漿和砌塊之間的粘結(jié)強(qiáng)度，導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。

但是灰縫的厚度也不是越大越好，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，個(gè)別工地的水平灰縫過厚，有些甚至達(dá)到了25mm，砂漿的浪費(fèi)嚴(yán)重，砂漿失水收縮也會(huì)加大。實(shí)驗(yàn)表明，砂漿的收縮早期較大，假如水平灰縫過厚，會(huì)導(dǎo)致墻體出現(xiàn)較大的豎向沉降，墻體與上部的梁板不能緊密的結(jié)合，會(huì)在結(jié)合處出現(xiàn)較大的水平裂縫。水平灰縫過厚，還會(huì)增加砂漿的橫向變形，墻體受壓后受力會(huì)非常復(fù)雜，導(dǎo)致墻體在較小的外力作用下產(chǎn)生裂縫。

墻體錯(cuò)縫搭接的長度不夠也是現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)到的普遍現(xiàn)象，《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2011）規(guī)定：輕骨料混凝土砌塊的搭接長度應(yīng)大于90mm，蒸壓加氣混凝土砌塊搭砌長度不應(yīng)小于砌塊長度的1/3，對(duì)混凝土空心砌塊則要求對(duì)孔、錯(cuò)縫：對(duì)孔即上皮砌塊的孔洞對(duì)準(zhǔn)下皮砌塊的孔洞，使上、下皮砌塊的壁、肋比較好的傳遞豎向荷載，保證填充墻的整體性及強(qiáng)度。所謂錯(cuò)縫，即上、下皮砌塊錯(cuò)開砌筑（搭砌）以增強(qiáng)填充墻的整體性。

但是，很多框架結(jié)構(gòu)的填充墻墻體很難有完全符合規(guī)范規(guī)定的搭接長度，有些還出現(xiàn)了通縫，導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫的概率增大。按照施工工藝要求，填充墻砌筑到距框架梁底200mm，要用實(shí)心粘土磚斜砌擠緊，但是這種砌筑方法施工難度較大，導(dǎo)致粘土磚和框架梁下的砂漿飽滿度較小。表面抹灰完成以后，此處的空隙被覆蓋，日后墻體產(chǎn)生沉降，框架梁底部和填充墻墻體之間就會(huì)出現(xiàn)水平裂縫。

由于砌塊的規(guī)格較為單一，工人在施工時(shí)常常使用斷裂的砌塊砌筑，有時(shí)候直接用粘土磚填塞，出現(xiàn)規(guī)范不允許的混砌作業(yè)。結(jié)果就是不同墻體材料由于各自的溫度線膨脹系數(shù)以及干縮濕脹性能不同，隨著外界的溫度和環(huán)境的變化，各種材料的變形也不一致，容易造成填充墻墻體出現(xiàn)各種裂縫。

3 結(jié)論

總之，要想控制墻體裂縫的產(chǎn)生，重點(diǎn)在于防治，并需要從設(shè)計(jì)、施工等過程中嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，采取有針對(duì)性的防裂措施，加大主動(dòng)控制的力度，才能提高建筑質(zhì)量的可靠性。只要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定，做到設(shè)計(jì)與施工緊密配合，控制裂隙是完全可以做到的。實(shí)踐證明，過去許多工程凡是采取了控制裂隙措施的，一般都取得了良好效果。

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