某砌體結構房屋墻體裂縫鑒定

張 士 煉

(河北建研科技有限公司，河北 石家莊 050021)

0 引言

砌體結構是由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。由于取材方便、施工簡捷、建造造價相對較低，因此在住宅、商業、廠房等均有廣泛的應用。砌體結構中存在裂縫是一種普遍現象，裂縫產生的原因是多樣的，但直接原因是材料的應力超過了材料的抗力。砌體結構的裂縫可分為受力裂縫及非受力裂縫[1,2]，受力裂縫指在荷載(包括地震作用)直接作用下，房屋結構構件由于承載力不足或抗裂能力不足而產生的裂縫；非受力裂縫是指受力裂縫以外的其他所有房屋裂縫，主要包括溫度裂縫，收縮、干縮、變形或不均勻沉降等因素引起的裂縫。判定裂縫的性質找出結構損壞的原因，是做好房屋砌體結構質量檢測的關鍵，也是后期對裂縫進行處理的依據。本文以某工程為例詳細介紹了砌體結構房屋裂縫的鑒定的方法，為后續的工作奠定了基礎。

1 工程概況

該建筑物為地上6層磚混結構，樓(屋)面板為鋼筋混凝土現澆板，基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎，建于2009年。該建筑物總寬度約為13.0 m，總高度約為18.4 m，伸縮縫將該建筑物分為東西兩個單體，其中西側單體長度約為40 m。該建筑物每層頂設有圈梁，房屋四角、內墻與外墻交接處、樓梯間四角等位置處設有構造柱。該建筑物抗震設防烈度為7度，場地類別為Ⅲ類，磚設計強度等級為MU10，1層～3層砂漿設計強度等級為M10，4層至頂層砂漿設計強度等級為M7.5。該建筑物在使用過程中業主發現內外墻存在不同程度的裂縫，其中西側單體(①軸～軸)墻體裂縫較多。因為該建筑物西側有一小型的排水溝，部分業主擔心該建筑物的裂縫是不均勻沉降造成，對該建筑物結構的安全產生憂慮。該建筑物的平面布置及剖面圖如圖1，圖2所示。

為查明裂縫產生的原因，我們通過以下方法對該建筑物裂縫進行鑒定。

2 裂縫描繪與特征分析

雖然裂縫產生的原因是多種多樣的，但是不同原因造成的裂縫具有不同的特征，因此本節我們對裂縫進行詳細描繪并分析裂縫的特征，進而判斷裂縫產生的原因。

對該建筑物部分墻體裂縫的描繪如圖3所示。

根據現場的描繪結果可知，該建筑物西側單體墻構件(主要為縱墻)存在較多通透裂縫，裂縫主要為門窗洞口角部及附近墻體的斜裂縫，頂層個別橫墻圈梁底有細微的水平裂縫，上部墻體相對下部墻體裂縫較多，縱墻端部裂縫數量較縱墻中部裂縫較多，其中縱墻西段裂縫大致呈東高西低的走向。

CECS 293:2011房屋裂縫檢測與處理技術規程[1]中列出了典型的由溫度變形、砌體干縮變形及地基不均勻沉降造成的上部結構的裂縫，如圖4,圖5所示。

根據裂縫的描繪結果可以看出明顯溫度變形及砌體干縮變形裂縫特征，不具備不均勻沉降特征。

3 墻身相對垂直度檢測

當地基基礎存在不均勻沉降變形時，結構的垂直度偏差也會變大，因此當缺少地基變形觀測資料的時候，檢測結構墻身的垂直度，也是判斷地基基礎是否存在不均勻沉降變形的重要依據。當然在已建成的建筑物中所測墻體的垂直度可能包括了檢測期間風荷載引起的靜力側移和對靜態位置的脈動、過去某時段風荷載及其他水平作用共同遺留的側向殘余變形、施工過程中結構過大偏差造成的傾斜等因素，但這些因素相對地基不均勻沉降造成的墻體傾斜幾乎可忽略。

根據現場條件，對該建筑物抽取西側2個外墻陽角，采用經緯儀和鋼尺檢測墻體的垂直度，受現場條件限制，檢測高度范圍為第一結構層頂到第六結構層頂，檢測高度約為15 m，檢測結果詳見表1。

表1 墻身垂直度檢測結果

根據GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標準[2]的相關規定，當時，頂點位移大于H/300(H>10 m)則可直接判為顯著影響承載的側向位移。根據GB 50203—2011砌體結構工程施工質量驗收規范[3]第5.3.3條表5.3.3規定，磚砌體結構高度大于10 m時，垂直度允許偏差為20 mm。本次墻身垂直度偏差的檢測結果遠小于GB 50292—2015及GB 50203—2011的要求，也間接反映出建筑物沒有明顯的不均勻沉降。

4 地質資料調查

現場查閱了該建筑物的勘察資料，巖土工程勘查技術報告表明：該建筑物場地地層分布較穩定，屬均勻地基。該建筑物對局部地基進行了換填處理，換填后進行了承載力檢測，承載力檢測結果滿足設計要求。

5 材料強度檢測

按照GB/T 50315—2011砌體工程現場檢測技術標準的要求使用砂漿回彈測試儀對該建筑的砌筑砂漿進行了強度測定。檢測時，用砂漿回彈儀測試墻體砌筑砂漿，用濃度為1%～2%的酚酞酒精溶液測試其碳化深度，以回彈值和碳化深度2項指標換算為砂漿強度[4]。檢測結果如表2所示。

表2 砌筑砂漿抗壓強度檢測結果

按照GB/T 50315—2011砌體工程現場檢測技術標準的要求，檢測時應用回彈儀測試磚表面硬度，并應將磚回彈值換算成磚抗壓強度[4]，檢測結果如表3所示。

表3 燒結磚抗壓強度檢測結果

6 墻體承載力計算

根據以上檢測結果及設計資料，采用盈建科建筑結構計算軟件YJK-A，對該建筑物墻體的承載力進行復核驗算，計算時不考慮墻體裂縫的影響。計算時燒結磚及砌筑砂漿抗壓強度采用設計值；該建筑物抗震設防類別為丙類，設防烈度為7度(0.10g)，設防地震分組為第2組，場地類別為Ⅳ類；基本風壓0.40 kN/m2，地面粗糙度類別為B類，基本雪壓0.30 kN/m2；樓(屋)面活荷載：起居室、廚房、客廳2.0 kN/m2，衛生間2.5 kN/m2，上人屋面2.0 kN/m2，不上人屋面0.5 kN/m2。

根據計算結果可知，該建筑物的墻體的承載力滿足相關規范要求。

7 墻體裂縫原因分析

根據以上的計算結果分析可知，承載力計算結果滿足相關規范要求可以確定墻體的裂縫為非受力裂縫；墻體的裂縫不具備不均勻沉降特征，墻體的傾斜變形不大且滿足相關規范要求，地基較均勻，可排除墻體裂縫為不均勻沉降裂縫；該建筑物墻體的裂縫雖然不像規范及相關文獻所描述的正八字形，但是裂縫也具有明顯的溫度變形及砌體干縮變形特征；綜合上述分析將裂縫產生的主要原因歸結為溫度變形及砌體干縮變形。