房屋安全鑒定中常見裂縫鑒別與分析

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【摘要】近代科學(xué)研究和大量的工程實踐表明工業(yè)與民用建筑工程中裂縫問題是普遍存在，不可避免，也是適當(dāng)允許的。裂縫產(chǎn)生原因比較復(fù)雜，原材料性能缺陷、施工質(zhì)量低劣、環(huán)境條件的變化、使用不當(dāng)、地基不均勻沉陷等等。本文主要針對房屋安全鑒定工作中有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件常見裂縫進行分析與探討，為房屋安全鑒定結(jié)論提供可靠現(xiàn)場檢測依據(jù)。

　　【關(guān)鍵字】裂縫；房屋結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)性裂縫；非結(jié)構(gòu)性裂縫 　　 　　引言 　　在房屋安全鑒定中，現(xiàn)場調(diào)查、檢測中裂縫是最普遍的現(xiàn)象之一，而建筑物的破壞往往始于裂縫。因此，如何鑒別裂縫、分析裂縫、控制裂縫，是安全鑒定工作的重要內(nèi)容之一。 　　1 房屋結(jié)構(gòu)類型 　　房屋安全鑒定工作中常遇到的房屋結(jié)構(gòu)主要類型：混凝土結(jié)構(gòu)、砌體（混合）結(jié)構(gòu)。 　　1.1 混凝土結(jié)構(gòu) 　　混凝土結(jié)構(gòu)是素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等以混凝土為主制成的結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。 　　房屋安全鑒定中常遇到的為現(xiàn)澆混凝土框架（剪力墻）承重，現(xiàn)澆混凝土梁、板或預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板（局部現(xiàn)澆混凝土板）樓（屋）蓋的混凝土結(jié)構(gòu)。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會不斷的擴展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫，也就是混凝土工程中常說的裂縫。 　　1.2 砌體（混合）結(jié)構(gòu) 　　房屋安全鑒定中常遇到的為磚墻或(磚墻及現(xiàn)澆混凝土柱、梁)承重，預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板（局部為混凝土現(xiàn)澆板）樓（屋）蓋或采用混凝土（木）檁條的屋蓋。由于砌體結(jié)構(gòu)主要由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為主要承重構(gòu)件，整體性較差，抗拉、抗剪強度較低，比較容易產(chǎn)生裂縫。 　　2 結(jié)構(gòu)裂縫類別 　　2.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫 　　混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有應(yīng)力裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫、施工裂縫、構(gòu)造不合理等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況判別裂縫。 　　2.2 砌體（混合）結(jié)構(gòu)裂縫 　　砌體（混合）結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因歸納起來主要有兩方面：一是由外荷載變化引起的裂縫，二是由變形引起的裂縫（主要有溫度變化，不均勻沉陷或膨脹等變形）。 　　3 結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件裂縫分析 　　3.1 裂縫分析 　　3.1.1 裂縫定性：結(jié)構(gòu)性裂縫或是非結(jié)構(gòu)性裂縫。 　　結(jié)構(gòu)性裂縫多由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達到限值，造成承載力不足引起的，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是自身應(yīng)力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結(jié)構(gòu)承載力的影響不大，可根據(jù)結(jié)構(gòu)耐久性、抗?jié)B、抗震、使用等方面要求采取修補措施。 　　3.1.2 結(jié)構(gòu)性裂縫定性：可能引起的破壞形式為脆性破壞或是塑性破壞。 　　3.1.3 裂縫定量：查明裂縫的寬度、長度、深度、形態(tài)等量化數(shù)據(jù)。 　　3.1.4 裂縫趨勢：判明裂縫是否穩(wěn)定或是有發(fā)展趨勢。 　　3.2 基本構(gòu)件常見裂縫分析 　　3.2.1 受彎構(gòu)件 　　常見受彎構(gòu)件有混凝土梁、板，其裂縫形式主要有垂直裂縫、斜裂縫和順筋裂縫。 　　（1）垂直裂縫：主要由彎矩引起，多出現(xiàn)在梁、板構(gòu)件跨中底部，垂直梁、板側(cè)面發(fā)展。 　　（2）斜裂縫：一種由剪力引起，一般出現(xiàn)在梁底支座附近（裂縫多數(shù)是剪力與彎矩共同作用）由下部開始，沿 45°方向向跨中上方發(fā)展，另一種由負彎矩和剪力引起，出現(xiàn)在梁、板支座頂面附近，形態(tài)為上口大下口小。另外在主次梁交接部位，由于主梁受次梁集中力影響，也出現(xiàn)沿次梁兩側(cè)向下斜裂縫。當(dāng)發(fā)生地基不均勻下沉?xí)r，混凝土圈梁、框架梁、基礎(chǔ)梁皆會出現(xiàn)走向與地基不均勻沉降方向一致的斜向裂縫。 　　（3）順筋裂縫：主要由鋼筋銹蝕、氧化鐵膨脹所致，出現(xiàn)與梁下部側(cè)面或是底面鋼筋部位。 　　以上裂縫引起的破壞形式屬于塑性破壞。其特點是事先有明顯的變形和裂縫預(yù)兆，出現(xiàn)裂縫后人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。此種裂縫是否影響結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)根據(jù)裂縫的位置、長度、深度以及發(fā)展情況而定。如果裂縫已趨于穩(wěn)定，且最大裂縫未超過規(guī)定的容許值，則屬于允許出現(xiàn)的裂縫，可不必加固。例如某車管所辦公用房，半層地下室，地上6層，框架結(jié)構(gòu)承重，現(xiàn)澆混凝土梁、板樓（屋）蓋， 1996年竣工，2008年8月甲方發(fā)現(xiàn)一層部分框架梁（地下室頂）出現(xiàn)不同程度的裂縫，要求鑒定，同時委托查勘四層結(jié)構(gòu)狀況，該層局部曾經(jīng)作檔案室（現(xiàn)已取消）使用，明顯增加了樓面荷載。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查、檢測，一層框架梁裂縫局部存在，裂縫的特點：基本出現(xiàn)在梁底跨中附近粉刷層，垂直于梁跨，最多的梁底出現(xiàn)三條，個別梁側(cè)面粉刷層也有不規(guī)則裂縫，最大裂縫寬度為0.38mm，鑿除裂縫部位粉刷層后，發(fā)現(xiàn)粉刷層厚度最大為70mm，且分兩次粉刷，有明顯接縫痕跡，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層裂縫；四層框架梁粉刷層裂縫個別存在，且肉眼不易察覺。根據(jù)原設(shè)計施工要求及房屋使用情況，對有關(guān)承重構(gòu)件復(fù)核，經(jīng)過綜合分析，判明為溫度應(yīng)力裂縫，屬非結(jié)構(gòu)性裂縫。該裂縫未危及房屋結(jié)構(gòu)安全。 　　如裂縫出現(xiàn)于受彎構(gòu)件下列部位：受壓區(qū)、斜截面、沖切面等，以及后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件端部局壓部位等皆屬于結(jié)構(gòu)性裂縫脆性破壞的特點：事先沒有明顯的預(yù)兆而突然發(fā)生，一旦出現(xiàn)裂縫，對結(jié)構(gòu)強度影響很大，是結(jié)構(gòu)破壞的征兆。 　　3.2.2 受壓構(gòu)件 　　常見受壓構(gòu)件有磚墻、混凝土柱、混凝土剪力墻。 　?。?）磚墻 　　a “八”字形裂縫：主要出現(xiàn)在橫墻與縱墻兩端部，一種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫，隨溫度升降而變化，其原因是由于屋面板溫度變形大于砌體溫度變形，產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，屋面板的推力就傳給墻體，并因墻體溫度附加應(yīng)力在房屋兩端較大，當(dāng)拉應(yīng)力超過砌體抗拉極限時，墻體即出現(xiàn)八字形開裂；另一種屬地基不均勻沉降裂縫，兩端沉降小，墻上出現(xiàn)“八”字形裂縫，反之出現(xiàn)倒“八”字。 　　b 倒“八”字形裂縫：主要出現(xiàn)在縱橫墻兩端的窗洞口處，屬冷縮裂縫，尤以頂層兩端窗洞口處最嚴重。由于墻體冷縮附加應(yīng)力在墻體兩端較大，當(dāng)房屋收縮變形大于墻體時，在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力相對集中而導(dǎo)致形成倒八字形裂縫，使墻體開裂 　　c 水平裂縫：多見于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當(dāng)屋面保溫隔熱較差，屋面板受熱膨脹對墻體產(chǎn)生水平推力，由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低，使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產(chǎn)生水平裂縫。 　　d 垂直裂縫：主要出現(xiàn)在窗臺墻處、過梁端部及樓層錯層外。此種裂縫主要由于溫度變化，墻體受到樓板的拉力作用，在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)而拉裂。 　　e X形裂縫：多數(shù)沿砌體灰縫開裂，主要受房屋熱脹冷縮的反復(fù)作用形成，而底層墻體產(chǎn)生的X形裂縫則是由于基礎(chǔ)不平整或不均勻沉降引起。 　?。?）混凝土柱 　　水平裂縫：主要出現(xiàn)柱頭、柱基部位，由于地基不均勻沉降或是附加彎矩所致。 　　順筋裂縫：由于鋼筋銹蝕、混凝土碳化所致，并且兩者相互影響、惡性循環(huán)。 　　縱向劈裂裂縫：主要出現(xiàn)于柱中部，由于混凝土強度過低或使用超載所致。 　　X形裂縫：此種屬地震作用下的剪切型裂縫。 　　（3）混凝土剪力墻 　　混凝土剪力墻裂縫主要有干縮和伸縮裂縫。 　　水平裂縫：屬伸縮裂縫 主要在剪力墻上部，一般是由于澆注混凝土較快產(chǎn)生。 　　縱向裂縫: 屬干縮、溫度應(yīng)力裂縫，一般較短、較窄，不貫穿墻體。 　　軸心受壓構(gòu)件一般不出現(xiàn)裂縫，一旦發(fā)現(xiàn)受壓區(qū)混凝土壓裂，極有可能為結(jié)構(gòu)性裂縫，預(yù)示結(jié)構(gòu)開始破壞，應(yīng)引起足夠重視。 　　3.2.3 受拉構(gòu)件 　　軸心受拉構(gòu)件在荷載不大時，混凝土就產(chǎn)生裂縫，其特征是沿正截面開始，與鋼筋拉力作用線相垂直，各縫間距近似相等。 　　3.2.4 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板 　　橫向裂縫：一般多在板底跨中或支座處，裂縫垂直于板跨，前者由于超載、質(zhì)量低劣、運輸不當(dāng)?shù)仍蛩?，后者由于負彎矩所致?　　豎向裂縫：可出現(xiàn)于板底或是板面，前者由于空心板板縫灌縫質(zhì)量不佳所致，后者為施工不當(dāng)或是混凝土收縮所致。 　　4 小結(jié) 　　工業(yè)與民用建筑工程中裂縫問題是普遍存在的一種現(xiàn)象，不可避免，也是適當(dāng)可以接受的，只要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。我國規(guī)范也明確有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫。所以在房屋安全鑒定過程中對裂縫的分析力求全面、準確、客觀，要有科學(xué)的論證和判斷。一旦判明為結(jié)構(gòu)性裂縫，必須對之進行加固補強。對于非結(jié)構(gòu)性裂縫如影響正常使用和結(jié)構(gòu)耐久性，亦要進行處理。 　　參考文獻 　　[1]劉炳康 吳勝興 周安 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.1 　　[2]唐岱新 砌體結(jié)構(gòu)北京:高等教育出版社,2004.4