老舊墻體結構穩定性調研分析★

余安妮 蔣元海 樓潤澤 彭布銀 鐘正徽 劉 鋒

(嘉興學院，浙江 嘉興 314001)

0 引言

二十世紀七八十年代，我國城市化建設提速，大批樓房密集建成，至今許多樓房已逾二三十年。雖然標準的建筑使用年限為50年，但由于80年代初建設技術落后，施工粗糙、管理落后等原因，部分房屋的建筑質量隱患較多，老舊房屋損壞的現象頻繁出現。近年來，我國各地出現老舊房屋損壞的現象，破壞方式包括裂縫，傾斜，地基沉降甚至坍塌，對居民的生命安全造成了嚴重的威脅。今年5月9日，我校越秀校區外語樓教室207隔墻發生倒塌也屬于老舊墻體事故。

本研究項目在今年7月份開展了對嘉興市南湖區老舊建筑物的調研活動，現將有關調研情況分析匯報如下：調查范圍包括南湖區的南湖街道，建設街道，解放街道及新嘉街道，共15處建筑。其中，80年代～90年代的民用建筑占大部分，這些民用建筑多出現建筑物表面脫落，墻體發霉，鐵質物生銹，木構件被侵蝕，墻、柱構件出現裂縫等情況，其中有9處建筑的使用受到影響，2處無法使用，不少居民對房屋存在的安全隱患感到擔憂。通過總結發現，在調查的建筑物中，建筑結構形式多為磚混結構，墻體結構多為剪力墻結構，而未發現設置圈梁和構造柱等用于增加墻體穩定性的構件。建筑物受損的主要表現為裂縫，包括構件裂縫，構件連接處裂縫，表面裂縫，嚴重的則表現為坍塌，對其使用功能造成了一定影響。

1 老舊建筑及墻體結構介紹

80年代初建成的住宅在改革開放的背景下完成。據調查顯示，該時期的住宅具有如下特點：以單元式為主，層高一般不低于3 m，每戶建筑面積集中在60 m2左右，少數甚至不到50 m2，戶型比較單一，主要有一室一廳，兩室一廳和三室一廳，分別設置獨立衛生間和廚房，有1個～2個陽臺。設計普遍采用多層混合結構，墻體由粘土磚和砌筑砂漿等材料構成。樓板采用預應力空心板，受平面布局的限制使得墻體的承重方式為縱橫墻混合承重[1]。墻體是建筑物的重要組成部分，它的作用是承重圍護和分隔空間。墻體根據受力情況不同，可分為承重墻和非承重墻，承重墻直接承受樓板屋頂等傳來的荷載，非承重墻則不承受外來荷載，包括承受自身重量的自承重墻和僅起分隔空間作用的隔墻。按照材料可分為磚墻，現澆或預制的鋼筋混凝土墻，石墻。按照構造形式可分為實體墻，空體墻和復合墻。根據墻體的結構形式和材料對墻體穩定性的影響的分析將在下文中總結。

2 墻體的常見問題：裂縫

在我們實地調查的老舊建筑中普遍存在裂縫現象,裂縫通常可分為結構性裂縫和非結構性裂縫[2]，如圖1所示。

2.1 結構性裂縫

結構性裂縫是指由于結構應力達到限值，造成承載力不足引起的裂縫，是墻體開始發生破壞的特征[3]。產生的原因通常有:

1)設計考慮不周，引起構件承重能力不足或實際承重過重引起墻體開裂或地基不均勻沉降產生裂縫；

2)施工工藝不當。水泥，砂，石等材料質量不過關，施工技術不到位，墻體的實際強度不能達到設計強度引起開裂；

3)房屋建成后居民自行對墻體進行改造，穿孔，破壞了墻體的設計強度和承載能力；

4)溫濕度變化時，由于各構件的線膨脹系數不同，引起的構件變形程度不同，構件之間產生應力，當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時，墻體便被拉裂。

2.2 非結構性裂縫

非結構性裂縫往往是自身應力形成，如溫度裂縫、收縮裂縫，對建筑物承載能力沒有很大影響的裂縫[4]。非結構性裂縫產生的原因包括：

1)溫度，濕度等引起建筑材料熱脹冷縮，濕脹干縮；

2)混凝土澆灌后泌水沉降，引起裂縫;

3)地基沉降不均勻，引起各個構件之間產生剪力而產生裂縫。

3 裂縫解決辦法

3.1 結構性裂縫的解決辦法

1)由于構件設計時承重能力不足引起的結構性裂縫可以通過構造圈梁，增加構造柱的方式來增加墻體的穩定性。墻長大于5 m時，墻頂與梁(板)宜有鋼筋拉接；當墻長大于層高2倍時，宜設構造柱；墻高超過4 m時，半高或門洞上皮宜設置與柱連接且沿墻長貫通的混凝土現澆帶[5]。根據GB 50007—2011砌體結構設計規范,在增加隔墻時應注意墻體轉角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400 mm～500 mm設拉結鋼筋，其數量為每120 mm墻厚不少于1根直徑6 mm的鋼筋；或采用焊接鋼筋網片，埋入長度從墻的轉角或交接處算起，對實心磚墻每邊不小于500 mm，對多孔磚墻和砌塊墻不小于700 mm。據悉，我校教室隔墻倒塌就與未在隔墻內設置拉結筋有關，故在以后的施工工程中應當注意按照規范對墻體配筋。在對墻體的穩定性進行驗算時，應符合以下構造要求(見表1)：

(1)

式中：H0——磚墻、磚柱的計算高度；

h——墻厚或矩形柱與H0相對應的邊長;

μ1——自承重墻允許高厚比的修正系數;

μ2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數;

[β]——墻、柱的允許高厚比。

表1 墻、柱允許的高厚比[β]值

而墻體的高厚比和所選擇的砌體種類具有不同的要求(如表2所示)。

表2 墻體的高厚比

由式(1)我們可以看出，高厚比的修正系數越大，所允許的墻高、柱高與墻厚、矩形柱與H0相對應的邊長比值越大，墻體就越“薄”。由表2我們可以看出，工程上我們選用的砌體材料不同，將影響到墻體的高厚比系數，選用的材料不同，墻體的高厚比系數不同，對應允許的墻厚和墻高的比值也不同。另外，在工程中我們也應該注意結合砌體類型和砂漿等級強度按照表1選取允許的高厚比值進行驗算。

2)對于施工工藝引起的結構性裂縫，砌體，砂漿的強度等級應該符合GB 50007—2011砌體結構設計規范的要求。

3)由溫度引起的構件變形不一可通過對各個構件做好保溫措施。如增加保溫層厚度，在屋面設置隔熱層或架空層，加強養護，設置收縮縫，設置后澆帶，添加混凝土添加劑，設置滑移層，局部加強配筋等方法來減少溫度引起的變形。

4)對于房屋結構被人為地改變的情況，應當禁止隨意更改房屋的結構。家庭裝修過程中隨意更改房屋結構，如拆除承重墻，會改變樓房的承力設計，使樓房的受力能力減弱，將嚴重影響樓房的安全。2016年2月26日，江西萍鄉市安源區新學前巷27號一棟6層房屋的4層～6層發生部分坍塌，該事故就是由于該棟房屋405室業主裝修時不當施工，引發連續坍塌。因住戶“野蠻裝修”引發的這類工程事故數見不鮮，在今后的工程中應向相應部門審批，確保建筑物的穩定后再進行改造。

3.2 非結構性裂縫的解決辦法

1)對于干燥收縮，溫度收縮，塑性收縮，碳化收縮等引起的非結構性裂縫，可以通過以下方法來減少收縮：在混凝土配合比設計中盡量控制好水灰比的選用，摻入適當的外加劑和減水劑，選用收縮量較小的水泥，降低水泥的用量，加強養護并做好保溫措施等[6]。

2)對于地基沉降不均勻的現象，設計建筑時控制立面高差不要太大，控制建筑物的長高比，合理布置縱橫墻，減小荷載差異；將建筑物的地基分為各個部分,設置沉降縫，使各個部分的沉降互不影響，減輕建筑物自重等可減少地基沉降引起的非結構性裂縫[7]。

4 其他問題

老舊墻體結構還存在一些其他現象，如空鼓，起皮，發霉等現象。這些現象普遍存在于墻體的抹灰層。產生這些現象的原因主要有：施工工藝不符合要求，選用的建材質量不符合要求，施工先后順序錯誤或者省略，養護措施不到位，使用過程中室內潮濕等原因引起。對于這類現象，在今后的修建過程中必須注意：

1)砌塊墻體抹灰應待砌體充分收縮穩定后進行。

2)加氣混凝土、混凝土空心砌塊墻體雙面滿鋪鋼絲網，并與梁、柱、剪力墻界面搭接寬100 mm[8-10]。其他墻體與框架梁、柱、板及構造柱、剪力墻界面處雙面通長設置200 mm寬的鋼絲網。

3)埋設暗管、暗線等孔間隙應用細石混凝土填實。

4)墻體抹灰材料盡可能采用粗砂。

5)墻體抹灰前應均勻灑水濕潤。

5 結語

按照國際建筑行業的通例，一般性建筑的耐久年限為50年～100年[11]。二三十年房齡的居民樓，理論上說正值“青壯年”，不至于有點風吹草動就轟然倒塌。然而歷年來因老舊建筑物產生的事故數見不鮮，可見許多老舊建筑進入了質量報復周期[12]。建筑行業是一個與人民安危密切相關的行業，我們在今后的建筑中應當注意嚴格按照建筑規范選用建材，嚴格遵守施工工藝和流程，在質量上嚴格把關，建造符合建筑要求的建筑[13]。人們才能真正地安居樂業，社會才能更加和諧安定。

[1] 王運政,康光宗.我國80年代住宅的安全狀態分析與研究[J].中國安全生產科學技術,2008,4(4):140-143.

[2] 廖志波.混凝土空心砌塊建筑裂縫分析與防治[J].中華民居旬刊,2014(9):43-44.

[3] 劉 成.鋼筋混凝土構件的安全鑒定分析[J].活力,2005(4):224.

[4] 陳庚起.鋼筋混凝土構件的安全鑒定分析[J].內蒙古科技與經濟,2009(9):136.

[5] GB 50003—2001,砌體結構設計規范[S].

[6] 王雪梅.淺談控制混凝土小型空心砌塊墻開裂措施[J].建筑建材裝飾,2012(5):64-67.

[7] GB 50496—2009,大體積混凝土施工規范[S].

[8] 古遠城.建筑砌體工程節能施工技術[J].城市建設理論研究,2013(12):94-96.

[9] 張 巍.建筑屋面滲漏原因及防治措施[J]．南京工業職業技術學院學報，2009(2)：87-89.

[10] 張統華．我國住宅小區物業管理中存在問題及發展趨勢[J]．改革與開放，2011(20)：109-110.

[11] 張 華.《民用建筑設計通則》(JGJ37-87)問答[J].建筑知識,1996(5):15-16.

[12] 呂革新，李克堅.建筑行業精神與職業道德[M].北京:中國建筑工業出版社，1994.

[13] GB/T 14684—2011,建筑用砂[S].