材料收縮引起的墻體開裂的案例分析

王 昆（上海市房屋安全監(jiān)察所，上海 200003）

1 概述

既有建筑中由于各種原因，往往存在一定的裂縫現象，這些裂縫的成因多種多樣，材料收縮、溫度變形、不均勻沉降、異常骨料、受力變形均會引起建筑開裂現象。而由于成因不同，裂縫對結構的影響也有所不同，一般分為有害裂縫和非有害裂縫。對有害裂縫往往需要及時的加固處理，而對于非有害裂縫，不一定需要馬上采取處理措施，往往結合房屋的維護修繕進行維修即可。但實踐中，房屋裂縫的形態(tài)各異，千變萬化，準確地進行判斷往往不僅僅需要扎實的專業(yè)知識，更需要豐富的實踐經驗和高度的責任心。如果對裂縫形態(tài)和特點不進行深入、仔細的調查和分析，對其開裂的機理缺乏正確的認識，就會對裂縫問題的處理帶來較大的盲目性，就會混淆裂縫與結構安全的關系，盲目的處理裂縫，從而導致不必要的加固，或盲目認為裂縫對結構影響不大，從而導致應加固的結構未加固、結構隱患延續(xù)發(fā)展甚至造成較嚴重的后果。

本文通過對某建造于 21 世紀初的多層鋼筋混凝土現澆框架房屋裂縫成因的案例的分析，反映正確分析裂縫成因的重要性，檢測鑒定技術人員應對各種裂縫的性狀、成因及對結構的影響進行深入細致的檢測和分析，做到心中有數，否則容易造成誤判。

2 工程案例

2.1 工程概況

某鋼筋混凝土框架結構房屋，建造于 2007 年，目前用作辦公樓，地下 1 層，地上共 5 層。房屋各層層高均約為4.250 m。房屋建筑平面形狀整體呈“L”形，主要軸網尺寸為 8.0 m×8.0 m。房屋的結構體系為現澆鋼筋混凝土框架。該房屋的結構特點是三層及以上各樓層均有較大的向外懸挑，懸挑長度約 3.4 m，懸挑部分的樓面框架梁主要截面尺寸為 350 mm×700 mm；各懸挑部位均砌筑有填充墻，填充墻采用加氣混凝土砌塊砌筑。

充墻在懸挑梁的根部位置普遍出現了豎向裂縫。2018年曾有檢測鑒定機構對該房屋進行安全性檢測，認為結構存在安全問題，需要對該懸挑梁進行加固處理；在對加固方案論證過程中，有專家認為該裂縫為非受力引起的裂縫，不需要加固。為此，委托方對該裂縫的情況重新進行了檢測鑒定。

2.2 現場檢測情況

現場對房屋的建筑結構布置進行復核、檢測，結果表明建筑結構布置與設計圖紙基本一致，混凝土構件的強度達到C 30 的要求。對房屋傾斜情況測量結果表明，房屋無明顯的傾斜和不均勻沉降。

對房屋 3 層懸挑梁的變形情況進行測量，結果表明，房屋 3 層懸挑梁無明顯的變形。

對房屋損傷情況調查結果表明，房屋 3 層懸挑梁上部的填充墻在靠近懸挑梁根部的位置幾乎均存在豎向裂縫，裂縫上寬下窄，最寬處約 3～4 mm。其余各層相應位置的填充墻未發(fā)現有明顯的裂縫。

根據現場檢測結果對房屋框架部分的承載力進行驗算，結果表明房屋上部結構的承載力均滿足要求。3 層懸挑梁的承載力有較大的富余量，且變形驗算也滿足規(guī)范要求。

由現場檢測和承載力驗算的結果可知，填充墻上的裂縫應該與懸挑梁的承載力和變形無關，而存在其他的原因。

2.3 原因分析

之所以判定該裂縫與懸挑梁的變形無關，在于裂縫形態(tài)與懸挑梁變形造成上部墻體開裂的形態(tài)不一致。我們知道，當懸挑梁（下部結構）發(fā)生變形引起填充墻（上部構件）開裂時，一般為斜裂縫，且裂縫向上延伸的指向為懸挑梁向下變形的方向（懸挑端）。

而實際填充墻上的裂縫主要是垂直裂縫，且位于懸挑梁的根部，該位置屬于懸挑梁變形最小的部位，因此可以判斷填充墻的裂縫與懸挑梁的變形基本沒有關系。

為進一步查清損傷原因，現場檢測中掀開了吊頂，觀察填充墻的頂部未粉刷部分的情況，發(fā)現有填充墻存在豎向開線槽后，用水泥砂漿封閉的現象，而出現裂縫的位置基本上均位于開線槽后封閉的水泥砂漿與填充墻的交接處或另一側的相同位置。

由此可知，該裂縫并非是由于主體結構受力或變形引起，而是不同材料之間的收縮變形不協調引起的材料收縮裂縫。我們知道，加氣混凝土砌塊的收縮變形相對較大，其變形受到周邊構件的約束，往往會在墻體內形成一定的約束應力，而開線槽后，此處截面削弱，加之不同材料之間發(fā)生收縮變形，容易引起在開線槽處發(fā)生墻體開裂現象。

由于填充墻的材料收縮裂縫為非結構性裂縫，不影響房屋的安全使用，因此不需要對房屋的主體結構進行加固，只需要對填充墻的表面粉刷進行修補即可。

另據了解，該房屋三層懸挑部分結構目前情況正常，再次佐證了當初 3 層懸挑梁上的填充墻普遍出現豎向裂縫并非受力引起的裂縫。

3 結 論

（1）既有建筑的裂縫的成因多種多樣，由于成因不同，裂縫對結構的影響也有所不同甚至沒有影響，有害裂縫往往需要及時的加固處理，而對于非有害裂縫，不一定需要馬上采取處理措施，往往結合房屋的修維護繕進行維修即可。

（2）檢測鑒定實踐中，準確地判斷房屋裂縫的成因，往往不僅僅需要扎實的專業(yè)知識，更需要豐富的經驗。如果對裂縫形態(tài)和特點不進行仔細分析，對其開裂的機理缺乏正確的認識，對裂縫問題的處理往往存在較大的盲目性。

（3）對房屋裂縫問題的處理，除扎實的專業(yè)知識、豐富的的實踐經驗外，檢測鑒定技術人員也應具有高度的責任心和良好的職業(yè)精神，通過嚴謹細致的檢測和分析，盡力避免因誤判裂縫問題導致巨大的人力物力浪費、應加固的結構及時得到加固。