房屋建筑安全鑒定中對裂縫現象的控制分析

張澤涵

（安徽省建設工程測試研究院有限責任公司， 安徽 合肥 230000）

由于房屋結構的安全與居民的生命財產安全有著直接關系， 因此妥善管理房屋安全的工作非常重要，房屋結構的安全性評價可以客觀地評價整個房子的質量。 所謂建筑安全評估， 具體指的是對房屋的完整性檢查， 以及其使用是否危害安全。 住房安全可以直接反映建設工程的質量， 直接或間接的關系到人民的生命財產安全。 因此， 在施工過程中建設企業單位需要做好質保的工作， 相關房屋質量監管部門也要做好有關房屋安全評估的監督工作， 為居住者提供更安全、更舒適的居住環境。 因此， 房屋建筑的安全鑒定工作十分重要。

定期進行房屋建筑的安全評估工作， 為家居修繕維護提供建議， 及時發現和分析房屋老舊的結構部位， 并根據鑒定的實際情況對房屋進行維修或結構更換工作， 以此確保房屋的安全實用性， 延長房屋建筑的使用壽命， 從而確保房屋內居住者的安全。 對于一些老房子來說， 鑒定其安全性非常重要。 如果發現問題或隱患， 要根據房屋結構和實際情況， 采取相應的解決方案， 并制定合理、 有效的維護措施。 一旦遇到自然災難例如發生地震、 臺風等， 相關部門需要及時評估房屋的安全性， 另外， 火災的安全隱患也對房屋建筑的安全質量也有一定的影響。 因此， 在發生家庭火災時， 還需要鑒定家庭結構的安全性。 因此， 只有全面把握房屋安全鑒定的要點， 合理的利用房屋鑒定技術和設備， 才能提高房屋質量， 保障住戶的生活質量及保護居民的財產安全

1 房屋安全鑒定的基本方法

建筑安全評估鑒定是從可靠性和準確性兩方面識別建筑可靠性的合法有效手段。 房屋安全評估鑒定的手段包括直接經驗法、 實用鑒定評估法和概率法。 目前， 在我國采用的方法主要是傳統的經驗法， 概率法的使用并不廣泛

1.1 直接經驗法

房屋鑒定的直接經驗法是根據從業人員日積月累的經驗， 并參考房屋建設工期、 原圖紙、 建筑物外觀表現等已知情況， 對房屋的各個組成部分進行比較檢查。 利用相關專業的技術知識和經驗， 去確定和評判一個房屋建筑的安全等級。 這種方法的優點是操作手段方便快捷， 缺點是缺乏最先進的檢測基礎， 科學性和規范性不高， 其鑒定評估結果受一定程度的主觀性和隨機性影響。

1.2 實用鑒定評估法

實用鑒定評估法是在鑒定評估人員對房屋進行綜合分析的基礎上， 通過明確的測試項目和評估方法描述測試結果， 明確房屋建筑損壞的原因和程度的評估方法。 該方法最大的特點是通過現場實地儀器設備對房屋進行測試， 并對房屋建筑結構和試驗結果進行綜合評價， 得到準確的鑒定評估結果。 這種檢測方法具備一定的科學性和準確性。 完成此房屋鑒定方法的過程需要以下步驟: 1) 考察建筑工期和建筑圖紙平面圖的實際情況， 并多方面考察房屋建筑的地質環境；2) 檢查基礎、 樁基、 地下水位、 建筑材料等建筑物各部分的結構和組成； 3) 通過對房屋結構的外觀裂縫、 建筑材料、 抗震性能等方面的鑒定， 并通過相關的試驗方法， 對建筑構件材料進行試驗確認。

1.3 概率法

概率法是一種不常見的測量建筑結構失效概率和估計結構可靠性的方法， 主要基于結構的可靠性理論。 它是利用數學中的概率論和數理統計的知識， 采用非定值統計規律來分析房屋結構的可靠性。 其方法是在結構抗力與作用效力之間建立一定的數量關系，只要根據計算方法得出結構的失效概率， 就可以看出房屋的可靠性。 失效概率的方法一般是在大量統計數據的基礎上進行計算的， 但是在鑒定過程中缺乏對建筑事故鑒定的數據收集， 因此概率法的房屋鑒定方法在實踐過程中需要進一步的改善。

2 房屋建筑安全鑒定中常見的裂縫現象分析

2.1 房屋建筑受彎構件裂縫分析

在房屋結構施工中， 其在受力作用下的受彎構件是混凝土梁和板， 主要產生以下的裂縫表現: 一種是豎向裂縫， 主要是因為結構構件產生的彎矩引發的，經常出現在梁板結構中的底部。 房屋裂縫一旦產生會出現不斷向梁板的側面擴展的情況。 第二種是斜裂縫， 主要是因為剪力和彎矩共同作用引發的。 經常出現在梁底的支座部位。 房屋裂縫主要是發生從構件的下部開始， 并沿著結構的45°的方向向跨中的上方不斷發展。 同時， 這種裂縫主要出現在主梁和次梁連接處， 主梁會受到次梁集中應力的影響， 產生斜向裂縫。 此外， 如果房屋的基礎產生不均勻沉降， 斜裂縫也會出現在混凝土圈梁、 框架梁等結構上， 裂縫的方向與基礎不均勻沉降的方向相一致。 第三種是沿鋼筋產生的裂縫。 這種裂縫在混凝土結構中很常見， 主要是由于鋼筋的腐蝕和氧化鐵的膨脹引起的， 主要產生在梁下部的側面。

2.2 受壓構件

在房屋建筑結構構件中的受壓構件主要有磚墻、混凝土剪力墻和柱子。 在磚墻的房屋結構中， “八”字形裂縫是最為常見的裂縫之一， 此裂縫主要發生在建筑物的橫墻和豎墻兩端。 產生裂縫的主要原因有兩個， 一是溫度變化引起的熱膨脹裂紋， 房屋頂板和砌體結構都會在溫度的影響下變形， 當前者的變形大于后者的變形時， 就會在房屋頂板產生一種力， 這種力可能會沿著頂板向兩端傳遞到墻體結構， 對墻體施加很大的推應力。 如果這個力出現大于砌體抗拉極限的情況， 房屋墻體結構就會出現八字形裂縫。 另外一種裂縫可能是由地基不均勻沉降引起的， 如果基礎兩端沉降小而中心沉降大， 則墻底受力不均， 房屋結構可能會有八字形狀的裂縫產生。 如果基礎沉降兩端大而中心小， 則房屋結構可能會有倒八字形狀的裂縫產生。

另外， 在房屋的混凝土柱結構中， 主要出現的裂縫現象多屬于水平裂縫， 這種裂縫主要出現在柱頭和柱基的位置， 大部分是由于地基沉降不均勻引起的。混凝土柱結構中順著鋼筋的裂縫也是常見的裂縫之一， 原因可能是由于鋼筋的腐蝕和混凝土碳化過程引起的裂縫， 兩者相互作用導致鋼筋裂縫不斷擴大。 混凝土柱結構在施工時， 如果混凝土強度較低， 在施工完成后容易出現豎向裂縫。 最后， 對于剪力墻結構，常出現收縮裂縫和伸縮裂縫。 前者主要是受到溫度變化產生的應力造成的結果， 裂縫形狀主要表現為短且窄。 伸縮裂縫主要是由于混凝土快速澆筑造成的。

2.3 受拉構件

如果軸向受拉構件上的載荷較大， 則混凝土容易開裂。 裂縫的主要特征是沿結構的正截面并垂直于鋼筋的拉力作用線。 此外， 混凝土板作為受拉構件， 主要出現水平和豎直方向開裂的情況。 水平方向的裂縫主要出現在板底的支座處， 且裂縫主要表現為垂直于板跨的方向， 主要是因為混凝土質量差和超載引起的。 豎向裂縫主要常見于板的底部或表面， 這主要是因為空心板之間的板縫灌注混凝土質量差所引起的。

3 房屋裂縫成因分析

鋼筋混凝土結構開裂的原因有很多， 對結構的影響也大相徑庭。 只有明確結構的應力狀態和裂縫對結構的影響， 才能對結構構件進行定性識別。 混凝土結構裂縫產生的主要原因是結構受到的應力超過極限值或者結構承載能力不足等。 這些原因造成的結構損壞或者結構本身強度不足的現象， 對結構來說是十分危險的， 需要對裂縫產生的原因進一步分析。

結構裂縫按受力特性和裂縫方式可分為兩類。 一種是結構脆性破壞產生的裂縫， 另一種是塑性破壞產生的裂縫。 在沒有明顯的預兆的情況下突然產生的裂縫是脆性破壞的特點。 當出現裂縫時， 會極大地影響結構強度， 是房屋建筑結構破壞的先兆。 這種性質的裂紋包括構件在受壓狀態下產生的裂縫 (包括中心受壓和偏心受壓等)、 結構在受彎作用下產生的裂縫，及結構斜截面部位的裂縫等。 由于脆性裂縫的不可預兆， 這種裂縫的一旦產生是十分危險的。 因此， 應采取相應加固措施去處理這類裂縫。 塑性破壞產生的裂縫的特點是有明顯變形和裂紋跡象， 在裂縫繼續發展前可以采取措施及時修復， 風險比脆性破壞的產生的影響小。 這種裂縫是否會影響結構的安全取決于裂縫產生的位置。 如果裂縫的長度、 深度和延伸范圍不超過一定限值， 則可將此類裂縫視為允許出現的裂縫，在一般情況下不需要對其進行加固。

3.1 地基不均勻沉降

如果建筑物的地基不平整或松軟， 地基很容易發生沉降。 地基沉降過程中， 可能會出現結構的部分沉降較小以及部分沉降較大的現象， 這樣的現象就會造成地基之間的相對位移和產生相關的附加拉力。 這樣的附加拉力作用在房屋結構時， 如果它大于房屋的承載能力， 房屋就會開裂。 裂縫主要表現形式為斜裂縫， 并與地面形成一定的角度。 因此， 此類裂縫的發生不容忽視， 需要及時采取措施解決裂縫。

3.2 溫度變化

房屋溫度的變化也可能導致裂縫的出現。 在溫暖的夏季， 溫度較高， 陽光照射在房屋的表面， 因此房屋表面和內部結構溫度會升高。 然而， 在寒冷的冬天， 冬季的溫度較低， 會導致房屋的溫度降低。 尤其是在冬季較為寒冷的北方城市， 四季的氣溫變化明顯， 這樣會導致房屋結構構件的溫度產生一定溫度差異。

房屋建筑材料的熱脹冷縮的程度也會因為材料種類的差異有所變化。 例如， 普通磚塊和混凝土結構的熱脹冷縮程度存在一定的區別， 這主要是由于兩者在溫度變化的的影響下膨脹系數收縮下前者的變化較小。 由于溫度的變化， 不同材質的房屋會有不同程度的收縮， 而這種收縮會產生力。 如果這個力超過了房屋的支撐力， 它肯定會在建筑物中開裂， 并可能損壞建筑物， 對安全和質量有一定的影響。 由于溫度變化形成的裂縫一般出現在房屋的墻體上， 如 “八” 字形裂縫 (見圖1)。 其中， “八” 字形裂縫主要出現在房屋屋頂的豎墻結構。 在夏季房屋建筑施工時， 在房屋屋面圈梁和挑梁的混凝土施工完成后， 豎向墻體沒有自由伸縮的空間而導致兩端出現裂縫。 墻體結構在沒有保溫層的情況下， 在夏冬溫度差異變化后更容易開裂。

圖1 墻體裂縫

3.3 建筑材料與房屋設計

相應的研究表明， 房屋建筑設計中選擇的建筑材料也在不同程度上影響著房屋建筑的質量。 如果在建設過程中選擇輕質磚， 房屋建筑可能會更容易開裂，造成這類現象主要的原因是優質磚與普通磚的膨脹系數不同。 混凝土結構等凝膠材料具有含水量較大和容易縮水的屬性， 這類房屋建筑的材料的縮水能力超出了房子所能承受的收縮力， 房子就會出現開裂的現象， 因此在房屋建設過程中應該盡量少選擇這種建筑材料。 在房屋建筑的設計過程中， 如果存在不恰當的結構設計問題， 可能導致房屋的結構非常不合理， 在房屋使用過程中極有可能出現開裂。 這樣的設計不合理的現象主要表現為: 不合理的設計圖紙、 忽視結構可能產生裂縫的因素、 施工材料及材料質量等現象。

4 裂縫控制措施

4.1 裂縫處理措施

在房屋安全維護中房屋裂縫的處理有很多方法，需要根據產生裂縫的具體原因選擇相應的處理措施。房屋裂縫維護方法主要有加強環梁處理法、 加鋼拉桿加固法、 外部加固法、 灌漿加固法等。

灌漿加固方法適用于房屋裂縫很少或很細的情況， 主要措施為將灌漿水泥倒入房屋產生的裂縫中進行相應的安全處理， 這種處理措施的加固墻體會更加穩固。 但是， 如果房屋裂縫大于5mm， 則應該使用水泥砂漿對裂縫進行澆筑處理， 因此應根據實際情況選擇相應的澆筑材料。 加強環梁處理方法: 主要用于裂縫比較嚴重的墻體， 將鋼筋混凝土環梁加固在房屋建筑的側面， 來增大整個建筑的的結構強度。 加鋼拉桿加固法: 主要適用于裂縫較大的情況。 不均勻的地基沉降和溫度變化導致房屋出現裂縫的現象， 此類裂縫可用通過鋼拉桿進行加固處理。 外部加固的處理方法: 主要用于房屋裂縫較多時。 此類處理方式是先將開裂墻體表面的粉刷層去除， 然后在出現的裂縫上覆蓋鋼網， 然后用螺栓將鋼網固定在墻體的裂縫上， 并用楔子或螺栓將鋼網放置成梅花狀， 這類處理方式更有利于房屋裂縫的加固。

4.2 具體原因引起的裂縫維護處理方式

地基不均勻沉降產生的裂縫: 地基不均勻沉降導致易開裂的建筑結構之間發生一定的位移。 因此在建筑施工時， 應該嚴格按照施工標準進行施工， 并保證所用建筑材料的質量， 防止此類變形的產生。 在施工完成后， 要對地基進行嚴格的檢查， 及時發現地基存在的薄弱環節， 加大結構對不利因素的承壓能力。 溫度變化引起的裂縫: 溫度變化引起建筑材料膨脹變形， 引起裂縫。 因此， 為防止此類裂縫的發生， 需要在施工時在房屋表面鋪設保溫層結構， 并按具體規范和標準預留相應的伸縮縫， 防止因材料受熱膨脹和收縮產生的裂縫。 因設計不合理和不合適的建筑材料產生的裂縫: 對建筑構件材料進行嚴格篩選， 應選擇對溫度變化不敏感的材料， 如果材料選擇錯誤也可能會造成墻體出現斜裂縫， 因此要減少這類材料的使用。除此之外， 由于輕質磚本身質量差容易導致裂縫， 因此也要盡量少使用這類材料。 在房屋的設計中， 要考慮周圍的土質環境， 在合適的部位設計變形縫， 設計簡單穩定的結構， 合理布置墻體和門窗結構， 從設計上避免結構出現裂縫。

5 結語

房屋裂縫的產生影響建筑物的使用性和安全性，威脅居民的生命財產安全。 通過對建筑物的安全性鑒定評估， 分析建筑物出現裂縫的現象和具體原因， 合理的修復和處理， 可以提高建筑物結構的可靠性。

綜上所述， 建筑開裂問題是建筑施工安全鑒定評估中存在的普遍問題， 不僅影響建筑的整體美觀， 而且對居住者構成極大的安全隱患。 通過本文的研究分析， 明確了裂縫產生原因和控制措施， 可以降低房屋出現裂縫的可能性， 減少對房屋安全的影響。