高层住宅工程剪力墙与后砌墙裂缝产生的原因及预防

钱兴国

摘 要：建设日新月异的建筑工程发展，伴随着人们的日益增长的物质需求，如雨后春笋般地拔地而起，因此，高层建筑的建设质量和居住安全问题也成为人们关注的焦点，其常用的钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构，有其弱点和不足，即极容易出现各种形态的裂缝，不但影响高层建筑的整体美观，而且影响人民的居住质量。本文就高层建筑填充墙裂缝的基本表现形态及形成原因，进行了深入的剖析，在此基础上，改进设计深度，优化施工工艺和技术，积极采取措施进行预防和治理。

關键词：高层建筑；砌体结构；剪力墙；裂缝；

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-02-00-02

万丈高楼平地起，混凝土结构是整个高层建筑工程的主要材料，在人们的居住空间不断地向空间拓展的状态下，预拌混凝土已经在城乡建筑中广泛使用，在实践的应用中，混凝土的质量较之前有了较大的提升，但是，高层建筑的混凝土结构构件也存在着不少的问题，其中，剪力墙和砌体结构墙的裂缝即是工程难点之一，它不但有损于整体高层建筑的美观，而且，裂缝如果呈现过大的情形，则会严重留下安全隐患。因此，对高层建筑混凝土结构的裂缝处理和预防备受关注。

一、高层建筑砌体结构墙和剪力墙裂缝的表现形态

在建筑结构中，会出现各种原因产生的不同形态的裂缝，具体可分为两类，即：受力裂缝和非受力裂缝。前者是在直接荷载下而产生的墙体裂缝；后者则是由于各种非直接性的因素产生的墙体裂缝，也称为变形裂缝。变形裂缝主要表现为以下几种形态：

（一）温度裂缝。这是一种较为常见的墙体裂缝，它有明显的规律：两端较重而中间轻，顶层重而下而轻。具体产生在高层混凝土结构的顶端和山墙上，呈现出正“八”字斜裂缝或处于圈梁下的水平裂缝。

（二）收缩裂缝。在砌体结构中，墙体的内外部分都会有这种裂缝，具体形态表现为：墙体中部的阶梯性裂缝、墙体周边的灰缝裂缝、外墙的竖向裂缝等，这种裂缝的宽度一般不大，并且呈现较均匀的分布。

（三）地基变形裂缝。众所周知，建筑结构都是在稳固地基之上开始砌筑的，由于地基结构的不同，混凝土建筑也会因地基的不均匀沉降等而引起变形和裂缝。它的表现形态主要为剪切形和弯曲形的裂缝，凸现出正“八”字型和斜向的裂缝。

二、高层建筑砌体结构墙和剪力墙裂缝的成因分析。

在建筑结构墙体部分，会出现不同形式的裂缝，它在不同的形态之下有其不同的形成原因，下面，本文对此进行逐一分析：

（一）温度裂缝产生的成因机理。混凝土砌体结构的顶盖会由于外界温度的升高而出现较大的变形，而墙体内部变形较小，在约束应力的作用下，墙体表面的温度低于其结构内部的温度，形成较大的温差，同时，墙体外部由于水分的蒸发，其表面湿度也明显低于墙体内部的湿度，在温差及湿度差异的应力下，墙体受压、受剪，从内而外出现裂缝。

（二）收缩裂缝产生的成因机理。在制备剪力墙的过程中，由于水泥、石灰掺比、拌合之后，含水率不断增加，会产生体积的膨胀，而随着倒模的成型，混凝土中的水分逐渐被吸收和蒸发，使混凝土结构中的含水量缩至50%—60%左右，其在形成砌体之后，含水量继续下降，慢慢地逐渐降至10%左右，这种体积的收缩，产生应力，导致墙体产生非结构性的收缩裂缝。

（三）地基不均匀沉降而导致的裂缝产生成因。首先，分析墙体的“正八”字裂缝，它种形态的地基沉降特点是：中部位置沉降较大，两端沉降较小，产生正弯距，也常称为“盆形沉降曲面”，砌体结构的中部拉应力大，端部受剪，形成主拉应力断裂，形成拱形式的“正八字形”裂缝。其次，墙体的斜向裂缝，是由于地基沉降过程中，其端部沉降明显大于中部，形成负弯距，则造成斜形裂缝。

三、针对高层建筑剪力墙与后砌墙裂缝的预防措施

针对高层建筑住宅工程中墙体裂缝的形成及成因来看，需要对混凝土结构进行原材、配比、外部添加剂、浇筑、养护等全程的预防及控制，以杜绝工程建筑中的墙体开裂。

（一）要严格控制混凝土的配比设计。首先保证混凝土的良好性能，采用三低、二掺、一高的设计配比原则，使配比出的混凝土具有高强度、高抗拉力的特点，注意尽量降低水泥、砂的用量，增加石子的用量，选用5—40mm粒径的优化级配石和水化热较低的水泥，同时，严格控制水灰比，并适度掺加外用减水剂，增强混凝土的密实度，减少其收缩。

（二）增强结构设计的抗裂性能。在建筑工程施工中，可以通过增配构造筋的方法增强其抗裂性，在适度增加墙体厚度和配筋率的前提下，进行横向分布筋的布设，横向分布钢筋的间距宜保持在100—125mm。结构墙体筋的设计最好采用双层双向钢筋，避免重复与交叉；同时，为了使墙体自由收缩减少裂缝，还应该使墙体与柱子之间进行分离，以减少墙体的约束应力；对剪力墙结构角部要布设放射筋，以起到增强薄弱部位的作用，减少结构（或断面）突变而出现应力集中，使墙体出现裂缝的情况。为了预防由于地基沉降而产生的裂缝，还要合理设置沉降缝，通过混凝土结构自重的减轻，调整基底的附加应力，优化基础的尺寸设计，使地基承受的荷载处于均匀的状态，这样，建筑物在增强其刚度和强度的状态下，可以有效避免因地基沉降而产生的裂缝。

（三）科学合理地进行施工浇筑。为了预防墙体的温差开裂，要在混凝土屋盖位置，设置隔热层并布设间距小于30m的控制缝；对剪力墙的浇筑过程要遵循二十字方针的浇筑工艺，使混凝土自然地流淌，呈斜面分层、均匀地浇筑，并且在二次振捣过程中要进行适当的调整，以增强混凝土的密实度，提升防渗性和抗裂性。同时，浇筑过程如果自由落体角度过大，则应当使用“窜桶”或“溜管”下料，保持混凝土的稳固性能。

（四）加强养护保温保湿工艺。在混凝土浇筑达到一定强度之后，在一定时间内，要对混凝土的养护工艺进行专门的顶端自动喷水系统养护方法，这种自动的喷水装置，可以有效地进行模板拆除之前的养护，利用其进行保温、保湿的技术，定期洒水并覆盖草帘，预防因温差而产生的墙体裂缝。

四、结束语

高层建筑住宅工程会由于各种不同的原因，产生不同形态的裂缝，在分析其裂缝生成的基础上，我们可以通过加强建筑设计、强化施工过程、注重养护等全过程的工艺实施，有的放矢，通过各种举措预防剪力墙和后砌墙的裂缝问题，避免各种原因造成的应力集中，使混凝土砌体结构在优化措施的前提下，增强其强度，提高其抗裂、抗拉性能，提升高层住宅工程结构的美观性和实用性能。

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