温度应力导致女儿墙裂缝的形成原因及预防

温度应力导致女儿墙裂缝的形成原因及预防

周平友

周平友

河北诚业建工集团有限责任公司河北石家庄050041

摘要：建筑是人们赖以生活、工作的场所，在人类历史发展中扮演着重要角色。在现代建筑的诸多结构中，“女儿墙”指的是砌筑在上人屋面边缘的一堵矮围护墙，它担负着屋面排水围挡和保护屋顶人员作业及活动安全等重任。尽管“女儿墙”仅仅是作为非承重墙存在于建筑中,但它也是上人屋面建筑中不可缺少的一部分。由于种种原因，“女儿墙”出现裂缝是现实中客观存在的事实，这对建筑物使用安全及寿命相当不利，本文主要针对温度应力因素导致女儿墙裂缝的原因及预防进行探讨。

关键词：温度应力女儿墙裂缝原因预防

一、女儿墙裂缝的形成原因

（一）裂缝的分类及分布情况【工程实例见右图片】

1、水平裂缝。通常发生在女儿墙根部，即屋顶结构梁或板上表面，或稍靠上一些。此种裂缝一般呈两端较重，中间稍轻，是最常见的女儿墙裂缝形式。

2、竖向裂缝。多发生在女儿墙转折处，一般表现为上部比下部相对严重。

3、斜裂缝。多出现在长边方向女儿墙两端，裂缝自女儿墙顶向墙端倾斜发展，呈“八”字形。

4、混合裂缝。在实际工程中，以上三种裂缝可能同时出现，表现为混合状态。

女儿墙裂缝通常总体分布情况表现为：南外纵墙及西山墙相对较严重，而北外纵墙及东山墙相对较轻。

（二）裂缝产生的原因

建筑裂缝产生有多种原因，其中温度应力引起墙体裂缝、地基沉降不均匀引起裂缝、地基土冻胀引起裂缝、设计原因及施工原因引起裂缝等是最常见的几种原因。而女儿墙裂缝产生的原因从根源上讲由温度应力引起比较常见。建筑材料都具有热胀冷缩性，在建筑结构中，不同材料的线膨胀系数是不一样的，例如：钢筋砼构件线膨胀系数为1.0-1.2×10-5，而砖砌体结构线膨胀系数为0.5×10-5，两者差距很大，当环境温差变化较大时，女儿墙与砼梁板之间产生的温度应力差超过女儿墙砌体的抗拉、抗剪强度时，女儿墙就会产生裂缝。而往往设计及施工中的不合理会加剧裂缝发生的程度。以上是定性阐述女儿墙因温度应力导致裂缝产生的原因，关于建筑结构裂缝定量分析和计算可参考王铁梦教授著述的《工程结构裂缝控制》（中国建筑工业出版社，1997年）一书学习探讨。

二、女儿墙裂缝产生的危害

女儿墙裂缝初期表现为外观质量缺陷，但随着时间推移四季更替，在冬季出现的裂缝，到夏季又进一步发展，长此以往逐年扩大并恶化，最终将压顶及其周边的水泥砂浆抹灰层拉断，出现许多明显的裂缝。其裂缝宽度有时能达到5mm以上，形成雨水渗漏的通道，水流可绕过女儿墙边的防水层，侵入屋面保温层中，不仅使其大面积浸水，而且具有一定的压力，四处漫延，可在屋面的某些薄弱部位漏入室内，令人防不胜防。而且由于该渗漏通道十分隐蔽，故很难找出其准确位置，致使局部维修屋面漏水难以奏效。针对这种情况，只好对屋面防水进行全面的大修，从源头上加以根治。

饱水的保温层及保护层，在冬季将发生冻胀，随着水分不断增加，在女儿墙里侧会有大量冰冻体集聚，足以将女儿墙从根部向外推移。例如早些年建筑女儿墙无构造柱或柱的间距太大，其横向位移可达5mm，严重的甚至超过10mm。根据实际工程案例可发现，在女儿墙的外角处，这种危害更加严重。至此，女儿墙裂缝的危害从最初的外观质量缺陷发展成影响使用功能并最终危及建筑物结构安全，不得不将女儿墙拆除重建。

三、女儿墙裂缝的预防

根据工程质量系统管理常用方法，我们总能从“人、材、机、环、法”五个方面找出导致发生工程质量问题的内在原因，下面从这五方面阐述女儿墙裂缝的预防措施，从而达到避免裂缝的目的。

“人”的因素主要要求设计人员及施工人员对女儿墙容易产生裂缝主观上要重视。设计人员从设计角度进行合理设计，通过温度应力计算及合理构造措施设计，首先从理论上杜绝女儿墙裂缝的发生。主要包括合理设计女儿墙砌体强度、按设计规范要求合理设计女儿墙构造柱及压顶以及对女儿墙处屋面各层细部构造【如右图示】进行合理设计等；而施工人员在施工过程中要严格按设计要求、施工规范要求进行女儿墙砌筑、构造柱和压顶砼浇筑、屋面各细部做法施工，杜绝各种影响工程质量的随意行为发生。

“材”的因素主要要求施工过程中所有用材必须符合设计及工程质量要求，严把材料质量关。

“机”的因素主要要求施工过程中所用机械设备必须满足保证工程质量的要求。

“环”的因素主要指工程施工过程中要遵守各分项工程施工对环境及其它条件的要求，如女儿墙砌筑时要求提前24小时对标准砖进行加水润湿，保证合适的含水率，以便保证砌筑时砂浆不会过快失水，从而影响砌体的整体强度；另外，屋面保温层、防水层及保护层等施工均有其要求的合适的客观条件。

“法”的因素主要指工程施工过程必须遵守正确的施工顺序、施工工艺及施工方法。例如，女儿墙施工应先砌筑砖墙后浇筑砼构造柱及压顶；砌筑施工应上下错缝，内外搭接，水平及竖向灰缝应饱满（饱满度不小于80%），顶层砌体和女儿墙砌体的施工时间间隔不要过长，严禁以铺浆代替灌缝等；屋面细部构造做法严格遵照规范及图集施工，对于屋面的刚性防水层、刚性保护层、镶贴块料层，按不大于6m×6m进行分缝，缝宽2cm，且用沥青玛蹄脂等柔性耐老化防水材料填充嵌满，在与女儿墙交接处预留3cm缝（同分格缝处理）以便温度应力引起的自由伸缩等。

【参考文献】

1、《混合结构房屋》（陆继贽李砚波编著天津大学出版社）；

2、《建筑施工技术规范》（中国建筑工业出版社编）。