本文摘要：本篇文章是由 《建筑技術(shù)》 1970年創(chuàng)刊于北京，是中國(guó)出版時(shí)間早、知名度高、發(fā)行量大、覆蓋面廣的專業(yè)科技期刊之一，其內(nèi)容代表了中國(guó)建筑科技發(fā)展的先進(jìn)水平。 1 裂縫的基本形式及形成原因 高層住宅和商業(yè)建筑的填充墻體在施工過(guò)程和實(shí)際使用過(guò)程中主要承
本篇文章是由《建筑技術(shù)》1970年創(chuàng)刊于北京，是中國(guó)出版時(shí)間早、知名度高、發(fā)行量大、覆蓋面廣的專業(yè)科技期刊之一，其內(nèi)容代表了中國(guó)建筑科技發(fā)展的先進(jìn)水平。
1 裂縫的基本形式及形成原因
高層住宅和商業(yè)建筑的填充墻體在施工過(guò)程和實(shí)際使用過(guò)程中主要承受兩大類型的荷載，靜荷載、動(dòng)荷載和其他荷載為第一類荷載，變形荷載為第二類荷載。裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下三個(gè)：①由靜荷載、動(dòng)荷載等直接應(yīng)力引起。②在靜荷載、動(dòng)荷載等作用下，由建筑結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力引起。③由建筑結(jié)構(gòu)的變形引起。比如，建筑結(jié)構(gòu)因溫度變化會(huì)收縮膨脹，或者因不均勻沉降等因素導(dǎo)致溫度裂縫、收縮裂縫和沉降裂縫等的產(chǎn)生。
經(jīng)調(diào)查相關(guān)資料和查驗(yàn)實(shí)際工程可知，在高層建筑產(chǎn)生的裂縫中，有80%左右的是由于溫度變化、結(jié)構(gòu)收縮和不均勻沉降引起的;由靜荷載和動(dòng)荷載等引起的只占20%左右。大多數(shù)裂縫的產(chǎn)生是建筑結(jié)構(gòu)變形與荷載共同作用的結(jié)果。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，裂縫按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可分為多種形式。按照裂縫的形成原因可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類;按照裂縫的危害性可分為有害裂縫和無(wú)害裂縫;按照材料的種類可分為普通磚砌墻體裂縫、砌塊墻體裂縫和混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。
以下將對(duì)高層建筑填充墻各種形式的裂縫特征作簡(jiǎn)單介紹。
1.1 溫度裂縫
溫度裂縫是填充墻裂縫的主要形式之一。混凝土框架結(jié)構(gòu)和砌體在溫度線膨脹系數(shù)方面差異較大，當(dāng)房屋受到較大的溫差影響時(shí)，這兩者將產(chǎn)生不同程度的變形，并在結(jié)構(gòu)內(nèi)部相應(yīng)的位置出現(xiàn)應(yīng)力。應(yīng)力與結(jié)構(gòu)剛度的大小有關(guān)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值后就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫出現(xiàn)后，變形得到了滿足或部分滿足，同時(shí)剛度下降，應(yīng)力發(fā)生松弛。根據(jù)房屋外形的不同，裂縫具有各自的特點(diǎn)。溫度裂縫一般具有以下一些共同特點(diǎn)：①溫度裂縫一般是對(duì)稱分布的。②頂層溫度裂縫較重，下層較輕。③房屋兩端溫度裂縫較重，中間較輕。
1.2 結(jié)構(gòu)裂縫
在靜荷載和動(dòng)荷載等作用下，相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)必然會(huì)發(fā)生變形。比如，建筑高度較高時(shí)，產(chǎn)生豎向壓縮變形的相鄰豎向受力構(gòu)件必然存在差異;結(jié)構(gòu)梁體跨度較大時(shí)，跨中產(chǎn)生的撓度較大;同一建筑的不同高度和地基變形量差異過(guò)大，導(dǎo)致相鄰部位沉降不均勻，產(chǎn)生較大的沉降差值;混凝土框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的不同變形會(huì)在填充墻內(nèi)部產(chǎn)生剪切應(yīng)力，由此導(dǎo)致填充墻變形的不一致。當(dāng)剪切應(yīng)力超過(guò)填充墻抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，填充墻上產(chǎn)生的裂縫就會(huì)沿主拉應(yīng)力跡線出現(xiàn)。
1.3 干縮裂縫
在各種不同材料的墻面上會(huì)出現(xiàn)不同程度的干縮裂縫�；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中的填充墻材料常使用輕質(zhì)砌塊。通常情況下，填充墻的干縮變形在其成型后一個(gè)月內(nèi)比較大，且隨著填充材料本身含水量的降低而逐步趨于穩(wěn)定。當(dāng)受潮或遇水時(shí)，已趨于收縮穩(wěn)定的砌體結(jié)構(gòu)再次膨脹，然后隨著含水量的降低再次收縮，此時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)再次產(chǎn)生收縮應(yīng)力，在較薄弱的部位出現(xiàn)拉伸裂縫。
由此形成的裂縫在建筑結(jié)構(gòu)中數(shù)量較多、分布較廣，開(kāi)裂程度也比較大。干縮裂縫的形式一般有以下幾種：①在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫。②環(huán)繞在塊材周邊灰縫的裂縫。③在外墻(多發(fā)生在窗下墻)出現(xiàn)的豎向均勻裂縫。④在山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向裂縫或水平向裂縫。
干縮裂縫一般多出現(xiàn)在高層建筑的下面幾層，這是因墻面的收縮變形受基礎(chǔ)和橫墻的約束所致。干縮裂縫往往呈絲狀分散在灰縫之中，在清水墻中不易發(fā)現(xiàn)，而在粉刷抹面時(shí)較為明顯。干縮裂縫寬度較小，一般在0.3 mm左右。
1.4 沉降裂縫
沉降裂縫不是因建筑物地基不均勻沉降引起的，而是因砌體本身的沉降所致。比如房屋窗角處出現(xiàn)的裂縫，可將其看作是由于窗臺(tái)墻和窗間墻的高度不同，所承受的荷載值不等而引起的。特別是在窗口較大或窗間墻受到較大的集中荷載時(shí)，窗角處就會(huì)產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，進(jìn)而使窗角處呈45°開(kāi)裂。同時(shí)，砌筑砌體時(shí)，每日砌筑的高度過(guò)高、水平灰縫厚度太厚也會(huì)引起灰縫變形、墻體沉降，導(dǎo)致墻面抹灰層裂開(kāi)。此外，混凝土框架結(jié)構(gòu)的填充墻在梁底和墻頂部位置出現(xiàn)的裂縫多數(shù)屬于沉降裂縫。
1.5 施工不當(dāng)造成的裂縫
1.5.1 階梯形裂縫的形成原因
階梯形裂縫的產(chǎn)生主要有兩個(gè)原因：①施工前沒(méi)有提前計(jì)算砌塊模數(shù)和灰縫厚度，并將模數(shù)剩余量集中到一處灰縫厚度內(nèi)，且按每皮間隔留置，再加上抹灰前沒(méi)有提前嵌填砂漿，由此產(chǎn)生有規(guī)則的階梯形裂縫。②砌塊頂端部位未嵌填砂漿或灰縫飽滿度低于60%，再?zèng)_水刮漿，使豎縫中的灰漿沖散流淌。
1.5.2 水平裂縫和間斷裂縫的形成原因
水平裂縫和間斷裂縫的產(chǎn)生主要有三個(gè)原因：①在砌筑墻體的過(guò)程中未加設(shè)皮數(shù)桿、灰縫厚度不均勻、沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且砂漿稠度過(guò)大;在氣候炎熱、干燥時(shí)，沒(méi)有及時(shí)濕潤(rùn)砌塊。②砂漿配合比未經(jīng)試驗(yàn)取得，而是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)隨意拌制，由于攪拌不充分、拌和不均勻，最終導(dǎo)致砂漿強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。③抹灰前，未對(duì)基層表面澆水濕潤(rùn)、清理浮漿，且抹灰時(shí)間間隔未按要求設(shè)置，從而導(dǎo)致填充墻抹灰面層空鼓開(kāi)裂。
1.5.3 梁底裂縫的形成原因
梁底裂縫是混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻的質(zhì)量通病。出現(xiàn)梁底裂縫的原因主要有：①由于受填充墻高度和灰縫厚度的影響，砌塊皮數(shù)不可能為整數(shù)，且最后一皮沒(méi)有用混凝土砌塊嚴(yán)密堵實(shí)。②選材不當(dāng)�，F(xiàn)場(chǎng)砌筑過(guò)程中隨意使用破碎砌塊或其他材料壘砌，并未嚴(yán)密堵實(shí)，甚至用紅磚且不帶砂漿斜碼最后一皮磚，斜砌部分兩端的三角形孔洞和墻中間的孔洞未用砂漿或細(xì)石混凝土嚴(yán)密堵實(shí)，隨著時(shí)間的推移，必然會(huì)產(chǎn)生裂縫。
1.5.4 直裂縫的形成原因
縱橫隔墻交叉處的裂縫多為間斷裂縫，框架柱與填充墻間的裂縫多為直通裂縫。產(chǎn)生這種裂縫的原因主要有以下三個(gè)：①在施工前未計(jì)算模數(shù)或未考慮砌塊的規(guī)格、型號(hào)，導(dǎo)致出現(xiàn)很寬的邊灰縫，填充墻不能與柱擠緊。②人為因素導(dǎo)致灰縫變窄，并且在端頭沒(méi)有用砂漿干鋪、墻體交叉處沒(méi)有設(shè)置咬槎，導(dǎo)致通縫的形成。③墻體拉結(jié)筋的設(shè)置不合理。施工過(guò)程中拉結(jié)筋數(shù)量不足，甚至私自取消拉結(jié)筋;拉結(jié)筋兩肢未分開(kāi)，扭曲未進(jìn)行調(diào)直，拉緊后直接置于砂漿中;拉結(jié)筋位置高度高于灰縫，形成錯(cuò)位，而未起到拉結(jié)作用。
1.5.5 門窗頂頭倒“八”字裂縫的形成原因
由于過(guò)梁板端處墻體砌筑不規(guī)則，兩端搭接長(zhǎng)度較小或預(yù)制梁板底部沒(méi)有使用座漿墊平，而是直接干鋪，從而形成門窗頂頭倒“八”字裂縫。
1.5.6 豎向通直裂縫或間斷裂縫的形成原因
豎向通直裂縫或間斷裂縫一般是因通縫墻體局部受剔鑿強(qiáng)弱電管道和溝槽產(chǎn)生的外力沖擊引起，或因砌塊砌筑時(shí)留置的直槎間斷處未設(shè)置拉結(jié)筋引起。
1.5.7 其他不規(guī)則裂縫的形成原因
抹灰層自身收縮、空鼓，接槎未按規(guī)范處理;同時(shí)，在墻體上的洞口和腳手架洞眼等處嵌填砂漿不密實(shí)。
2 裂縫的控制及處理措施
2.1 使裂縫發(fā)生在預(yù)定的位置
采取相應(yīng)的施工措施，使裂縫產(chǎn)生在預(yù)定的位置，避免填充墻產(chǎn)生裂縫。具體做法為：①設(shè)置滑移縫或滑動(dòng)層�；瓶p與控制縫不同，控制縫是垂直的，而滑移縫是水平的。此做法允許填充墻與框架梁在交界面處進(jìn)行限度內(nèi)的自由伸縮，減小因變形積累受約束而引起的內(nèi)力，從而防止填充墻開(kāi)裂。②設(shè)置豎向控制縫。豎向控制縫不等同于相鄰兩面墻體的伸縮縫。在單獨(dú)的一面墻體上設(shè)置控制縫，旨在將較長(zhǎng)的墻體依次劃分成若干個(gè)較小的區(qū)域。分隔縫段在填塞后能使每段墻體自由伸縮，減小因收縮變形、溫度引起的應(yīng)力，從而減少填充墻上的裂縫。
2.2 加強(qiáng)施工過(guò)程控制
加強(qiáng)施工過(guò)程控制可從原材料的質(zhì)量和施工的質(zhì)量入手，具體措施為：①選用具有特定顆粒級(jí)配的材料。良好的材料顆粒級(jí)配可有效改善混凝土砌塊的性能。②填充材料應(yīng)在砌筑前一兩天澆水濕潤(rùn)，防止相對(duì)含水率超標(biāo)。砌筑高度應(yīng)控制在1 500 mm/d左右，在梁和板底最后一皮砌筑處盡量留出300 mm的作業(yè)空間。為防止砌體本身的沉降裂縫，砌筑至少應(yīng)間隔7 d，待下部墻體變形穩(wěn)定后再砌筑，并嵌填密實(shí)。③施工過(guò)程中不應(yīng)使用豁土磚與混凝土小砌塊共同砌筑。這是因?yàn)槿绻牧喜馁|(zhì)不同，在這兩種材料的交界處易產(chǎn)生界面裂縫，因此，應(yīng)盡可能使用規(guī)格砌塊，切斷裂縫產(chǎn)生的源頭。④在砌筑時(shí)應(yīng)使砌塊錯(cuò)縫搭接，上下孔洞應(yīng)錯(cuò)位對(duì)齊，搭接長(zhǎng)度不小于90 mm。對(duì)于不能滿足搭接要求的特殊部位，應(yīng)將拉結(jié)筋設(shè)置于灰縫中。在砌筑過(guò)程中，砌筑墻體的灰縫寬度應(yīng)控制在8～12 mm，豎向灰縫飽滿度不低于90%，水平灰縫飽滿度不低于95%，且通常采用鋪灰擠漿法進(jìn)行砌筑。砌筑過(guò)程中的墻面勾縫必須用同一批次的砂漿作同步處理，當(dāng)天完成施工任務(wù)后應(yīng)留斜槎，斜槎水平投影長(zhǎng)度應(yīng)不小于高度的2/3，無(wú)特殊情況，禁止留直槎。在門窗洞口處施工時(shí)，應(yīng)提前做好組織計(jì)劃，門窗洞口統(tǒng)一預(yù)留，其側(cè)邊與交接處墻面的距離應(yīng)不小于600 mm，且施工時(shí)所采用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)相應(yīng)提高一級(jí)。內(nèi)墻高度較高時(shí)，宜采用雙排腳手架，盡量不要用單排腳手架，以免造成墻體穿孔。同時(shí)，應(yīng)與安裝工作密切配合，盡量減少因預(yù)留管道錯(cuò)誤引起的電管線開(kāi)槽現(xiàn)象。如果此現(xiàn)象不可避免，可在補(bǔ)砌完墻體后采取一定的措施，使墻體灰縫橫平豎直、砂漿飽滿、均勻密實(shí)。⑤在填充墻與梁柱的結(jié)合處或門窗洞口邊框處抹灰前，應(yīng)著重清理基層、刮漿打底，并滿掛Φ4@200×200鋼筋網(wǎng)，以增加抹灰層的強(qiáng)度，防止抹灰層開(kāi)裂。大面墻體施工前應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行處理，并甩漿打底，抹灰前基層表面應(yīng)提前一兩天用噴霧器噴水潤(rùn)濕，使砌塊墻面滲透深度達(dá)到8～l0 mm。含水率應(yīng)小于5%，施工前基層表面不得掛有水珠。抹灰應(yīng)控制在兩三遍成活，且要有一定的時(shí)間間隔，常溫下以1 d為宜，嚴(yán)禁第一遍抹灰完成后立即進(jìn)行第二遍抹灰。施工完成后應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，確保粉刷砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量管理
除了要在設(shè)計(jì)概念上實(shí)施裂縫控制措施外，還要在施工中加強(qiáng)質(zhì)量管理，防止裂縫的出現(xiàn)。具體做法為：①?gòu)钠鲶w構(gòu)造要求來(lái)講，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)說(shuō)明和選用的施工標(biāo)準(zhǔn)圖集施工，頂層和底層砌塊外墻做鋼筋砼窗臺(tái)。②在砌體施工前，施工單位應(yīng)與供貨方及早簽訂合同，滿足合同規(guī)定的堆置時(shí)間為28 d的要求后，方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)砌筑。③加強(qiáng)砌筑施工單位自身的質(zhì)量管理，嚴(yán)格按砌筑工藝施工，嚴(yán)禁干磚上墻，同時(shí)也要保證砌筑所用砂漿的質(zhì)量。④剪力墻結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)的填充墻砌筑應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，提前做好施工準(zhǔn)備工作。根據(jù)墻體尺寸、砌塊尺寸和灰縫厚度計(jì)算砌塊皮數(shù)和排數(shù)，按設(shè)計(jì)要求選擇砌塊規(guī)格，同時(shí)配備轉(zhuǎn)角處缺口砌筑材料，盡量不用其他材料代替。砌筑時(shí)，必須要立桿掛線，依線而砌。表1所示為填充墻砌體尺寸允許的偏差值統(tǒng)計(jì)。⑤抹灰施工前應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行驗(yàn)收制度。對(duì)于在預(yù)埋管道、預(yù)留溝槽、預(yù)埋件、預(yù)留洞口、梁底柱邊等處檢查出的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)依據(jù)施工方案及監(jiān)理意見(jiàn)進(jìn)行處理。⑥根據(jù)所用加氣塊尺寸設(shè)置砌體的拉結(jié)筋定間距，并用環(huán)氧樹(shù)酯植筋法施工，確保拉結(jié)筋的施工質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)打折、拐彎現(xiàn)象。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，目前因墻體開(kāi)裂引發(fā)的問(wèn)題依然隨處可見(jiàn)，高層建筑填充墻裂縫的預(yù)防與控制仍是關(guān)注的焦點(diǎn)，值得深入研究、探討。要想真正解決墻體開(kāi)裂問(wèn)題，不僅要嚴(yán)格按照規(guī)范施工、加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，還要針對(duì)工程結(jié)構(gòu)、材料特征，在設(shè)計(jì)、施工階段采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，并加大技術(shù)、人員和資金的投入。
參考文獻(xiàn)
[1]袁廣林.建筑工程事故診斷與分析[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2007.
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/2304.html
