姚永哲 周軍勝
河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司(450014)
隨著我國(guó)住房商品化的進(jìn)展,人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對(duì)建筑物墻體裂縫的控制要求更為嚴(yán)格。因此,填充墻裂縫的控制已經(jīng)成為整個(gè)建筑行業(yè)共同關(guān)注的課題。
干縮裂縫的形式較多,主要有垂直裂縫、水平裂縫、階梯形裂縫,裂縫多為細(xì)小裂縫。在任何墻面上都不同程度的存在干縮裂縫?;炷两Y(jié)構(gòu)中常用輕質(zhì)砌塊作為填充墻材料,砌塊具有隨著含水量的降低產(chǎn)生干縮變形的特征,通常砌塊成型后的1個(gè)月內(nèi)收縮變形比較大,以后漸趨穩(wěn)定。干縮后的砌塊在砌筑時(shí),遇水受潮后又發(fā)生膨脹,然后隨著砌體干燥再次干縮,砌體內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)力,在薄弱的部位產(chǎn)生拉裂縫。這類收縮變形引起的裂縫分布較廣,開裂嚴(yán)重的部位主要位于填充墻與梁、柱及剪力墻連接部位。
荷載作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件必然產(chǎn)生變形。比如梁跨較大時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大撓度;建筑較高時(shí),相鄰豎向受力構(gòu)件的豎向壓縮變形必然存在差異;建筑物兩部分高差或地基變形模量差異過大,相鄰部位易產(chǎn)生較大沉降差。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的差異變形,易導(dǎo)致填充墻變形不一致,使其內(nèi)部產(chǎn)生剪切應(yīng)力,當(dāng)其主拉應(yīng)力超過砌體抗拉極限強(qiáng)度時(shí),填充墻砌體就會(huì)沿著主拉應(yīng)力跡線產(chǎn)生因剪切引起的拉裂縫。
混凝土砌塊在切割過程中,表面會(huì)存在松散顆粒和灰塵附著物,抹灰時(shí)如不清理干凈,將很容易形成“兩層皮”,這樣日后會(huì)有空鼓開裂的隱患。如果混凝土砌塊表面凹凸不平,抹灰不均勻,產(chǎn)生收縮不均勻,也會(huì)成為空鼓開裂的原因。其主要的主要原因是:1)設(shè)計(jì)構(gòu)造措施處理不當(dāng)。由于設(shè)計(jì)人員對(duì)砌體材料性質(zhì)不清楚,對(duì)結(jié)構(gòu)變形特征認(rèn)識(shí)不足,對(duì)節(jié)點(diǎn)防裂構(gòu)造措施缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中對(duì)防裂問題未能引起足夠重視而沒有采取有效措施都會(huì)在填充墻內(nèi)部引起應(yīng)力分布不均,導(dǎo)致薄弱部位開裂。2)由施工原因引起的填充墻開裂。施工工序、工期安排不合理;砂漿、砌體材料質(zhì)量的影響。
主要是由于填充墻與鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)不同,使得溫度變化時(shí)兩種材料的收縮量也不同,這就造成了在兩種材料結(jié)合處的裂縫,這種裂縫往往比較規(guī)則。由于溫度變化比較頻繁,墻面出現(xiàn)裂縫后難以根治,只能通過治理以控制其裂縫寬度,使之成為無害裂縫。
應(yīng)優(yōu)先選用與框架結(jié)構(gòu)混凝土的線膨脹系數(shù)相近、吸水率較小、材料強(qiáng)度較高的砌塊或磚作為填充墻的砌體材料,如黏土空心磚、陶?;炷量招钠鰤K、加氣混凝土砌塊等。
對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)形式的選擇,在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮其不均勻沉降,尤其是對(duì)進(jìn)行地基人工處理的框架結(jié)構(gòu)更應(yīng)考慮不均勻沉降對(duì)框架變形的影響,并應(yīng)計(jì)算沉降量,預(yù)估框架變形程度,這樣可保證在施工時(shí)對(duì)重點(diǎn)部位予以重點(diǎn)控制。合理設(shè)計(jì)保溫隔熱層;合理設(shè)置門窗尺寸及材料;合理設(shè)置伸縮縫和沉降縫;控制好框架的側(cè)移變形。
1)由于高層建筑砌塊體積較大、砌體又設(shè)置拉結(jié)筋,所以相應(yīng)灰縫厚度也有所增加,當(dāng)一面填充墻體砌筑完成時(shí),墻體的自然沉降會(huì)逐漸展開,使墻體上部與主體結(jié)構(gòu)的接觸處產(chǎn)生裂縫,因此填充墻砌至接近梁、板底時(shí),應(yīng)留一定的空隙,以便任由填充墻自由沉降變形。
2)嚴(yán)格按照施工驗(yàn)收規(guī)范的要求進(jìn)行上下層錯(cuò)縫組砌。在砌體砌筑前,繪制塊植物區(qū)系排列圖,確定皮數(shù)桿每層砌筑皮數(shù),水平、豎直灰縫寬度,砌塊的搭接長(zhǎng)度,及不同規(guī)格砌塊的使用位置等,并且嚴(yán)格控制砂漿飽滿度及灰縫的厚度。
3)在墻的高度、厚度、不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半突然變化處及門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫。
4)正確處理梁、柱與填充墻的接縫。填充墻砌至接近梁、板底時(shí),應(yīng)留一定空隙170~200mm。等填充墻砌完并間隔1~10 d后,墻體變形基本完成,再用同砌體同材料的實(shí)心磚斜砌擠緊,傾斜度控制在45°~60°,以使砌體與梁板底緊密結(jié)合。為保證柱與填充墻的連接,沿墻高每隔600mm設(shè)置拉結(jié)筋,且砌筑前一定要排磚,調(diào)整好灰縫大小,避免在柱邊出現(xiàn)灰縫偏大或過窄,使柱墻連接不緊密。拉結(jié)筋必須放置在砂漿中,預(yù)埋在柱上的拉結(jié)筋如果與灰縫錯(cuò)位時(shí),應(yīng)將鋼筋位置校正或在柱上補(bǔ)焊拉結(jié)筋。
5)做好成品保護(hù)工作,砌筑后應(yīng)盡量保證墻體避免撞擊振動(dòng),并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù),以保證砌體強(qiáng)度能夠得到正常的增長(zhǎng)。
1)應(yīng)嚴(yán)格控制抹灰時(shí)間,只有待填充墻砌筑完畢1個(gè)月后方能抹灰,這樣就不會(huì)因墻體收縮而引起抹灰層的開裂。
2)墻體抹灰過程:抹灰前應(yīng)將砌塊墻面的灰縫、孔洞、凹槽填補(bǔ)密實(shí)、整平、清除浮灰,并用1:1水泥砂漿拉毛墻面。在砌塊墻身與混凝土梁、柱、剪力墻交接處,門窗洞邊框處和陰角外釘掛10mm×10mm孔眼的鋼絲網(wǎng),每邊寬度不小于200mm,在蒸壓灰砂磚與砌塊處每邊100mm寬。將掛網(wǎng)展平,用射釘與梁、柱或墻體連續(xù),或與預(yù)埋鋼筋點(diǎn)焊固定,網(wǎng)材搭接做到平整、連續(xù)、牢固、搭接長(zhǎng)度不小于100 mm,這樣可防止因收縮不均勻而出現(xiàn)的裂縫。抹灰前應(yīng)對(duì)墻身隔夜淋水2~3次,第二次進(jìn)行基層處理,處理時(shí)先用摻107膠的水泥漿刷墻面,以保證抹灰層與基層粘結(jié)牢固,隨后進(jìn)行抹灰。
已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫則必須設(shè)法予以修復(fù),否則影響建筑物的觀感和使用功能。填充墻的裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全,因此在裂縫修復(fù)時(shí)不必強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度方面的要求,但對(duì)溫度的反復(fù)性必須有充分的認(rèn)識(shí)。對(duì)已趨于穩(wěn)定的裂縫可采用手工直接將水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ),修補(bǔ)后注意澆水養(yǎng)護(hù)。對(duì)于因不均勻沉降而導(dǎo)致的較大裂縫則需與結(jié)構(gòu)加固配合進(jìn)行。通過修復(fù)可提高墻體裂縫部位的抗變形能力,在原裂縫位置一般不會(huì)再出現(xiàn)裂縫,如附近有較薄弱環(huán)節(jié)則可能再出現(xiàn)的裂縫,裂縫修補(bǔ)時(shí)可將薄弱環(huán)節(jié)同時(shí)處理。
總之,高層建筑填充墻裂縫的預(yù)防與控制,除了應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范施工,抓好施工管理,采取相應(yīng)的構(gòu)造措施,才能真正解決墻體開裂的問題。