王劍
摘要:框架結構有其獨特的優點,成為民用建筑使用最廣泛的建筑結構。框架結構在實際應用中最容易出現的問題就是填充墻裂縫。這不僅對建筑的外觀產生影響,也給人們的生活帶來了不便。影響裂縫出現的因素是多方面的,但最主要的三個因素是:設計、材料、施工。只要從這三個方面入手,才能采取相對應的措施,以解決存在的問題。
關鍵詞:框架填充墻裂縫;防治;房建工程
1 框架結構填充墻裂縫的特點
1.1 裂縫的普遍性
由于框架填充墻的抗剪與抗拉強度較低,在使用過程中,其邊界處會產生應力集中現象,因此對影響墻體開裂的各種因素比較敏感。框架填充墻的裂縫問題比較普遍。
1.2 杜絕裂縫有困難
混凝土結構設計規范中對裂縫有明確規定。如劃分了裂縫控制等級,并規定了最大裂縫寬度的允許值等。但在GB50003-2001《砌體結構設計規范》中,關于墻體開裂主要通過相應的構造措施來進行控制。即使嚴格按照設計規范的構造措施進行施工,也很難保證砌體內不出現裂縫。杜絕填充墻裂縫的出現有一定的難度。
1.3 裂縫的性質及危害不同
當結構承受的拉應力超過其抗拉強度,或其應變超過其極限應變值時,結構就會產生裂縫,框架結構填充墻的裂縫大多是微小的細裂縫,遠遠沒有達到影響結構安全的程度,但是細小的裂縫擴展到一定程度時,就會對建筑物造成嚴重的影響,填充墻的裂縫不僅會影響建筑的美觀,而且常會影響建筑的使用功能。
2 框架填充墻的裂縫的成因分析
框架填充墻的質量問題是建筑工程質量問題之一,出現的主要原因無非是人員施工管理因素和材料合格使用因素。但是結合具體的單項工程來說,可以細分為一個自然因素和三個人為因素。其中,溫度影響的自然因素可以通過人為干涉加以避免。
2.1溫度應力產生的填充墻裂縫
溫度沿建筑物高度分布,在頂層的保溫層、樓板、梁以及梁附近的墻體部分,由于受到太陽輻射的影響,變化非常明顯,溫度對框架結構填充墻的裂縫影響,主要集中在建筑物的頂層。這主要是由于填充墻和鋼筋混凝土的線膨脹系數不一樣,使得溫度變化時兩種材料的收縮也不一樣,當溫度變化時,鋼筋混凝土構件與砌體的變形不同步,此時屋面變形受到墻體的約束和限制,致使墻體處于受剪、受拉狀態,當墻體內拉應力發展到一定程度超過墻體自身的抗拉、抗剪強度時,墻體就會在最薄弱處產生裂縫。
2.2材料選購方面
現在的建筑市場魚龍混雜,各種不合格甚至假冒偽劣的建筑材料充斥其中。如果選用的建筑材料不合格,那么根本不足以保證建筑工程的使用壽命。每一種材料都有保質期,變質和過期材料使用在框架填充墻,甚至是施工工藝不當都會造成質量問題。框架結構填充墻所采用的塊體大多是加氣混凝土砌塊,是一種自重輕、保溫隔聲、耐火性能好的材料。但它的收縮率較大,含水率變化會引起墻體的收縮變形,為了使砌塊和砂漿更好的粘結在一起,通常在砌筑前對砌塊澆水使其表面潤濕,但澆水量難以控制。在砌塊運輸和存放過程中不可避免存在淋雨吸水現象,會使砌塊含水率過高造成質量缺陷。
2.3設計構造方面
設計工程要力求準確科學,有效地交代清楚施工技術方案,考慮到當地建設情況的實際,并最大限度的反映當地地質條件。設計人員對某些墻體構造措施交待不清,專業之間銜接不夠,導致施工人員不能正確理解設計意圖,出現建造方面的不盡合理之處,影響混凝土砌塊填充墻的整體質量。鋼筋混凝土框架結構常因房屋空間布置需要,加大柱間距離,出現填充墻體在框架梁下轉角,填充墻轉角處常常因鋼筋混凝土框架梁變形,施加在墻角處的壓力增大,導致轉角處墻體兩側產生垂直向下的裂縫,若地基再產生不均勻沉降,這種類型的裂縫會不斷擴展,最終使得墻體整體破壞。墻面開洞安裝管線或吊掛重物均能引起墻體變形開裂。框架填充墻在設計階段就要求考慮到各種可能發生的情況,為施工提供詳細的指導。
2.4施工技術問題
砌塊砌筑時澆水濕潤的程度不易掌握,砌塊上墻時含水率過大或雨期施工淋濕砌塊,墻體亦會因收縮開裂。在實際的施工中,澆水多時,混凝土砌塊吸水膨脹,抹灰后自然干燥使體積收縮,引起抹灰層開裂;澆水少時,混凝土砌塊吸收抹灰砂漿中的水分,致使抹灰層早期失水,產生干縮裂縫。墻體孔洞預留及開槽等處理不當,削弱了墻體強度。在混凝土砌塊墻上剔鑿線,個別部位因線槽較深而沿槽開裂,甚至有些線管布設不牢,使布設線管處抹灰層空鼓、開裂。
3 框架結構填充墻裂縫的防治措施
3.1 合理選擇墻體材料
應優先選用與框架結構混凝土的線膨脹系數相近、吸水率較小、材料強度較高的砌塊或磚作為填充墻的砌體材料,如黏土空心磚、陶粒混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等。
3.2 優化施工設計
對高層建筑結構房屋的基礎形式的選擇,在設計時要充分考慮其不均勻沉降,尤其是對進行地基人工處理的框架結構更應考慮不均勻沉降對框架變形的影響,并應計算沉降量,預估框架變形程度,這樣可保證在施工時對重點部位予以重點控制。合理設計保溫隔熱層;合理設置門窗尺寸及材料;合理設置伸縮縫和沉降縫;控制好框架的側移變形。
3.3 施工過程的質量控制
(1)墻體轉角部位與縱橫交接部位應該一同砌筑。臨時間斷部位應該預留斜槎,斜槎不平投影長度應該大于或等于高度的2/3。每一步架砌筑得時間間隔應該在底層砂漿完成終凝后然后砌筑第二部架。禁止砌筑大片墻,每日砌筑得高度應該小于 1.8 m。
(2)施工芯柱。先應該去除預留在孔內的殘渣與毛邊,等砌體強度高于1 MPa之后再澆灌混凝土。務必分層振搗,可以在振搗棒上面標注好、振搗到位之后立即一級接一級向上,芯柱距離墻頂30 mm的位置找平,此空隙等到梁板灌注之后填平。
(3)砌筑墻面以主砌塊作為主體,盡量縮減使用輔塊。對于標準砌 390~190 mm,錯縫搭接應該大于或等于90 mm,240的砌塊錯縫搭接應該大于或等于10 mm。施工過程中如果實在無法確保,應該在搭接部位放置鋼筋網片或者按照規范設置拉接筋。門窗洞口或者芯柱邊嚴禁使用黏土紅磚砌筑,以防由于砌筑材料自身線變形差異產生裂縫。
(4)填充墻體和鋼筋混凝土框架梁間接觸應該是柔性接觸,確保有充足的縫隙留給鋼筋混凝土框在架粱的荷載作用下產生變形的需要。施工過程中,填充墻砌筑到靠近梁底與板底之時,應該留有相應的空隙。等到砌塊砂漿收縮基本完成時,空隙部位選用立磚或者側磚,或者用砌塊斜砌擠壓穩固。此外,填充墻體和鋼筋混凝土框架粱聯接處應該增加鋼絲網片,鋼絲網片壓過接縫寬度應該超過150 mm,固定之后,抹三層水泥砂漿,抹水泥砂漿之前應該先檢查窗框以及要求預先埋設的接線盒與電線管等位置是不是正確、牢固。聯接縫隙用1∶1∶6水泥混合砂漿或者 1∶3 水泥砂漿分層嵌塞填實;并且應該對基底實行處理,灑水濕潤,去除縫內的雜物、浮灰等,再嵌塞水泥砂漿,填平之后再用水泥砂漿抹灰。
4 結語
墻體裂縫是建筑施工中最常見的質量通病之一,雖難是無法絕對避免的,但它卻可以有效控制。只要設計合理、嚴格使用合格材料、規范施工操作、加強施工質量控制,是可以減少甚至消除墻體裂縫這一質量通病的。
參考文獻:
[1] 馬偉.框架結構混凝土砌塊填充墻裂縫成因及防治[J].山西建筑,2007,33(34):135- 136.
[2] 王鐵夢.鋼筋混凝土裂縫控制[M].北京:中國建筑工業版社,2005.
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