王登峰
(陜西建工第三建設集團有限公司,陜西西安 710054)
目前,框架剪力墻結構是鋼筋混凝土高層建筑物最常用的一種建筑結構形式,建筑物主體結構的組成是由鋼筋混凝土框架結構和填充墻砌體結構兩部分組成。鋼筋混凝土結構一般不會出現開裂,但填充墻砌使用燒結空心磚、混凝土加氣塊、燒結普通磚等砌塊材料砌筑而成,墻體的整體性、耐久性和抗震性能相比鋼筋混凝土墻較弱,故墻體的裂縫往往都出現在填充墻上,成為框架剪力墻結構高層建筑物墻體的質量通病。隨著我國建筑業的發展和商品住房的更新換代,人們追求品質生活的要求不斷提高,住所環境和建筑質量的好壞直接影響人們的生活品質。
綠地城DK-1 項目一期工程由6 棟高層公寓樓,45 棟商墅、附屬商業樓及地下車庫組成。項目處于西安市長安區錦湖路。框架-剪力墻結構,總建筑面積大約11 萬㎡,砌體工程量約65000余方。填充墻砌體主要材料為:蒸壓加氣混凝土砌塊、燒結空心磚、燒結普通磚。填充墻砌體分項工程量較大,墻體的裂縫控制為本工程施工質量控制關鍵點。
通過查閱和統計工程實踐案例資料,分析填充墻砌體裂縫形成的原因和易產生裂縫的部位。
(1)各種材料的線膨脹系數不同,材料因溫度的升降發生的形變不同。如普通混凝土的線膨脹系數為10×10-6/℃(0℃~100℃),蒸壓加氣混凝土砌塊的線膨脹系數為8×10-6/℃(0℃~100℃),兩種材料的差異較大。在填充墻砌體與混泥土結構的交接處,因兩種不同材料之間產生應力不同,填充墻墻體容易形成水平和豎向的裂縫。
(2)砌塊材料本身的干縮性也是填充墻砌體裂縫形成的主要原因之一。
砌塊材料吸水膨脹、失水干縮、產生形變。燒結類砌體塊材,如燒結普通磚、燒結空心磚等,干縮變形較小;而非燒結類砌體塊材,如混凝土塊、蒸壓加氣混凝土塊,出廠后會發生較大的干縮變形,其顯著特點是早期形變發展較快,持續時間較長,持續30d 左右方完成約50%形變,后期形變逐漸變慢,大約數年后方才停止。干縮后的砌塊材料在潮濕的環境中依然會吸水膨脹,水分蒸發后會再次產生干縮變形(收縮率接近第一次的80%)。因此,干縮變形造成的墻體開裂是不可忽視的。
(3)墻體砌筑時排列組砌不當,不同規格砌塊混合砌筑,一次性砌筑高度過大;不按規范構造要求合理設置構造柱和圈梁;砌筑灰縫未按標準要求留置,且砂漿飽滿度不符合規范標準及設計要求;預埋安裝管線開槽不當等,都是造成墻體開裂的重要施工因素。
(1)填充墻砌體與混凝土墻體縱橫墻的交接部位;砌筑墻體的交叉、轉角部位。
(2)砌體砂漿厚度的不均勻,有可能會導致墻體出現水平通直裂縫和間斷裂縫;使用的砌塊材料齡期和強度不達標的部位;不同類別砌塊材料混合砌筑接茬部位。
(3)門窗洞口的過梁和窗臺四角部位;施工洞和預留洞口四周部位;預埋管線、箱盒的開槽部位。
本工程在填充墻砌體施工前,針對填充墻砌體裂縫產生的原因和易出現裂縫的部位進行細致分析,對施工圖紙設計進行了優化、細化,在施工過程中采取了一些行之有效的控制措施,使填充墻砌體盡可能減少裂縫的出現,減少裂縫對觀感效果以及對建筑使用者心理的影響。
在施工前,項目部對砌塊材料的物理力學性能、線膨脹系數、干縮率進行對比分析。最終選用燒結空心磚、蒸壓加氣混凝土砌塊作為項目填充墻砌體的主要材料。
(1)現場提前規劃好砌塊材料堆放場地,進入現場的砌塊材料依批次堆放整齊并做好防止雨淋措施,設置相應才材料規格標識牌標明材料的品種、規格、出廠日期、進場日期等相關信息。
(2)對砌塊材料的現場二次倒運進行嚴格管理,禁止出現拋擲和傾倒等現象;在墻體砌筑時,提前1~2d 對砌塊材料進行適量淋水濕潤,上墻砌塊材料的齡期要滿28d 且含水率嚴格控制在30%以內。因澆水濕潤過度或雨期施工,導致砌塊材料含水率過高,待晾置一段時間后,方可使用。
(3)砌筑砂漿的配合比必須符合設計要求,砂漿的和易性、保水性、強度和稠度應滿足墻體砌筑要求。對進場的預拌砂漿在使用前要嚴格檢驗,檢驗合格后方可使用。
(1)填充墻砌體施工前,應對墻體的砌塊進行排列,繪制各墻體的砌塊排布圖,合理確定砌塊錯縫搭接方式和皮數桿數,標示出砌塊的搭接長度、灰縫寬度和不同規格砌塊的使用位置等。明確墻體構造柱和加強帶的具體設置部位和規格尺寸。
(2)在填充墻砌體施工時,先進行樣板間砌筑。樣板間砌筑完成經驗收確認后,再進行大面積墻體的砌筑。
(3)砌體砌筑時拉結鋼筋必須正確放置,埋置在砂漿中,且與砌筑模數相符合。遇到框架柱上預埋的拉結筋與砌筑灰縫發生錯位,應根據現場砌筑模數將鋼筋位置校正,或采用重新植筋的方法保證拉結筋與模數符合。
(4)在填充墻砌體的砌筑過程中,嚴格規范砌筑作業人員的操作方法,必須確保墻體灰縫的砂漿飽滿度。按要求控制好墻體每天砌筑的高度,日砌筑高度不得超過設計和規范要求高度。
(5)提前制作好錯縫砌筑的配磚和門窗洞口處的木磚。在墻體的砌筑過程中,嚴格按照填充墻砌體排磚圖施工,不得隨意砍鑿砌筑,不得使用不同品種和規格的砌塊材料混砌,僅在門窗洞口處兩側墻體的上、中、下部嵌砌木磚。蒸壓加氣混凝土砌塊材料的墻體更不得與其他塊體混砌。縫隙部位可以使用其他塊體填塞。
(6)場外提前預制好填充墻頂部斜槎磚。填充墻墻體砌筑至框架梁梁底部位時要留出足夠的間隙,停止連續砌筑。砌筑完成的墻體,隨著砌筑材料和砂漿中的水分逐步散發,墻體會產生一定的變形。需要經過7~14d,墻體變形方可逐漸穩定。填充墻與混凝土墻、柱、梁、板交接處因為這種變形出現裂縫。
故待墻體砌筑完成滿14d 后再進行墻體頂部間隙的填砌,填砌時采用預制好的斜磚砌筑、頂緊,內外砂漿要飽滿。
(7)嚴格按設計要求與規范規定要求施工,在混凝土柱與填充墻砌體連接處、施工洞后砌筑部位加設拉結鋼筋增強墻體的整體;洞口尺寸超過300mm 的必須加設鋼筋混凝土過梁;在衛生間剪力墻結構洞洞口砌筑前,底部按要求設置混凝土上翻梁。
(8)安裝預埋配管要與墻體砌筑同時進行,通常情況下嚴禁在墻體上隨意開槽,如遇無法避免的預埋管線需在墻體上開槽,要通過項目部的同意,在技術人員的指導下進行,盡可能杜絕墻體水平開槽。
(9)墻體砌筑完成后,及時做好墻體的養護。并要管理好其他交叉施工班組,做好墻體的成品保護工作,在后續的施工中嚴禁墻體受到撞擊振動和破壞,保證成品墻體的質量。
填充墻砌體施工完成后,通常情況下要對墻體進行抹灰隱蔽。如果墻體發生裂縫,會直接體現在抹灰面層上,影響墻體的觀感。控制好墻體抹灰層質量也是消除填充墻砌體裂縫的有效措施。
(1)控制好抹灰開始時間,墻體抹灰工程必須在填充墻砌體達到穩定狀態后方可開始施工,從而降低因填充墻砌體收縮變形引起的面層裂縫。抹灰前1~2d 將砌體墻身淋水濕潤,然后再進行基層處理,待基層強度滿足要求后進行抹灰。
(2)嚴格控制墻體抹灰過程,抹灰前全面檢查砌體墻面,統一將有灰縫、孔洞、凹槽、浮灰等問題的墻面填實、補平并清理干凈后方可對墻面進行甩漿、拉毛。在填充墻砌體墻身與混凝土框架柱、梁及剪力墻交接處布設鋼絲網片來提高墻體抗拉強度。施工洞口、門窗洞口四角(洞口四角外45°方向)、線盒四周、預埋管線開槽部位布設耐堿玻璃纖維網格布提高抹灰墻體的整體抗拉強度。鋼絲網片和耐堿玻璃纖維網格布固定粘貼平整、牢靠、布設合理,使其能與抹灰層更好地起到整體受力抗裂作用,從而可以有效控制墻面裂縫的產生。
框架剪力墻結構高層填充墻墻體裂縫產生的原因繁多而復雜,并受到諸多因素的限制,截至目前仍沒有完美可靠的辦法完全杜絕裂縫的出現,但盡可能控制和減少裂縫出現是可行的。按照傳統的填充墻砌體施工方法,往往容易造成墻體開裂。因此,在本工程填充墻砌體施工前,項目部分析了傳統填充墻砌體施工方法的利弊,針對填充墻砌體裂縫制定了相應的對策,通過策劃先行、樣板引路以及施工過程的嚴格控制,確保了該工程填充墻砌體整體工程質量。