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談高層建筑填充墻的裂縫控制
摘要：混凝土框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)是目前高層建筑最常用的建筑結(jié)構(gòu)形式，但填充墻常出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，造成使用不便，引起安全隱患。因此分析高層建筑填充墻裂縫的分類與生成機(jī)理，加強(qiáng)防范高層建筑填充墻裂縫的控制已成為工程量、國(guó)家行政主管部門以及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。關(guān)鍵詞：混凝土；框架結(jié)構(gòu)；高層建筑；填充墻；裂縫控制
隨著我國(guó)墻改、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的要求更為嚴(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。
一、高層建筑填充墻裂縫的分類與生成機(jī)理
（一）干縮裂縫
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。我們知道，混凝土結(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于縮，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。
（二）結(jié)構(gòu)裂縫
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(guò)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(guò)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。
（三）構(gòu)造裂縫
混凝土砌塊在切割過(guò)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(wèn)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。
（四）溫度裂縫
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(guò)治理以控制其裂縫寬度，使之成為無(wú)害裂縫。
二、防范高層建筑填充墻裂縫控制的措施
（一）合理選擇墻體材料
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。
（二）優(yōu)化施工設(shè)計(jì)
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。
（三）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制
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1～10d 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 度，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(guò)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)。
（四）注重墻體抹灰控制
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(guò)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100mm，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。
（五）積極運(yùn)用裂縫修復(fù)方法
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(guò)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，目前將一直都值得關(guān)注，因?yàn)榱芽p帶來(lái)的問(wèn)題仍然隨處可見。除了應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范施工，抓好施工管理，同時(shí)要從設(shè)計(jì)、施工階段，針對(duì)結(jié)構(gòu)、材料特點(diǎn)，采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，舍得投入，才能真正解決墻體開裂的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
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