框架剪力墻結構輕質填充墻裂縫產生的機理分析及預防措施

摘 要：對于加氣混凝土砌塊填充墻與框架剪力墻結構交接處出現的橫向和豎向裂縫，只要在施工中，嚴格按照設計和施工規范操作——放置拉結筋位置準確、抗拉合格、長度準確，鋼板網寬度和規格滿足要求、布釘合理牢固，砌筑質量、工藝控制合理，就能夠得到有效的控制。

關鍵詞：斜裂縫；框架剪力墻

1 斜裂縫產生的影響因素 

（1）料溫度變形系數差異。

由于鋼筋混凝土材料溫度變形系數較小，加氣混凝土輕質砌塊溫度變形系數相對較大，故而在溫度變化時，溫度變形系數的差異導致兩者溫度變形的不同步性，從而產生了壓應力和拉應力，特別是溫度降低導致拉應力出現，到達一定的數值，大于加氣混凝土砌體的抗拉強度時，裂縫便會產生。 

（2）溫度變化。

由于裂縫是材料溫度變形造成，所以溫度變化是導致裂縫產生的另一原因。當墻體粉刷完成達到初步凝固，鋼板網、拉結筋與粉刷形成共同受力系統時，此時的溫度為墻體的臨界溫度。當外界氣溫升高，填充墻與鋼筋混凝土墻體之間產生壓應力，因為砌體的抗壓強度遠大于其抗拉強度，一般不會有裂縫等破壞情況出現。當外界溫度降低，低于臨界溫度時，拉應力出現，最終導致出現裂縫。 

（3）填充墻體的形狀、尺寸。

材料溫度變形的幅度與其長度成正比，若填充墻尺寸增大，其溫度變化時，相應的變形幅度也會相應增大，在受到束縛的前提下產生的應力相應也會增大，在輕質填充墻砌體抗拉強度一定的情況下，產生裂縫的幾率也就越高。 

（4）墻體的砌筑質量。

填充墻砌體是加氣混凝土砌塊、砂漿、拉結筋、鋼板網的統一受力整體輕質填充墻砌體的抗拉強度、材質的均勻性、砌筑砂漿的質量及工藝的合理性，都會影響到砌體的整體抗拉強度，進而直接影響到整個墻體的抗裂能力。

2 斜裂縫產生的機理分析 

當墻體外界溫度低于臨界溫度時，整個填充墻體相對于鋼筋混凝土墻體產生收縮，從而在墻體內部產生拉應力。此時，填充墻體兩端由于拉結筋和鋼板網共同作用，產生橫向拉應力，墻體上部由于鋼板網作用產生向上的拉應力，由橫向拉應力和向上的拉應力產生合力。當合力值到達一定數值時，由砌塊和砂漿組成的砌體抗拉強度不足以抵抗拉應力合力，于是在垂直于合力方向，砌體的相對薄弱部位產生斜裂縫。斜裂縫的形成一般呈近似直線狀，當砌筑砂漿強度不足或加氣混凝土砌塊澆水不足時，有時裂縫也會沿砌體灰縫部位呈階梯狀分布。上述裂縫一般出現在輕質填充墻體上部，下部由于砌體自重與拉應力合力部分抵消，所以一般不會產生裂縫。

3 斜裂縫的預防措施 

在分析了斜裂縫產生的機理后，即可采取相應的預防措施加以預防，主要預防措施有如下幾項： 

（1）控制填充墻體的砌筑質量。

首先須確保砌筑原材料——加氣混凝土砌塊的質量，一定要使用品質良好、材質均勻，各項復驗指標都達到要求的砌塊。其次，砌筑用砂漿必須嚴格按照設計配比配制，并充分攪拌均勻；施工前，加氣混凝土輕質砌塊必須澆水充分，以免過度吸收砂漿水分導致砂漿強度不足。在施工操作上，拉結筋，橫、豎縫坐漿，頂部斜砌及鋼板網騎縫壓釘，都必須嚴格按設計和施工規范施工，充分保證砌體的砌筑質量。 

（2）控制抹灰時的溫度。

根據溫度對裂縫影響的因素，墻體粉刷施工宜在較低溫度下進行，但因為工程開發進度要求，工程的抹灰施工不可能選擇季節施工，加之鋼板網和粉刷砂漿何時開始共同受力，很難量化確定，故而很難通過控制抹灰時的溫度來達到避免和減少裂縫，一般不會采用控制抹灰時的溫度控制裂縫產生。 

（3）以技術措施減短填充墻長（或高度）。

通過減短填充墻長度（或高度）來減小溫度變化時的應力大小，從而降低裂縫產生的概率。通常情況下，由于使用功能原因，加氣混凝土填充墻高度一般在3米左右，所以通過增設橫向構造梁的方式來分隔墻體高度的做法并不多見。在墻體長度過長或長高比過大時，應考慮在填充墻體內部增設構造柱來加以分隔，從而通過減短墻體長度、降低高寬比達到來減少裂縫的目的。 

（4）增設斜向鋼板網。

本技術預防措施的效果最為明顯，主要方法是在墻體粉刷施工前，沿兩頂角平分線45度布設鋼板網，鋼板網的長度根據不同填充墻體情況而定，一般情況下，鋼板網下部超過填充墻體對角線10~15cm即可，寬度一般按照設計騎縫鋼板網寬度。通過增設斜向鋼板網來提高輕質填充墻體的斜向整體抗拉強度，可以有效的控制斜裂縫的產生。