李繼周
濟源市建筑工程質量監督站(459000)
淺析填充墻裂縫原因與控制方法
李繼周
濟源市建筑工程質量監督站(459000)
目前框架、剪力墻結構在教學、辦公、商場、住宅等各種民用建筑中被大量使用,填充墻起到圍護分割的作用,但是框架剪力墻結構中砌體填充墻裂縫問題十分普遍。因此有必要分析填充墻裂縫的成因,從材料、設計、施工等方面提出相應的措施。
填充墻;裂縫;原因;控制措施
由于國家關于墻體改革方案的大力推廣,在建筑工程中新型墻體材料得到了廣泛應用。溫度和收縮等不利因素對填充墻的影響,造成填充墻出現不同程度的裂縫,對建筑工程質量、安全造成惡劣影響。填充墻裂縫也是工程投訴最多的問題,因此,對填充墻裂縫問題進行專題研究,分析其產生的原因,采取相應的解決措施,是非常有必要的。
填充墻裂縫多發生在填充墻墻體和框架梁柱或剪力墻的交接處,呈現垂直分布,斜裂縫多發生在門窗洞口的四角處。
1)材料因素。填充墻所選擇的塊體大部分為加氣混凝土砌塊。該塊體是一類重量輕、隔音、保溫、耐火效果好的材料,但是其吸水性比較強,導濕與解濕性能比較差。正是由于加氣混凝土砌塊的這種缺陷使得其含水率在常規情形下是5%左右。若含水率降低,它的干縮變形增加,往往導致砌塊之間的干縮裂縫。此外,砌筑砌塊選擇水泥砂漿作為膠結材料,這種膠結材料通常也不穩定。有的工程施工中并未嚴格控制水泥砂漿的水灰比,造成砂漿強度比較低,填充墻灰縫黏結性能比較差,因而難以承擔局部壓力造成變形,使得砌塊與砌塊之間產生裂縫。此外,有的施工方用混合砂漿代替水泥砂漿,而混合砂漿的強度非常低,密實性能比較差,不符合質量要求,因此導致裂縫的出現。
2)溫度的影響。鋼筋混凝土與砌體的溫度膨脹系數差值很大,在溫度變化時填充墻與鋼筋混凝土構件收縮值不一致,在二者結合處由于剪拉力作用出現裂縫。
3)設計方面的影響。砌體對地基不均勻沉降非常敏感,設計中如果對建筑物的長高比控制,地基的處理,基礎強度、剛度的選擇、沉降縫的設計等考慮不周,都會出現地基不均勻沉降,墻體產生階梯裂縫,或在窗臺兩側出現裂縫。
4)環境因素的影響。環境因素中,值得重點關注的是結構物所處環境的濕度和溫度的變化狀況。溫度變化不僅直接影響墻體材料、砂漿的干縮變形,而且當溫差達到一定值時,產生的溫度應力可能超過砌塊的抗拉強度和砂漿的黏結強度,使墻體中出現裂縫。所以,如果結構物所處環境溫度變化頻繁、幅度大的話,墻體很容易出現裂縫。相對濕度的變化使砌塊產生相應的干縮濕脹,從而產生收縮應力,而且砌塊表面和內部在相對濕度變化時含水率存在較大的差異,變形也不一致,砌塊表層始終處于受拉狀態。當由變形差異產生的應力超過砌塊的抗拉強度時,勢必引起填充墻裂縫。
1)優化設計。以高層住宅為例,剪力墻結構基礎型式選擇時應充分考慮不均勻沉降,尤其是進行人工處理基礎的剪力墻結構更應充分考慮不均勻沉降對建筑物變形的影響,并應計算沉降量,預計變形程度。應合理設計保溫隔熱層、門窗尺寸及材料、伸縮縫及沉降縫,控制好建筑的側移變形;在剪力墻與填充墻間合理設置拉結筋,保證鋼筋深入填充墻的長度符合要求。對高度超過4 m的填充墻應在中間設置與柱連接的通長鋼筋混凝土水平系梁,長度超過5 m的墻體在墻頂部與梁交接部位設置拉結措施,長度超過8 m的墻體宜設置鋼筋混凝土構造柱。在建筑外墻及頂層內隔墻與主體結構交接部位抹灰層內設置鋼絲網片,保證其接縫不小于150 mm,并將其用梅花鋼釘釘牢。對墻體上設置的孔洞等,不可隨意開鑿,孔洞周圍應填充密實,若墻體需要開鑿施工則應采用專用開槽工具,做好防裂措施。
2)嚴格控制砌塊材質和砂漿質量。填充墻砌塊應優先選用與混凝土的線膨脹系數一致、吸水率小、材料強度高、材質均勻,各項復檢指標都達到要求的砌塊。砌筑砂漿的強度不應低于M5,施工時應嚴格按設計配合比配制,充分攪拌均勻。砌塊應在砌筑前1 d澆水濕潤,以免過度吸水而導致砂漿強度不足。
3)做好施工準備工作。在砌筑施工前,需要先做好相關的準備工作,為填充墻的砌筑施工提供基礎保障。一般來講,要從以下幾方面著手準備:①技術準備。首先,確保主體結構的技術驗收已經完全符合技術標準,做好施工技術交底工作;其次,做好填充墻的軸線、墻身線、門窗洞口位置線、管道預留洞位置及標高線等多個彈線基礎工作;最后,仔細核查施工設計圖紙中的標高等數據與實際施工現場測量的數據是否吻合,要經過監理人員驗收后方可開始施工。②材料準備。填充墻對于砌塊的要求主要體現在質輕、隔熱保溫、防火防潮等幾方面,只有檢測結果符合技術要求,方可投入使用。③機械器具,如攪拌機、施工電梯、提升機等。④人員配備。填充墻砌筑施工采用綜合作業隊進行施工的方法,要做到統一領導,分工明確,配合密切,合理安排施工人員的工作任務。
4)加強施工過程的質量控制。嚴格按照施工驗收規范的要求進行上下層錯縫組砌。在墻體砌筑前,先進行磚塊預排列,并且嚴格控制砂漿飽滿度及灰縫的厚度。砌筑時應在墻體底部實砌三皮實心磚墻。正確處理梁、柱與填充墻的接縫。填充墻砌至接近梁、板底時,應留一定空隙120~200 mm。待填充墻砌完并間隔7~14 d后,墻體變形基本完成,再用同砌體材料的實心磚斜砌擠緊,傾斜度控制在45~60度,以使砌體與梁、板底緊密結合。為保證柱與填充墻的連接,應沿墻高每隔500 mm設置拉結鋼筋,拉結筋必須放置在砂漿中。預埋在柱上的拉結筋如果與灰縫錯位,應將鋼筋位置校正或在柱上補拉結筋。在墻面上敷設管線時,應使用切割機切出管線的走向后,再用鑿子鑿出,不可以直接用鑿子鑿出管道走向。管道敷設時,管道表面應低于墻面4~5 mm,將管道與墻體采用鐵絲釘固牢靠,不得有松動、反彈現象。此外,要做好成品保護工作,砌筑后應盡量保證墻體避免撞擊振動,及時對其進行養護,以保證砌體強度能夠得到正常的增長。
5)加強抹灰質量控制。①抹灰前要清理基層雜物,如碎模板、釘子、突出灰塊等,澆水濕潤。然后進行刷漿、拉毛處理,以阻止或延緩墻體的吸水能力,避免抹灰砂漿在沒有充分水化前被吸走大量水分。②砌體抹灰前,可以在不同材料交界處掛鋼絲網片,以增強抗裂功能。砌塊墻面底灰應采用混合砂漿,混凝土墻面宜先用1:2.5水泥砂漿刮好,至最后面層時與砌塊墻面再使用同種砂漿。經過這種處理后,混凝土墻面與砌塊墻面相交處不易出現裂縫。③在砂漿中摻入纖維,即采用纖維砂漿抹面的方法,也可以有效控制墻體裂縫。也就是將聚合物短纖維按一定比例摻入砂漿中拌和,形成纖維砂漿。短纖維在砂漿中的作用是提高砂漿的抗拉強度,阻止砂漿中原有微裂縫的擴展,延緩新裂縫的出現,提高基體的抗變形能力,改善其韌性和抗沖擊性。④抹灰應分層進行,嚴格控制抹灰的總厚度和每層的厚度。一次抹灰的厚度,一般控制在6~8 mm,相鄰兩次抹灰的間隔應進行養護。
填充墻裂縫現象有著較多的影響后果,對于這個課題的研究同樣有著非常重要的意義,比如提高建筑物的質量,減少工程投訴,有利于新型建筑材料的推廣應用,推動墻體事業的改革發展等。伴隨著時代的不斷發展,填充墻的需求量越來越大,施工技術也會不斷提高、改善。填充墻將以更高的性能參與到建筑工程之中,為我國建筑行業的發展貢獻更大的力量。
[1]GB 50203-2011,砌體結構工程施工質量驗收規范[S].
[2]GB 50011-2010,建筑抗震設計規范[S].
[3]王剛,閆海濱.框架填充墻裂縫控制技術[J].建筑技術,2010 (6):85~87.
[4]解東新.關于框架填充墻裂縫的質量問題[J].建材發展導向,2011(4):96~97.