砌體建筑工程的施工技術分析

李俊??

【摘 要】分析了我國砌塊建筑施工方面與國外應用成熟國家所存在的差距及原因，并提出了我國多層砌塊建筑在結構設計時也按照配筋砌體進行計算，從而在保證結構安全度的前提下降低建筑成本，并采用合適的塊形和施工方法提高建筑質量。

【關鍵詞】砌塊的塊形；灰縫控制

Analysis on Construction Technology of Masonry Building

Li Jun

（Liaoning Zhongyu Construction （Group） Co.， Ltd Fushun Liaoning 113000）

【Abstract】This paper analyzes the gap and reasons of the construction of block building in China and the mature countries in foreign countries， and puts forward the premise that the multi-storey block building in our country is calculated according to the reinforced masonry structure in order to ensure the structural safety Lower construction costs， and the use of appropriate block and construction methods to improve building quality.

【Key words】Block block； gray seam control

1. 前言

1.1 自美國1897年建成第一幢砌塊建筑以來，砌塊結構已經歷了近百年的發展，至今已成為一個獲得廣泛應用的完整的結構體系--配筋混凝土砌塊結構體系。配筋混凝土砌塊結構體系始創于美國，在1933年加里福尼亞長灘大地震中無筋砌體遭受到嚴重破壞之后，美國推出了配筋混凝土砌塊的結構體系（即配筋砌體），建造了大量的多層和高層配筋砌體建筑，目前，美國已成為配筋砌塊應用最廣泛的國家，從20世紀60年代至今，已建立了完善的配筋砌體結構系列標準，配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結構具有類似性能和應用范圍的結構體系。在美國和日本，砌塊占墻體材料總用量的40%～50%，砌塊已成為主導性的建筑材料。近年來，隨著限制粘土磚力度的加強，砌塊已成為我國政府積極提倡推廣取代粘土磚的新型環保節能墻體材料之一，與粘土磚相比具有以下優點：（1）綜合造價經濟；（2）施工快速；（3）結構自重輕；（4）結構整體性好；（5）使用面積大；（6）保溫、隔聲及防潮性能好；（7）建筑外形卓著。

1.2 混凝土砌塊建筑雖然在國外已有百年的歷史。但在國內僅有30多年的發展史。由于混凝土砌塊與粘土磚是兩種性質完全不同的材料，砌塊的原材料是混凝土，是水硬性材料凝結而形成的，材料凝結、水分蒸發和在受力狀況下砌塊結構會出現收縮和徐變變形；砌塊的變形主要表現為收縮變形，而且砌塊的收縮和徐變變形總和需要多年才能完成，砌筑后前3個月大約完成總變形的25%，1年左右完成總變形的50%，而粘土磚是燒結成形的多微孔材料，其主要變形為膨脹變形。因此，砌體建筑在設計時對于控制墻體的收縮變形和裂縫至關重要，筆者對具體設計、施工做了一些研究。

2. 砌塊形狀的選擇

目前，我國砌塊的形狀多樣，但承重主砌塊的種類大體分為三種：

（1）一種端部為平頭，這種塊型的水平灰縫能滿足部分地區要求（能達到包括橫肋在內的飽滿度≥90%～95%的規定），但豎縫砌筑難度較大，很難做到豎縫飽滿，砌塊相關規程JGJ/T14-95亦只要求豎縫飽滿度≥80%。但實際工程中，豎縫的砌筑質量往往很差，不少工程的豎縫出現透亮，甚至少數工程的豎縫干脆未鋪砂漿。豎縫不飽滿，不僅影響砌體的抗拉和抗剪強度，使墻體更容易裂縫，而且對于墻體的抗滲、保溫、隔音也極為不利。豎縫砂漿不飽滿，必然在豎縫上部形成空腔，成為滲水通道，特別是作為外墻時，在風壓力的作用下，雨水可直接滲透到內墻面。這種塊形是我國第一代塊形，其特點是砌體的抗壓強度高，在結構設計時，其強度值不需乘以0.8的折減系數，但由于砌塊的強度極高，對于多層建筑其抗壓強度不起決定性因素，主要是由彎曲強度控制的，故應用較少，目前僅在北方地區應用。

（2）第二種塊形其端部邊緣構造為豎向邊肋寬35～40mm，中部凹進3～4mm，這種塊形豎縫砌筑難度較第一種有所降低，抗滲、防裂性較好，但其強度指標需乘以0.8的折減系數，現仍在大范圍使用。

（3）第三種塊形是在第二種塊形的基礎上改進而成的，其端部邊緣的構造為豎向邊肋寬55mm，其間有深5mm、寬15mm的豎向凹槽，端面中部凹進15mm，這種塊形要求豎縫砂漿鋪掛在寬55mm的邊肋上，使砌體端部中央形成寬80mm的豎向減壓空腔。只要砂漿配置恰當，在55mm的豎向邊肋上是非常容易做到灰縫飽滿的，從而也就不存在滲水通道，即使當灰縫發生微裂縫導致外部水分滲入時，因豎向空腔的減壓作用，滲入的水分也只會沿著腔壁向下排出而不致于滲入室內。同時，由于減壓腔的存在，使得砌體在隔音、隔熱方面的性能有所提高。這種塊形目前在國內外應用非常廣泛，也應該是多層砌體建筑結構的首選塊形。

3. 水平灰縫的飽滿度

3.1 目前，我國各地對水平灰縫的飽滿度解釋不一，雖然不同地區、版本的標準都要求水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于90%～95%，但有的地方要求水平灰縫總面積中包括橫肋部分，如推薦使用端部為平面的第一種塊形的砌塊；有的地方（如北京）對水平灰縫飽滿度的要求是指有效灰縫的飽滿度，這是因為北京地區推薦使用的砌塊是第三種塊形，由于這種塊形端面帶有灰縫槽，砌筑時上下層砌塊的橫肋相互錯位不接觸，故即使在橫肋上鋪灰也不起作用。

3.2 國外對于砌體砌筑時水平灰縫的砂漿鋪設是按設計要求確定的，一般情況下都是鋪在砌塊的側壁上，僅在下列情況下，砌塊的橫肋才要求鋪砂漿：（1）需要灌孔的孔洞橫肋，以防芯柱混凝土澆灌質量不好；（2）基礎頂部第一皮砌塊的橫肋；（3）壁柱和獨立柱的橫肋。實際上在我國的砌體結構設計規范中，基礎和壁柱及獨立柱的孔洞一般都要求灌實，故與國外也不矛盾。但國外砌體建筑在要求橫肋鋪灰的地方都是為了滿足構造要求，而我國砌塊建筑中的橫肋鋪灰是為了提高砌體的強度指標。

3.3 事實上，抗壓強度高正是混凝土砌體的一個重要特征指標。對于一般的多層建筑，即使不考慮芯柱的加強作用，砌體本身的強度也足以抵抗墻體的壓應力。例如一個7層、開間為6m的砌體建筑，假定樓層和屋面的荷載均為6KN/m，墻體的自重為2.5KN/m，層高定為3m，則底層墻體的荷載為268.5KN/m，其壓應力為1.4MPa，與目前我國統一執行的砌體規范規定的強度值相差甚遠，即使考慮偏心的影響，對于采用MU10的混凝土砌塊和M10的砂漿砌筑的砌體，在不考慮構造芯柱加強作用的影響下，其強度值也能滿足要求。但如果按照配筋砌體計算，砂漿的強度對砌體強度的影響并不大，其主要作用是保證砌體結構的整體性及砌體自身的各種性能。

4. 硼筑砂漿

（1）目前，我國建筑工程的砂漿一般都在施工現場拌制，對于混合砂漿，由于其中石灰膏含水達50%，難以精確計量，又屬于氣硬性材料，基本上不參與水化反應，從而導致砂漿抗滲性差，收縮大，是建筑發生滲漏通病的薄弱環節。同時，現砌體建筑結構設計和施工技術的研究——方建邦場采購、堆放原材料和非精確計量配制砂漿，不可避免地造成嚴重浪費和污染施工環境。對于砌體建筑，由于砌塊是一種總體表現為收縮的建筑材料，因此砌塊在施工前，除不得澆水外，還需要嚴格控制其含水率，因而對砂漿和易性的要求更為嚴格。為達到這一目的，不少地方標準都提供了專用砂漿的參考配合比，但在這些配比中，無一例外地都要求采用由其配置的價格不菲的外加劑。但在實際工作中，由于砂漿配置不能做到精確計量，而且各種原材料的質量也很難達到標準要求，因此，即使加入各種類型的外加劑，砂漿的質量也很難得到保證。事實上，在砌塊建筑廣泛應用的美國，砂漿只是由水泥、砂、石灰膏和水組成，不含任何外加劑，僅根據石灰膏的含量將砂漿分為兩種類型，即M型和s型，其中石灰膏含量較少的M型主要用于基礎和實心砌塊，通常認為M型的砂漿強度比s型高，s型砂漿的和易性比M型好。但在美國1997年版的UBC規范中并不認為二者的強度值有明顯差異，s型砂漿既可用于承重墻，亦可用于非承重墻，施工時無需按強度要求選擇砂漿種類。但值得一提的是，美國的砌筑砂漿都是采用商品砂漿，其砂漿生產采用自動化生產設備，不僅使得制造砂漿的效率大大提高，減少環境污染，降低原材料損耗，而且可以達到精確計量，從而保證砂漿的質量。

（2）目前，商品化生產的干混砂漿在歐洲國家應用很普遍，在東南亞發展也很快，有墻面砂漿、墻地磚安裝砂漿、地坪砂漿和砌筑砂漿。我國國內尚無大規模專業干粉料生產廠家，僅有少數非企業主導產品的制造商，如福星斯達集團等公司，雖然產量都不大，但可確保工程質量。因此，在砌體工程施工中，為保證砌筑質量應優先選用配比計量精確的干混砂漿。

5. 控制縫

5.1 控制縫是為防止溫度變化和砌塊干縮變形在墻體的適當位置設置的垂直通縫，該縫與墻體的灰縫要求一致，縫內采用彈性密封材料，其目的是避免墻體不規則裂縫，控制可預料的裂縫。

5.1.1 由于小型混凝土砌體與普通粘土磚結構相比較，對裂縫反映更為敏感，這主要是因為：首先是混凝土砌體的抗剪強度較低，只有磚砌體的50%，190mm厚砌塊墻的抗剪能力只為240mm厚實砌磚墻的40%；第二，砌體結構的墻體薄，灰縫的結合面小，豎縫大且飽滿度差，因此應力較為集中，易引起沿灰縫產生裂縫；第三，混凝土砌塊的干縮性比磚大；第四，也是最重要的一點，砌塊的溫度敏感性強。

5.1.2 因此，應根據建筑的結構特點，在墻體的適當位置設置控制縫，其設置位置應考慮以下幾點：（1）在墻的高度突然變化處設置豎向控制縫；（2）在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫；（3）在不大于離相交墻或轉角墻允許接縫距離之半設置豎向控制縫；（4）在門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫；（5）豎向控制縫，對3層以下的房屋，應沿房屋墻體的全高設置；對大于3層的房屋，可僅在建筑物l～2層和頂層墻體的上述位置設置；（6）控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預料的裂縫；（7）控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內應用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。

5.2 控制縫雖然可以有效地避免墻體的不規則開裂，但同時也給墻體裝修帶來一定的困難，正常的抹灰墻面會沿著墻體的控制縫出現裂縫，影響墻體的裝飾效果。對砌體結構來說，實際上建筑物的裂縫是不可避免的。墻體的裂縫寬度多大無害，這是個比較復雜的問題。此處提到的墻體裂縫寬度的標準（限值），是一個宏觀的標準，即肉眼明顯可見的裂縫。

5.3 由于我國到現在為止對外部構件（墻體）最危險的裂縫寬度尚未作過調查和評定，砌體結構尚無這種標準。但對鋼筋混凝土結構其最大裂縫寬度限值主要是考慮結構的耐久性，如裂縫寬度對鋼筋腐蝕，以及外部構件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。根據德國資料，當裂縫寬度≤0.2ram時，對外部構件（墻體）的耐久性是不危險的。但我國居民對裂縫的可接受程度還涉及到美學方面的問題。對鋼筋混凝土結構，裂縫寬度>0.3arm，通常在美學上是不能接受的，這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的，這實際變成了以直觀判別裂縫寬度的安全標準。國外對于此類問題反應十分淡漠，他們一般在砌體墻面外掛輕鋼龍骨貼石膏板，不直接接觸砌體墻面，墻體的裂縫對室內裝修沒有任何影響。我國由于經濟實力和人們居住習慣的影響，一般室內裝修還采用墻面抹灰，因而墻體裂縫問題反應比較敏銳。因此，對于砌塊建筑，我國各級政府和專家學者一方面要大力宣傳砌塊建筑裂縫產生的原因和對建筑結構的影響，消除人們對砌體結構談裂色變的盲從心理；另一方面要積極開發、研制新型墻體裝修材料，代替傳統的墻體抹灰，避免人與結構墻體的直接接觸。