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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理，加強防范高層建筑填充墻裂縫的控制已成為工程量、國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
隨著我國墻改、住房商品化的進展，人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。因此，填充墻裂縫的控制已經(jīng)成為整個建筑行業(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，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，會產(chǎn)生較大撓度；建筑較高時，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，當其主拉應(yīng)力超過砌體抗拉極限強度時，填充墻砌體就會沿著主拉應(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程中，表面會存在松散顆粒和灰塵附著物，抹灰時如不清理干凈，將很容易形成“兩層皮”，這樣日后會有空鼓開裂的隱患。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，也會成為空鼓開裂的原因。其主要的主要原因是：(1)設(shè)計構(gòu)造措施處理不當。由于設(shè)計人員對砌體材料性質(zhì)不清楚，對結(jié)構(gòu)變形特征認識不足，對節(jié)點防裂構(gòu)造措施缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中對防裂問題未能引起足夠重視而沒有采取有效措施都會在填充墻內(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，只能通過治理以控制其裂縫寬度，使之成為無害裂縫。
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、陶粒混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等。
（二）優(yōu)化施工設(shè)計
對高層建筑結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)形式的選擇，在設(shè)計時要充分考慮其不均勻沉降，尤其是對進行地基人工處理的框架結(jié)構(gòu)更應(yīng)考慮不均勻沉降對框架變形的影響，并應(yīng)計算沉降量，預(yù)估框架變形程度，這樣可保證在施工時對重點部位予以重點控制。合理設(shè)計保溫隔熱層；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，當一面填充墻體砌筑完成時，墻體的自然沉降會逐漸展開，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，應(yīng)留一定的空隙，以便任由填充墻自由沉降變形。
2．嚴格按照施工驗收規(guī)范的要求進行上下層錯縫組砌。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，砌塊的搭接長度，及不同規(guī)格砌塊的使用位置等，并且嚴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，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)筋如果與灰縫錯位時，應(yīng)將鋼筋位置校正或在柱上補焊拉結(jié)筋。
5．做好成品保護工作，砌筑后應(yīng)盡量保證墻體避免撞擊振動，并對其進行及時的養(yǎng)護，以保證砌體強度能夠得到正常的增長。
（四）注重墻體抹灰控制
1．應(yīng)嚴格控制抹灰時間，只有待填充墻砌筑完畢1個月后方能抹灰，這樣就不會因墻體收縮而引起抹灰層的開裂。
2．墻體抹灰過程：抹灰前應(yīng)將砌塊墻面的灰縫、孔洞、凹槽填補密實、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)埋鋼筋點焊固定，網(wǎng)材搭接做到平整、連續(xù)、牢固、搭接長度不小于100mm，這樣可防止因收縮不均勻而出現(xiàn)的裂縫。抹灰前應(yīng)對墻身隔夜淋水2～3次，第二次進行基層處理，處理時先用摻107膠的水泥漿刷墻面，以保證抹灰層與基層粘結(jié)牢固，隨后進行抹灰。
（五）積極運用裂縫修復(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)時不必強調(diào)強度方面的要求，但對溫度的反復(fù)性必須有充分的認識。對已趨于穩(wěn)定的裂縫可采用手工直接將水泥砂漿進行修補，修補后注意澆水養(yǎng)護。對于因不均勻沉降而導(dǎo)致的較大裂縫則需與結(jié)構(gòu)加固配合進行。通過修復(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，裂縫修補時可將薄弱環(huán)節(jié)同時處理。
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，因為裂縫帶來的問題仍然隨處可見。除了應(yīng)嚴格按照規(guī)范施工，抓好施工管理，同時要從設(shè)計、施工階段，針對結(jié)構(gòu)、材料特點，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題。
參考文獻
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