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高层建筑填充墙裂缝控制

2009/11/26 阅读:

摘要:混凝土框架结构和剪力墙结构是目前高层建筑最常用的建筑结构形式,但填充墙常出现开裂现象,造成使用不便,引起安全隐患。因此分析高层建筑填充墙裂缝的分类与生成机理,加强防范高层建筑填充墙裂缝的控制已成为工程量、国家行政主管部门以及房屋开发商共同关注的课题。

关键词:混凝土;框架结构;高层建筑;填充墙;裂缝控制

随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。因此,填充墙裂缝的控制已经成为整个建筑行业共同关注的课题。

一、高层建筑填充墙裂缝的分类与生成机理

(一)干缩裂缝

干缩裂缝的形式较多,主要有垂直裂缝、水平裂缝、阶梯形裂缝,裂缝多为细小裂缝。在任何墙面上都不同程度的存在干缩裂缝。我们知道,混凝土结构中常用轻质砌块作为填充墙材料,砌块具有随着含水量的降低产生干缩变形的特征,通常砌块成型后的1个月内收缩变形比较大,以后渐趋稳定。干缩后的砌块在砌筑时,遇水受潮后又发生膨胀,然后随着砌体干燥再次于缩,砌体内部产生收缩应力,在薄弱的部位产生拉裂缝。这类收缩变形引起的裂缝分布较广,开裂严重的部位主要位于填充墙与梁、柱及剪力墙连接部位。

(二)结构裂缝

荷载作用下,结构构件必然产生变形。比如梁跨较大时,会产生较大挠度;建筑较高时,相邻竖向受力构件的竖向压缩变形必然存在差异;建筑物两部分高差或地基变形模量差异过大,相邻部位易产生较大沉降差。结构构件的差异变形,易导致填充墙变形不一致,使其内部产生剪切应力,当其主拉应力超过砌体抗拉极限强度时,填充墙砌体就会沿着主拉应力迹线产生因剪切引起的拉裂缝。

(三)构造裂缝

混凝土砌块在切割过程中,表面会存在松散颗粒和灰尘附着物,抹灰时如不清理干净,将很容易形成“两层皮”,这样日后会有空鼓开裂的隐患。如果混凝土砌块表面凹凸不平,抹灰不均匀,产生收缩不均匀,也会成为空鼓开裂的原因。其主要的主要原因是:(1)设计构造措施处理不当。由于设计人员对砌体材料性质不清楚,对结构变形特征认识不足,对节点防裂构造措施缺乏经验,设计中对防裂问题未能引起足够重视而没有采取有效措施都会在填充墙内部引起应力分布不均,导致薄弱部位开裂。(2)由施工原因引起的填充墙开裂。施工工序、工期安排不合理;砂浆、砌体材料质量的影响。

(四)温度裂缝

主要是由于填充墙与钢筋混凝土的线膨胀系数不同,使得温度变化时两种材料的收缩量也不同,这就造成了在两种材料结合处的裂缝,这种裂缝往往比较规则。由于温度变化比较频繁,墙面出现裂缝后难以根治,只能通过治理以控制其裂缝宽度,使之成为无害裂缝。

二、防范高层建筑填充墙裂缝控制的措施

(一)合理选择墙体材料

应优先选用与框架结构混凝土的线膨胀系数相近、吸水率较小、材料强度较高的砌块或砖作为填充墙的砌体材料,如黏土空心砖、陶粒混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等。

(二)优化施工设计

对高层建筑结构房屋的基础形式的选择,在设计时要充分考虑其不均匀沉降,尤其是对进行地基人工处理的框架结构更应考虑不均匀沉降对框架变形的影响,并应计算沉降量,预估框架变形程度,这样可保证在施工时对重点部位予以重点控制。合理设计保温隔热层;合理设置门窗尺寸及材料;合理设置伸缩缝和沉降缝;控制好框架的侧移变形。

(三)加强施工质量控制

1.由于高层建筑砌块体积较大、砌体又设置拉结筋,所以相应灰缝厚度也有所增加,当一面填充墙体砌筑完成时,墙体的自然沉降会逐渐展开,使墙体上部与主体结构的接触处产生裂缝,因此填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定的空隙,以便任由填充墙自由沉降变形。

2.严格按照施工验收规范的要求进行上下层错缝组砌。在砌体砌筑前,绘制块植物区系排列图,确定皮数杆每层砌筑皮数,水平、竖直灰缝宽度,砌块的搭接长度,及不同规格砌块的使用位置等,并且严格控制砂浆饱满度及灰缝的厚度。

3.在墙的高度、厚度、不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。

4.正确处理梁、柱与填充墙的接缝。填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定空隙170~200mm。等填充墙砌完并间隔1~10d后,墙体变形基本完成,再用同砌体同材料的实心砖斜砌挤紧,倾斜度控制在45~60度,以使砌体与梁板底紧密结合。为保证柱与填充墙的连接,沿墙高每隔600mm设置拉结筋,且砌筑前一定要排砖,调整好灰缝大小,避免在柱边出现灰缝偏大或过窄,使柱墙连接不紧密。拉结筋必须放置在砂浆中,预埋在柱上的拉结筋如果与灰缝错位时,应将钢筋位置校正或在柱上补焊拉结筋。

5.做好成品保护工作,砌筑后应尽量保证墙体避免撞击振动,并对其进行及时的养护,以保证砌体强度能够得到正常的增长。

(四)注重墙体抹灰控制

1.应严格控制抹灰时间,只有待填充墙砌筑完毕1个月后方能抹灰,这样就不会因墙体收缩而引起抹灰层的开裂。

2.墙体抹灰过程:抹灰前应将砌块墙面的灰缝、孔洞、凹槽填补密实、整平、清除浮灰,并用1:1水泥砂浆拉毛墙面。在砌块墙身与混凝土梁、柱、剪力墙交接处,门窗洞边框处和阴角外钉挂10mm×10mm孔眼的钢丝网,每边宽度不小于200mm,在蒸压灰砂砖与砌块处每边100mm宽。将挂网展平,用射钉与梁、柱或墙体连续,或与预埋钢筋点焊固定,网材搭接做到平整、连续、牢固、搭接长度不小于100mm,这样可防止因收缩不均匀而出现的裂缝。抹灰前应对墙身隔夜淋水2~3次,第二次进行基层处理,处理时先用掺107胶的水泥浆刷墙面,以保证抹灰层与基层粘结牢固,随后进行抹灰。

(五)积极运用裂缝修复方法

已经产生的裂缝则必须设法予以修复,否则影响建筑物的观感和使用功能。填充墙的裂缝一般不影响结构安全,因此在裂缝修复时不必强调强度方面的要求,但对温度的反复性必须有充分的认识。对已趋于稳定的裂缝可采用手工直接将水泥砂浆进行修补,修补后注意浇水养护。对于因不均匀沉降而导致的较大裂缝则需与结构加固配合进行。通过修复可提高墙体裂缝部位的抗变形能力,在原裂缝位置一般不会再出现裂缝,如附近有较薄弱环节则可能再出现的裂缝,裂缝修补时可将薄弱环节同时处理。

总之,高层建筑填充墙裂缝的预防与控制,目前将一直都值得关注,因为裂缝带来的问题仍然随处可见。除了应严格按照规范施工,抓好施工管理,同时要从设计、施工阶段,针对结构、材料特点,采取相应的构造措施,舍得投入,才能真正解决墙体开裂的问题。

高层建筑填充墙裂缝控制

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