5 混凝土结构与填充墙间裂缝防治施工工法

混凝土结构与填充墙间裂缝防治施工工法 陕西航天建筑工程公司 陕西华新建工有限公司 段军锁 鲜立勃 张海鹏  李杰俊  吴 昊 1. 前  言 混凝土结构室内填充墙砌体裂缝主要集中于砌体与混凝土框架梁、柱、墙的结合部位，属于工程质量通病范畴。因室内填充墙多使用轻质砌块材料，砌块墙体整体性较差，抗拉强度较低，与混凝土结构的材质不同且膨胀系数不同，两者变形很难协调一致，因此在温度影响下，易引起变形裂缝，并导致墙面抹灰层、涂料层表面开裂。裂缝的存在给人在感观上和心理上造成不良影响，也增加了外墙面渗漏风险，已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观和敏感的问。 为了预防该质量通病的发生，陕西航天建筑工程公司在施工中，经过长期不断改进和完善，总结形成了《混凝土结构与填充墙间裂缝防治施工工法》，先后应用于盘龙花园2、3号楼、曲江梧桐苑一期6、7、8号楼、中煤科工集团西安研究院培训中心等工程，取得良好效果。 以本工法为课题开展的QC小组活动荣获2010年度陕西省工程建设优秀QC小组二等奖。 2. 工法特点 本工法采用多种措施并举，“防”、“放”、“抗”相结合，实施混凝土结构与填充墙间裂缝通病综合治理： 2.1 在填充砌体与混凝土结构框架柱、墙交接处增设低标号素混凝土构造柱，使混凝土结构与砌体之间形成一个有效的过渡。 2.2 填充砌体在门洞过梁高度增设通长混凝土加强带，增加墙体的整体性，以避免墙体一次砌筑过高。 2.3 构造柱和加强带模板支设使用对拉螺杆加固，外墙面采用止水对拉螺杆，避免砖墙上留模板加固洞口。 2.4 砌体顶部与混凝土梁间留空50～70mm高，待墙体砌筑完成14日后，采用加微膨胀剂的细石混凝土填塞密实。空隙填满混凝土后，在两侧用表面适度锤击力镶嵌一层豆石，进一步压紧空隙内的混凝土，最后用1:3水泥砂浆将石子表面抹平。 3. 适用范围 本工法适用于工业与民用建筑混凝土结构采用空心砖、蒸压加气混凝土砌块等填充墙的砌筑施工。 4. 工艺原理 砌块本身属于脆性材料，强度等级低，吸水率高，收缩变形大，与混凝土结构的材质不同且膨胀系数不同，两者变形很难协调一致。在温度影响下，对于砌体的胀缩，不同的部位是不相同的，往往是两头大而中间小，当填充砌体与混凝土墙柱之间的连接强度较小且墙体材料的抗拉强度较大时，变形出现在界面处，产生界面缝。 在填充砌体与剪力墙、框架柱交接处留马牙槎，设置素混凝土构造柱，使混凝土结构与砌体之间形成一个有效的过渡，增强了两种线膨胀系数不同材料间的连接，有效地减少了因两种材差而产生的裂缝。同时，在填充砌体门洞过梁处直接设置通长混凝土加强带，增加墙体的整体性，这就增加了一次技术间歇，可避免墙体一次砌筑过高。多种措施并举，“防”、“放”、“抗”相结合，使填充墙与混凝土结构有机结合，全面防止裂缝发生。 图1 混凝土结构与填充墙间裂缝防治原理图 5. 施工工艺及操作要点 5.1施工工艺流程 混凝土结构与填充墙间裂缝防治施工施工工艺流程如图2所示。 图2  施工工艺流程图 5.2 施工准备 5.2.1 主体混凝土结构子分部已施工完毕，并经验收合格。 5.2.2 制作皮数杆，注明砌体皮数、灰缝厚度、门窗洞口、木砖、拉结筋、圈梁等的尺寸标高。 5.2.3 填充墙与混凝土结构墙、柱、梁间的拉结筋按照规格和间距采用化学植筋连接，并进行锚固钢筋拉拔试验，符合《砌体结构工程施工质量验收规范》（GB50203-2011）第 9.2.3条规定。 5.2.4 砌筑砂浆配合比、C20细石混凝土配合比经有资质的试验室确定，准备好砂浆试模。 5.2.5 填充墙砌体施工前，应组织技术人员熟悉图纸，对作业人员进行技术交底。 5.3基层处理 5.3.1将基础梁顶面、楼面和混凝土墙柱与砌体接触面的灰尘、污垢、杂物等，清扫干净，洒水湿润。根据最下面第一皮砌块的标高，拉通线检查，如水平灰缝厚度超过20mm，用C15以上细石混凝土找平。 5.3.2混凝土结构墙、柱、梁与填充墙的接触面采用机械喷涂或扫帚刷一层界面剂进行毛化处理，或将混凝土表面用錾子剔毛。 5.4 放线、立皮数杆 根据设计图纸弹出的轴线、墙边线、构造柱位置线、素混凝土构造柱线、门窗洞口线；立皮数杆，皮数杆标出砌体的皮数、灰缝厚度及门窗洞口、拉墙筋、墙梁等构造标高。皮数杆间距15～20m，转角处均应设立，一般距墙皮或墙角50mm。靠近混凝土墙、柱处，可将窗台和窗顶的位置标高线直接标识在墙、柱上。待施工放线完成后，上报技术部门验收合格后，方可进行墙体砌筑。 5.5 排砖撂底 5.5.1 根据要砌筑的墙体长度、高度试排砖，摆出素混凝土构造柱、门、窗及孔洞的位置。  5.5.2 外墙第一皮砖撂底时，横墙应排丁砖，梁及梁垫的下面一皮砖、窗台等阶台水平面上一皮砖应用丁砖砌筑。 5.6 砌筑填充墙 5.6.1 组砌应正确，上下错缝呢过，交接处咬槎搭接，掉角严重的砖或砌块不宜使用。 5.6.2 砌筑灰缝应横平竖直，砂浆饱满。空心砖砌体水平、竖向灰缝8～12mm；蒸压加气混凝土砌体水平灰缝宜为15mm，竖向灰缝为20mm。 5.6.3 在厨房、卫生间、浴室等处采用蒸压加气混凝土砌块砌筑时，墙底部宜现浇混凝土坎台，其高度宜为150mm。 5.6.4 空心砖的砌筑应上下错缝，砖孔方向应符合设计要求。当设计无要求时，宜将砖孔置于水平位置；当砖孔垂直砌筑时，水平铺灰应用套板。砖竖缝应先挂灰后砌筑。 5.6.5 填充墙砌筑时应错缝搭砌，蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3，并不小于150mm。 5.6.6 填充墙与混凝土结构间低标号素混凝土构造柱，应先将构造柱位置进行弹线。砌墙时，与构造柱连接处砌筑成马牙槎，其中构造柱宽90mm，马牙槎留置尺寸为30mm，每一个马牙槎沿高度方向的尺寸不应超过300mm，马牙槎应先退后进，如图3所示。 图3  马牙槎构造 5.6.7 当设计无要求但墙高超过4m时，在门洞顶部或距墙底2.1m处设置一道120mm高C20混凝土加强带，配筋为2φ6，如图4所示。 图4  混凝土加强带 5.6.8 按设计要求设置的构造柱、圈梁、过梁、各种预留孔洞、预埋件等，应按设计要求设置，避免后期剔凿。 5.6.9 空心砖砌筑时，管线的留置方法，当设计无具体要求时，可采用穿砖孔预埋或弹线定位后用无齿锯开槽（用于加气混凝土砌块），不得留水平槽。管线安装后用C20细石混凝土填堵密实，外贴耐碱玻纤布，或按设计要求处理。 5.6.10 墙体转角处和纵横墙交接处应同时砌筑。临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。 5.6.11 填充墙砌至接近梁、板地时，应留50～70mm空隙，待填充墙砌筑完毕并至少间隔14天后，按照5.9条将缝隙填实。 5.6.12 填充墙砌筑时应拉通线，随砌、随吊、随靠，保证墙体垂直、平整，不允许砸砖修墙。 5.7 混凝土加强带 填充墙高度大于4m且设计无要求时，在门洞顶部或距墙底2.1m处时设置一道120mm高混凝土加强带，增加墙体的整体性，人为增加了一次技术间歇，可以避免墙体一次砌筑过高，加强带模板支设如图5所示。加强带采用C20细石混凝土浇筑，振捣密实。 图5 加强带模板支设图 5.8 素混凝土构造柱施工 5.8.1 填充墙与结构墙、柱交接处的素混凝土构造柱支设模板前，对柱墙面及地面的浮灰，尘土进行清理干净，支模板前沿砌体马牙槎凹凸边缘粘贴双面胶带（如图6所示），以防止混凝土浇筑时漏浆。 图6  马牙槎凹凸边缘粘贴双面胶带 5.8.2 模板采用Φ12对拉螺杆加固，间距50cm，内墙采用普通对拉螺杆，外墙采用止水螺杆（如图7所示）。柱顶部模板设置为喇叭式进料口，进料口应比构造柱高大约100mm。 图7 外墙止水螺杆 5.8.3 为方便混凝土振捣，模板可分段支设，每段宜为500～1000mm。 图8 构造柱模板支设图 5.8.4 先浇水湿润构造柱模板和墙柱，采用坍落度为180±20的C20混凝土分层浇筑，并用φ30插入式振动棒插入振捣，保证混凝土密实。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍，不超过300mm，浇筑混凝土时应把进料口满浇，保证构造柱顶部混凝土与结构梁之间混凝土密实。同时使用插入式振动器在构造柱模板外侧辅助振捣，逐点向上移，移动间距不大于300mm，做到均匀振实，拆模后表面清晰、平整、光滑，马牙槎垂直平整且进出一致。 5.9 砌体顶部填塞 5.9.1 按照5.6.11条填充墙砌至接近梁、板底时，留出的50～70mm空隙，待填充墙砌筑完毕并至少间隔14天，砌体充分收缩、沉实，内部砂浆充分凝结后，对空隙进行清理，浇水湿润。 5.9.2 对所留空隙用C20微膨胀细石混凝土填实。在墙的两侧同时倒入混凝土，手工捣实。混凝土塌落度以控制在30～40mm为宜。 5.9.3 空隙填满混凝土后，在两侧用表面适度锤击力镶嵌一层豆石，进一步压紧空隙内的混凝土，最后用1:3水泥砂浆将石子表面抹平。（见图9） 图9 镶嵌石子示意图 6. 劳动力组织 根据填充墙砌体工程施工特点，施工各阶段劳动力安排如表1所示。 表1   劳动力安排 施工阶段 岗位/工种 数量人 备注 施工准备 工长 1人 安全生产管理 技术员 1人 测量放线、技术交底、配合比 质量员 1人 检查验收 植筋工 4人 化学植筋 普 工 2人 基层清理 填充墙砌体 工长 1人 生产管理 安全员 1人 安全管理 试验员 1人 试块制作 质量员 1人 检查验收 砌筑工 若干 根据工作量确定 模板工 若干 根据工作量确定 混凝土工 若干 根据工作量确定 普工 若干 配合技术工种施工         7. 材料和机具设备 7.1  主要材料 7.1.1 砌块 （1）空心砖、加气混凝土块等材料的品种、规格、强度等级、密度应符合设计要求，规格一致。砌块进场应有产品合格证书及出厂检测报告。施工时所用的砌块龄期不应小于28天。 （2）填充墙砌体砌筑前要求控制含水率的块材应提前1～2天喷水、洒水湿润。蒸压加气混凝土砌块砌筑时，应向砌筑面适量洒水。 7.1.2 砂浆 （1）砂浆的配合比应由试验室经试配确定。在砂浆中掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。经检验和试配符合要求后，方可使用。 （2）优先采用干拌砂浆，干拌砂浆生产厂家应提供：法定检测部门出具的、在有效期限内的型式检验报告；干拌砂浆生产检测部门出具的检验报告及生产日期证明；干拌砂浆使用书。 （3）干拌砂浆进场使用前，应分批对其进行抗压强度复试。 （4） 干拌砂浆存放日期自生产日起不能超过90天。超过90天时，应重新取样复试，检验合格后方可继续使用。 7.1.3 水泥 宜采用32.5级普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥应有出厂质量证明，水泥进场使用前，应分批对其强度、安定性进行复验。检验批应以同一生产厂家、同一编号为一批。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应重新复验，并应按试验结果使用。不同品种的水泥，不得混合使用。 7.1.4 砂 （1）宜用中砂，过5mm孔径筛子，并不应含有杂物。 （2) 砂含泥量，对水泥砂浆和强度等级等于和高于M5的水泥混合砂浆，不应超过5%；对强度等级低于M5的水泥混合砂浆，不应超过10%。 （3）人工砂、山砂及特细砂，应经试配能满足砌筑砂浆技术条件要求。 7.1.5 掺合料 选用石灰膏、粉煤灰、磨细生石灰粉等。 （1）水泥混合砂浆，不得采用脱水硬化的石灰膏和消石灰，生石灰熟化时间不得少于7d，磨细石灰粉熟化时间不得少于2d。 （2）掺入有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等，应经检验和试配符合要求后，方可使用。有机塑化剂应有砌体强度的型式检验报告。 7.1.6 水 拌制砂浆用水，水质应符合国家现行《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的规定。 7.1.7 其他材料 （1）墙体拉结钢筋、预埋于构造柱内的拉结钢筋要事先下料加工成型，放置于作业面随砌随用。框架拉结钢筋要事先预埋在结构墙柱中，砌筑前焊接接长。如果采用后置式与结构锚固，要进行拉拔强度试验。 （2）门、窗洞口木砖事先制作，并进行防腐处理。 （3）门、窗及洞口预制钢筋混凝土过梁，按设计要求专人预制，按规格、尺寸堆放。 7.2  机具设备 7.2.1 机械设备：砂浆搅拌机、混凝土搅拌机、插入式振动器、垂直运输机械等。 7.2.2 手工工具：胶皮管、筛子、铁揪、半截灰桶、喷水壶、托线板、小白线、大铲或瓦刀、夹具、手锯、小推车、灰斗、小撬棍、 小木锤、线锤、皮数杆等。 7.2.3  测量工具：水准仪、经纬仪、水平尺、钢卷尺、卷尺、百格网、磅秤、砂浆稠度仪、砂浆及混凝土试模、后台配料装置或电子秤、方尺、靠尺、线坠、塞尺。 8. 质量控制 8.1 质量验收标准 本工法执行的主要规范、标准、图集，如表2所示。 表2 本工法应满足的有关标准、规范 序号 名 称 编号及版本 备 注 1 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300－2001 国家 2 《砌体工程施工质量验收规范》 GB50203-2011 国家 3 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002(2011版) 国家         8.2 主要质量验收要求 8.2.1 主控项目 块材、砂浆和混凝土的强度等级应符合设计要求。 检验方法：检查块材的产品合格证书、产品性能检测报告和砂浆试验报告。 8.2.2 一般项目 （1）填充墙砌体一般尺寸的允许偏差宜符合表3的规定。 （2） 蒸压加气混凝土砌块不应与其他块材混砌。 抽检数量：在检验批中抽检20%，且不应少于5处。 检验方法：外观检查。 表3  填充砌体允许偏差 项次 项目 允许偏差（mm） 检验方法 1 轴线移位 10 用尺检查 2 垂直度 小于等于3m 5 用2m托线板或吊线、尺检查 大于3m 10 3 表面平整度 8 用2m靠尺和楔形塞尺检查 4 门窗洞口高、宽（后塞口） ±5 用尺检查 5 外墙上、下窗口偏移 20 用经纬仪或吊线检查           8.2.3 填充墙的砂浆饱满度及检验方法应符合要求，水平和竖向灰缝饱满度不应小于80%规定。空心砖垂直灰缝饱满，不得有透明缝、瞎缝、假缝。蒸压加气混凝土砌块垂直灰缝饱满度不应小于80%。 抽检数量：每步架子不少于3处，且每处不应少于3块。 检验方法：采用百格网检查块材底面砂浆的粘结痕迹面积。 8.2.4 填充墙砌体留置的拉结钢筋或网片应置于水平灰缝中，埋置长度应符合设计要求，竖向位置偏差不应超过一皮砌块高度。 抽检数量：在检验批中抽检20%，且不应少于5处。 检验方法：观察和用尺检查 8.2.5 填充墙砌筑时应错缝搭砌。蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3；竖向通缝不应大于2皮。 抽检数量：在检验批的标准间中抽查10%，且不应少于3间。 检验方法：观察和用尺检查。 8.2.6 填充墙砌体的灰缝厚度和宽度应正确。空心砖砌体灰缝应为8mm～12mm。蒸压加气混凝土砌块水平灰缝、垂直灰缝厚度宜为15mm和20mm。 抽检数量：在检验批的标准间中抽检10%，且不应少于3间。 检验方法：用尺量5皮空心砖或小砌块的高度和2m砌体长度折算。 8.2.7 填充墙砌至接近梁、板底时，应留一定的空隙，待填充墙砌筑完并应至少间隔14d后，再用微膨胀混凝土填塞。 抽检数量：每验收批抽10%填充墙片（每两柱间的填充墙为一墙片）且不应少于3片墙。 抽检方法：观察检查。 8.3  质量控制措施 8.3.1 砂浆计量要求准确,立缝要排匀，留设外墙窗口必须同下层窗口保持垂直。 8.3.2 立皮数杆要保持标高一致,砌砖时准线要拉紧，防止一层线松，一层线紧。 8.3.3 构造柱砖墙应砌成大马牙槎，从柱脚开始两侧都应先退后进。构造柱内的落地灰、砖渣杂物必须清理干净，防止混凝土内夹渣。设置好拉结筋。 8.3.4 为使砌体与砂浆之间粘结牢固，砌筑时应提前2d浇水湿润，含水率宜控制在5％～8％。 8.3.5 砌体施工应严格按施工规范的要求进行错缝搭砌，避免墙体因出现通缝而削弱其稳定性。 8.3.6 混凝土计量严格控制，避免因计量不准，影响混凝土强度，施工前要检查、校正计量装置。同时加水量必须严格控制。 8.3.7 混凝土施工前，对模板的支撑体系是否牢固以及柱根部、模板上的杂物是否清理干净进行检查， 确认无误后，在对模板和模板周围的砌体进行浇水湿润，注意不能有积水。 8.3.8 加强混凝土振捣的各个环节，确保振捣密实，无漏振、过振现象的出现。 8.4 产品防护 8.4.1 砌墙所用块材运输、装卸过程中，严禁抛掷和倾倒，防止损坏。 8.4.2 砌筑好的填充墙，不得碰撞撬动，否则应重铺砂浆砌筑。 8.4.3 洞口、管道、沟槽等应事先预留预埋。开洞时应弹线切割，并保持块体完整；如有活动或损坏，应进行补强处理防止砌后剔凿。 8.4.4 运料、卸料、翻架子等，防止碰撞墙面及门窗洞口。 8.5.5 墙体拉结筋、抗震构造柱钢筋及各种预埋件，暖卫、电气管线等，均应注意保护，不得任意拆改或损坏。 8.5.6 墙体砌筑后，砂浆达到一定的强度后才能支设构造柱，过梁模板。 8.5.7 浇筑混凝土时，对周围墙面要采取覆盖保护措施，防止污染墙面。 9. 安全与环境保护 9.1主要安全施工措施 9.1.1对工人应进行三级安全教育，做好职业健康安全教育。结合培训，对各个工种进行安全操作规程教育，合格后方能上岗。施工机械应设专人操作并持证上岗。 9.1.2砖砌体施工脚手架要搭设牢固。  9.1.3砖过梁底部的模板，应在灰缝砂浆强度不低于设计强度的50%时，方可拆除。 9.1.4外墙施工时，必须有外墙防护及施工脚手架，墙与脚手架间的间隙应封闭防高空坠物伤人。  9.1.5严禁站在墙上做划线、吊线、清扫墙面、支设模板等施工作业。  9.1.6在脚手架上，堆放普通砖不得超过3层。  9.1.7操作时精神要集中不得嬉笑打闹，以防意外事故发生。  9.2环保措施 9.2.1施工作业面应保持整洁，严禁将建筑垃圾随意抛洒，做到文明施工、工完场清、定点堆放。 9.2.2优先选用先进的环保机械，采取设隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音的允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。 9.2.3对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。 9.2.4砌筑前，必须先将制作好的砂浆盒放置在楼地面上，砌筑砂浆只能倒在砂浆盒内，严禁砂浆污染地面，如果砂浆掉在地面上，必须及时清理，并用清水将地面冲洗干净。 9.2.5运到楼层的砂浆或混凝土应有计划，做到随用随运，对于当时不能用完的砂浆，应及时清理到指定地方。 9.2.6生产污水须经过沉淀池过滤后排入市政排污管网。 10. 效益分析 10.1经济效益分析 10.1.1 本工法与传统工艺比较，工序上的主要区别在于素混凝土构造柱、混凝土加强带和墙顶填塞干硬性混凝土等部位取代砌体，经济效益分析如下： （1）传统方法经济指标 1）砌筑人工费用： 170元/m3×0.24m×0.12m=4.89元/m 2）砌筑材料费： 烧结体空心砖： （1m×0.12m×0.24m）÷（0.24m×0.24m×0.115m）×1.8元/块=7.83元/m 干混砌筑砂浆： (0.24m×0.12m×0.01m+0.24m×0.24m×0.01m) ×8×400元/m3=2.76元/m 3）裂缝返工费用（人工+材料）： 10元/m（抹灰）+15元/m（涂料）+2元/m（其他）=27元/m 4）传统方法费用合计 4.89+7.83+2.76+27=42.48元/m （2）本工法经济指标 1）人工费（模板、混凝土）：30元/m 2）混凝土费用：300元/m3×0.24m×0.12m=8.64元 3）模板费用：使用主体剩余材料，费用不计。 4）本工法费用合计： 30+8.64=38.64元/m （3）本工法与传统方法费用比较： 38.64-42.48=-3.84元/m 采用本工法施工比传统工艺节约3.84元/m。 10.1.2 本工法在盘龙花园2、3号楼，曲江梧桐苑6、7、8号楼和中煤科工集团西安研究院培训中心工地使用，经济效益分析见下表： 表4 工程应用经济效益分析表 序号 工程名称 工程量 节约单价 计算式 节约费用 1 盘龙花园2、3号楼 5990m 3.84元/m 5990×3.84= 23001.6元 2 曲江·梧桐苑项目一期III标段6、7、8号楼 8844m 3.84元/m 8844×3.84= 33960.96元 3 中煤科工集团西 安研究院培训中心楼 2315m 3.84元/m 2315×3.84= 8889.6元             10.2 社会效益分析 本工法的应用，加强了混凝土结构与填充墙接触面拉应力、提供了温度应力的有效传递途径，从根本解决了因混凝土结构和填充墙接触面裂缝导致抹灰层和涂料层开裂，提高了工程观感水平，杜绝了外墙面渗漏风险，减少返工和维修成本，节约了材料、减少了建筑垃圾的产生，降低了用户的投诉率，在社会上树立了企业形象，为建立绿色环保和节约型社会做出了贡献。