防治高層建筑外墻面磚脫落安全隱患的措施

陳明玲，吳紅波，孟珊

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

高層建筑外墻磚是高層建筑外部裝飾的重要組成部分，但在施工工藝不合理、材料選擇存在問題等因素的作用下，容易出現(xiàn)面磚脫落問題。為了避免出現(xiàn)安全隱患，需要在施工中做好控制工作，有效解決目前施工中的質(zhì)量控制問題。

2 外墻脫落的原因

2.1 溫度及風(fēng)載影響

多數(shù)高層建筑外墻面磚脫落都發(fā)生在建筑物西面，在建筑物東面極少發(fā)生，這是由于每天陽光最強的時段在下午13∶00~15∶00，此時，陽光照射在建筑物西面，導(dǎo)致建筑物西面外墻大量吸收陽光能量從而溫度較高，砂漿和空心磚也因此受熱膨脹[1]。砂漿和空心磚的膨脹系數(shù)不同，而且砂漿的膨脹系數(shù)相比混凝土的膨脹系數(shù)要低，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，砂漿的線膨脹是混凝土空心磚的2倍，因此，受熱之后會出現(xiàn)明顯的外形變化不一致情況，之后溫度降低，二者也有不同的收縮系數(shù)，最終會有裂縫產(chǎn)生。另一方面，風(fēng)載荷也會影響面磚的穩(wěn)定性，如果風(fēng)載荷在西部集中，將會加快開裂速度，在溫度和風(fēng)載荷的雙重作用下，面磚就會出現(xiàn)脫落情況。對于高層建筑物，由于體積較大，使外飾比面面積也較大，下午13∶00~15∶00的陽光輻射將會導(dǎo)致表面溫度升高，面磚也會因此出現(xiàn)微小膨脹，微小膨脹無縫調(diào)整，大面積面磚會無縫伸展，最后，面磚就會在高層建筑表面隆起，產(chǎn)生較大裂縫。雨水會滲入裂縫中，并且很難徹底排出，進入冬季后由于低溫會導(dǎo)致雨水膨脹。在春夏秋冬季節(jié)的反復(fù)溫度作用下，裂縫會出逐漸擴展，再經(jīng)過3~5 a的長期凍融循環(huán)，面磚就會分離脫落。

2.2 濕度影響

空氣中含有大量的水蒸氣，形成空氣和水混合而成的濕空氣，不同溫度下空氣中含有的水分會有一定的限度，達到過飽和狀態(tài)后，水蒸氣會在濕空氣中凝結(jié)，從而產(chǎn)生冷凝水。由于水蒸氣會朝著壓力降低的方向運動，因此，在室內(nèi)外溫度不同的情況下，水蒸氣會通過維護結(jié)構(gòu)向室內(nèi)或室外運動，直到達到平衡狀態(tài)。而不同施工材料都墻體所具有的水蒸氣滲透系數(shù)會有所不同，比如，混凝土的滲透系數(shù)為1.58×10-5，而黏土磚墻的水蒸氣滲透系數(shù)為1.05×10-4。進入冬季后，水蒸氣的運動方向為從室內(nèi)向室外運動，而夏季則有室外向室內(nèi)運動的趨勢[2]。由于空心磚具有更強的水蒸氣滲透性能，因此，水蒸氣在墻體內(nèi)部并沒有阻力，運動過程中如果和低露點的砌體相遇，就會在交界位置聚集，并凝結(jié)為水，溫度降低后體積膨脹，最終導(dǎo)致外墻磚由于凍脹而脫落。

2.3 面磚質(zhì)量

外墻面磚的結(jié)構(gòu)中包括了透明釉和胚體，面磚使用二次燒結(jié)獲得，胚體和釉面之間可能會存在結(jié)合不牢固情況，還會由于熱脹、濕脹、吸水等問題導(dǎo)致面磚不協(xié)調(diào)，最終出現(xiàn)脫落現(xiàn)象[3]。一些面磚的抗凍性可能也比較差，很容易因為低溫而出現(xiàn)形變，在內(nèi)應(yīng)力較大情況下，最終導(dǎo)致裂開。

2.4 1∶3水泥砂漿找平層過厚

由于高層建筑物垂直跨度較大，而且為了確保墻面整體能保持垂直度和平整度，可能會出現(xiàn)找平層局部過厚情況，一些位置厚度甚至?xí)^5 cm。這種情況下，由于溫度變化會導(dǎo)致收縮膨脹增大，并且造成開裂和脫落的可能性增加。而且找平層過厚也會導(dǎo)致找平層和基體之間產(chǎn)生過大剪應(yīng)力，如果局部剪應(yīng)力超過局部灰漿黏結(jié)力，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，并在自重影響下墜落。

2.5 縫隙不嚴(yán)或接搓不當(dāng)

如果出現(xiàn)面漿縫隙灰漿勾壓不嚴(yán)、不密實、不光滑情況，會導(dǎo)致灰縫處進水通過不密實灰縫的毛細(xì)作用不斷吸入雨水。如果灰縫砂漿配比不準(zhǔn)確，在水泥用量過多的情況下，會導(dǎo)致灰漿強度過高，造成灰縫出現(xiàn)干縮、干裂等情況，導(dǎo)致進水。如果灰漿中水泥使用量過少，灰漿強度太低，則很難抵抗雨水沖刷，也會因灰縫經(jīng)過長期滲水之后受到破壞最終導(dǎo)致出現(xiàn)進水隱患問題。某些位置面磚還可能有相互借向錯誤的問題，也會導(dǎo)致面磚縫隙出現(xiàn)滲水情況，比如，在窗口、腰墻等位置的朝天縫，滴水線等也容易出現(xiàn)這種情況。在上述原因所導(dǎo)致的裂縫的影響下，縫隙中的進水量會不斷增加，并在冬季凍融的作用下膨脹，最終會導(dǎo)致面磚翹曲分離，造成面磚脫落問題。

2.6 砂漿黏結(jié)強度及粘貼不嚴(yán)實

3 防治高層建筑外墻面磚脫落安全隱患的措施及管理建議

3.1 防治措施

3.1.1 設(shè)置鋼絲網(wǎng)

通過設(shè)置鋼絲網(wǎng)能夠限制形變，控制脫落問題。沿著外墻縱橫方向，每隔1 000 mm設(shè)置鋼筋埋件，出墻長度需要控制在10 mm，混凝土應(yīng)事先甩出。對于門窗洞口位置，應(yīng)在洞口邊緣專門設(shè)置外沿框增設(shè)埋件，對所使用的鍍鋅網(wǎng)片埋件必須進行牢固綁扎，控制網(wǎng)片搭接距離100 mm，并綁扎牢固。進行抹灰操作前，用石子將鋼絲網(wǎng)墊起，使鋼絲網(wǎng)構(gòu)和砂漿可以形成一個整體，有效限制砂漿因溫度等因素導(dǎo)致的變形，并避免鋼絲網(wǎng)被拉裂。

3.1.2 設(shè)置變形縫、避免外墻面磚密縫鑲貼

變形縫是目前防止外墻面磚出現(xiàn)開裂和脫落的重要方法?？梢栽趬γ娴臋M向或豎向4~6 m位置留變形縫，縫的深度應(yīng)正好達到找平層面位置，寬度控制在約30 mm，利用變形縫能夠充分調(diào)節(jié)溫度變化，并且控制裂縫產(chǎn)生。如果外墻面磚之間鑲貼過于緊密，溫度變化后的膨脹會缺少空間，進而會導(dǎo)致墻面磚開裂，所以，墻面磚之間需要有6~10 mm的縫隙，并根據(jù)工程的情況調(diào)整具體數(shù)值，比如，根據(jù)面磚規(guī)格進行調(diào)整，在面磚寬度超過200 mm以上時，縫隙寬度應(yīng)控制在8~10 mm。

3.1.3 外墻面磚質(zhì)量控制

必須選擇高質(zhì)量外墻面磚，尤其要保障面磚的抗凍性，確保其在20次凍融循環(huán)之后不會出現(xiàn)破裂、剝落或者裂紋現(xiàn)象。應(yīng)該保證外墻面磚抗凍循環(huán)次數(shù)達到要求，以及含水率控制在10%以內(nèi)。

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3.1.4 做好對基層的處理工作

在粘貼面磚之前，需要檢查墻體的垂直度和平整度，保證基層墻體能夠具備合理的厚度，如果發(fā)現(xiàn)墻體存在突出超限部分，應(yīng)將超限部分及時鑿除，然后使用1∶3的水泥砂漿進行補平，控制黏結(jié)層的厚度在10~15 mm，而且要對抹灰表面使用水抹進行粗糙處理，使黏結(jié)層和面磚之間能夠有效結(jié)合。

3.1.5 縫隙和交接處的處理

必須保證面磚嵌縫的密實度，對于勾縫的沙子，要過篩后才能使用，比例為：水泥∶砂=1∶1.5?？p內(nèi)砂漿必須飽滿，而且要保證表面光潔度，避免有雨雪浸入情況發(fā)生。施工中，需要重視特殊部位面磚搭接的合理性，保證所有臨邊部位的搭接效果，包括雨篷、腰線、窗臺、女兒墻和壓頂?shù)任恢?，必須做好流水坡控制工作，對于其下方滴水區(qū)也要使用立磚擋平磚的方法，并做好滴水口的處理工作。

3.1.6 保證砂漿的強度

為了保證面磚黏結(jié)效果，必須做到一次成活，黏結(jié)之后應(yīng)盡量減少移動，尤其在砂漿收水之后，需要減少糾偏移動操作，避免空氣進入導(dǎo)致貼合不嚴(yán)密造成空鼓問題。粘貼操作中，需要保證砂漿配比精確，在砂漿使用過程中，不能隨便摻水加灰，需要合理控制砂漿比例，保證砂漿強度。

3.2 管理建議

3.2.1 優(yōu)選方案和樣板施工

確保施工方案的合理性，能夠降低外墻脫落概率，所以，在開展外墻裝飾施工前，應(yīng)由技術(shù)負(fù)責(zé)人員、施工人員、質(zhì)量監(jiān)測人員、安全人員分析審核外墻保溫體系，分析裝飾做法，以及對施工圖進行深入研究，加強深化設(shè)計和面磚排版工作。經(jīng)過專項施工方案技術(shù)總工程師、監(jiān)理工程師審批之后，確定合理施工流程，以及開展相應(yīng)樣板施工，明確工程施工標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 做好施工交底工作

開展外墻施工前，必須做好施工交底工作，由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織項目管理人員、作業(yè)班組操作人員進行詳細(xì)的技術(shù)交底工作，以及做好全體人員在施工之前的安全培訓(xùn)工作。班組長需要為施工人員講解施工中的技術(shù)要求和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)交底工作順利完成。

3.2.3 強化施工質(zhì)量管理工作

施工過程中，班組長、專項質(zhì)檢人員需要根據(jù)操作要點、質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)做好基層甩漿、找平層、保溫層、抗裂層、粘貼面的檢查工作。尤其要對特殊部位進行檢查，比如，上下層的接縫情況以及墻面的空鼓情況等。如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷，應(yīng)及時組織人員進行糾偏，直到合格之后才能通過施工質(zhì)量驗收。如果發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，則不能進行后續(xù)施工作業(yè)。

3.2.4 強化材料進場質(zhì)量控制

選擇外墻面磚時，應(yīng)結(jié)合吸水率、耐凍性等相關(guān)規(guī)范和設(shè)計要求進行選擇。黏貼操作中應(yīng)該使用水泥基作為黏結(jié)材料，并保證材料的性能標(biāo)準(zhǔn)能夠滿足規(guī)定要求，不能使用有機物作為黏結(jié)材料。在選擇黏合劑和勾縫劑時，需要保證廠家資質(zhì)能夠滿足要求，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配打樣板。

3.2.5 加強成品保護工作

墻面的防雨止水施工結(jié)束后，要用水進行沖刷，并禁止施工人員碰撞外墻面磚，防止墻面出現(xiàn)損壞，以及避免已貼完墻面因人為觸碰而出現(xiàn)污染，保證成品保護效果。

3.2.6 做好質(zhì)量檢測工作

首先需要對面磚進行復(fù)檢取樣，對于同一個廠家生產(chǎn)的同規(guī)格產(chǎn)品，應(yīng)抽取10個試件，如果單塊面磚的質(zhì)量在50 g以下，就需要選取足夠數(shù)量的面磚構(gòu)成5組試件，將每組試件的總質(zhì)量控制在50~100 g。面磚復(fù)檢工作中，要求干壓磚的吸水率超過0.5%，擠壓磚應(yīng)該控制在3%以下。所使用的面磚斷裂模數(shù)需要控制在35 MPa。施工現(xiàn)場需要對裝飾面磚的黏結(jié)強度進行檢驗，每500 m2龍類墻體面磚作為一個檢驗批，如果不滿足500 m2的批次，按照500 m2計。每個批次取3個試件，對連續(xù)3個樓層進行拉拔試驗，確保黏結(jié)強度滿足設(shè)計規(guī)范要求。

4 結(jié)語

高層建筑如果出現(xiàn)面磚脫落問題，將會產(chǎn)生極為嚴(yán)重的安全事故，因此，必須做好對高層建筑面磚脫落的隱患控制工作。施工中應(yīng)做好材料的選擇，強化施工工藝控制管理工作，加強對施工成果檢測，最終保證面磚的粘貼效果，控制面磚脫落安全隱患。