砌體建筑工程的施工技術(shù)分析

李俊??

【摘 要】分析了我國(guó)砌塊建筑施工方面與國(guó)外應(yīng)用成熟國(guó)家所存在的差距及原因，并提出了我國(guó)多層砌塊建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)也按照配筋砌體進(jìn)行計(jì)算，從而在保證結(jié)構(gòu)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(zhì)量。

【關(guān)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(guó)1897年建成第一幢砌塊建筑以來(lái)，砌塊結(jié)構(gòu)已經(jīng)歷了近百年的發(fā)展，至今已成為一個(gè)獲得廣泛應(yīng)用的完整的結(jié)構(gòu)體系--配筋混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體系。配筋混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體系始創(chuàng)于美國(guó)，在1933年加里福尼亞長(zhǎng)灘大地震中無(wú)筋砌體遭受到嚴(yán)重破壞之后，美國(guó)推出了配筋混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)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(guó)已成為配筋砌塊應(yīng)用最廣泛的國(guó)家，從20世紀(jì)60年代至今，已建立了完善的配筋砌體結(jié)構(gòu)系列標(biāo)準(zhǔn)，配筋砌體已成為與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有類似性能和應(yīng)用范圍的結(jié)構(gòu)體系。在美國(guó)和日本，砌塊占?jí)w材料總用量的40%～50%，砌塊已成為主導(dǎo)性的建筑材料。近年來(lái)，隨著限制粘土磚力度的加強(qiáng)，砌塊已成為我國(guó)政府積極提倡推廣取代粘土磚的新型環(huán)保節(jié)能墻體材料之一，與粘土磚相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）綜合造價(jià)經(jīng)濟(jì)；（2）施工快速；（3）結(jié)構(gòu)自重輕；（4）結(jié)構(gòu)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(guó)外已有百年的歷史。但在國(guó)內(nèi)僅有30多年的發(fā)展史。由于混凝土砌塊與粘土磚是兩種性質(zhì)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(jié)而形成的，材料凝結(jié)、水分蒸發(fā)和在受力狀況下砌塊結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)收縮和徐變變形；砌塊的變形主要表現(xiàn)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(gè)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(jié)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(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于控制墻體的收縮變形和裂縫至關(guān)重要，筆者對(duì)具體設(shè)計(jì)、施工做了一些研究。

2. 砌塊形狀的選擇

目前，我國(guó)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(qū)要求（能達(dá)到包括橫肋在內(nèi)的飽滿度≥90%～95%的規(guī)定），但豎縫砌筑難度較大，很難做到豎縫飽滿，砌塊相關(guān)規(guī)程JGJ/T14-95亦只要求豎縫飽滿度≥80%。但實(shí)際工程中，豎縫的砌筑質(zhì)量往往很差，不少工程的豎縫出現(xiàn)透亮，甚至少數(shù)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(qiáng)度，使墻體更容易裂縫，而且對(duì)于墻體的抗?jié)B、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(shí)，在風(fēng)壓力的作用下，雨水可直接滲透到內(nèi)墻面。這種塊形是我國(guó)第一代塊形，其特點(diǎn)是砌體的抗壓強(qiáng)度高，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其強(qiáng)度值不需乘以0.8的折減系數(shù)，但由于砌塊的強(qiáng)度極高，對(duì)于多層建筑其抗壓強(qiáng)度不起決定性因素，主要是由彎曲強(qiáng)度控制的，故應(yīng)用較少，目前僅在北方地區(qū)應(yīng)用。

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

（3）第三種塊形是在第二種塊形的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，其端部邊緣的構(gòu)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(jìn)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(dāng)，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(dāng)灰縫發(fā)生微裂縫導(dǎo)致外部水分滲入時(shí)，因豎向空腔的減壓作用，滲入的水分也只會(huì)沿著腔壁向下排出而不致于滲入室內(nèi)。同時(shí)，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(guó)內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛，也應(yīng)該是多層砌體建筑結(jié)構(gòu)的首選塊形。

3. 水平灰縫的飽滿度

3.1 目前，我國(guó)各地對(duì)水平灰縫的飽滿度解釋不一，雖然不同地區(qū)、版本的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)水平灰縫飽滿度的要求是指有效灰縫的飽滿度，這是因?yàn)楸本┑貐^(qū)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(shí)上下層砌塊的橫肋相互錯(cuò)位不接觸，故即使在橫肋上鋪灰也不起作用。

3.2 國(guó)外對(duì)于砌體砌筑時(shí)水平灰縫的砂漿鋪設(shè)是按設(shè)計(jì)要求確定的，一般情況下都是鋪在砌塊的側(cè)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(zhì)量不好；（2）基礎(chǔ)頂部第一皮砌塊的橫肋；（3）壁柱和獨(dú)立柱的橫肋。實(shí)際上在我國(guó)的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，基礎(chǔ)和壁柱及獨(dú)立柱的孔洞一般都要求灌實(shí)，故與國(guó)外也不矛盾。但國(guó)外砌體建筑在要求橫肋鋪灰的地方都是為了滿足構(gòu)造要求，而我國(guó)砌塊建筑中的橫肋鋪灰是為了提高砌體的強(qiáng)度指標(biāo)。

3.3 事實(shí)上，抗壓強(qiáng)度高正是混凝土砌體的一個(gè)重要特征指標(biāo)。對(duì)于一般的多層建筑，即使不考慮芯柱的加強(qiáng)作用，砌體本身的強(qiáng)度也足以抵抗墻體的壓應(yīng)力。例如一個(gè)7層、開(kāi)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(yīng)力為1.4MPa，與目前我國(guó)統(tǒng)一執(zhí)行的砌體規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度值相差甚遠(yuǎn)，即使考慮偏心的影響，對(duì)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(gòu)造芯柱加強(qiáng)作用的影響下，其強(qiáng)度值也能滿足要求。但如果按照配筋砌體計(jì)算，砂漿的強(qiáng)度對(duì)砌體強(qiáng)度的影響并不大，其主要作用是保證砌體結(jié)構(gòu)的整體性及砌體自身的各種性能。

4. 硼筑砂漿

（1）目前，我國(guó)建筑工程的砂漿一般都在施工現(xiàn)場(chǎng)拌制，對(duì)于混合砂漿，由于其中石灰膏含水達(dá)50%，難以精確計(jì)量，又屬于氣硬性材料，基本上不參與水化反應(yīng)，從而導(dǎo)致砂漿抗?jié)B性差，收縮大，是建筑發(fā)生滲漏通病的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，現(xiàn)砌體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的研究——方建邦場(chǎng)采購(gòu)、堆放原材料和非精確計(jì)量配制砂漿，不可避免地造成嚴(yán)重浪費(fèi)和污染施工環(huán)境。對(duì)于砌體建筑，由于砌塊是一種總體表現(xiàn)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(yán)格控制其含水率，因而對(duì)砂漿和易性的要求更為嚴(yán)格。為達(dá)到這一目的，不少地方標(biāo)準(zhǔn)都提供了專用砂漿的參考配合比，但在這些配比中，無(wú)一例外地都要求采用由其配置的價(jià)格不菲的外加劑。但在實(shí)際工作中，由于砂漿配置不能做到精確計(jì)量，而且各種原材料的質(zhì)量也很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，即使加入各種類型的外加劑，砂漿的質(zhì)量也很難得到保證。事實(shí)上，在砌塊建筑廣泛應(yīng)用的美國(guó)，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(jù)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(chǔ)和實(shí)心砌塊，通常認(rèn)為M型的砂漿強(qiáng)度比s型高，s型砂漿的和易性比M型好。但在美國(guó)1997年版的UBC規(guī)范中并不認(rèn)為二者的強(qiáng)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(shí)無(wú)需按強(qiáng)度要求選擇砂漿種類。但值得一提的是，美國(guó)的砌筑砂漿都是采用商品砂漿，其砂漿生產(chǎn)采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，不僅使得制造砂漿的效率大大提高，減少環(huán)境污染，降低原材料損耗，而且可以達(dá)到精確計(jì)量，從而保證砂漿的質(zhì)量。

（2）目前，商品化生產(chǎn)的干混砂漿在歐洲國(guó)家應(yīng)用很普遍，在東南亞發(fā)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(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)大規(guī)模專業(yè)干粉料生產(chǎn)廠家，僅有少數(shù)非企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品的制造商，如福星斯達(dá)集團(tuán)等公司，雖然產(chǎn)量都不大，但可確保工程質(zhì)量。因此，在砌體工程施工中，為保證砌筑質(zhì)量應(yīng)優(yōu)先選用配比計(jì)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(dāng)位置設(shè)置的垂直通縫，該縫與墻體的灰縫要求一致，縫內(nèi)采用彈性密封材料，其目的是避免墻體不規(guī)則裂縫，控制可預(yù)料的裂縫。

5.1.1 由于小型混凝土砌體與普通粘土磚結(jié)構(gòu)相比較，對(duì)裂縫反映更為敏感，這主要是因?yàn)椋菏紫仁腔炷疗鲶w的抗剪強(qiáng)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(shí)砌磚墻的40%；第二，砌體結(jié)構(gòu)的墻體薄，灰縫的結(jié)合面小，豎縫大且飽滿度差，因此應(yīng)力較為集中，易引起沿灰縫產(chǎn)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(diǎn)，砌塊的溫度敏感性強(qiáng)。

5.1.2 因此，應(yīng)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在墻體的適當(dāng)位置設(shè)置控制縫，其設(shè)置位置應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；（2）在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；（3）在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫；（4）在門(mén)、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；（5）豎向控制縫，對(duì)3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置；對(duì)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(shè)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(yù)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(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹(shù)脂等填縫。

5.2 控制縫雖然可以有效地避免墻體的不規(guī)則開(kāi)裂，但同時(shí)也給墻體裝修帶來(lái)一定的困難，正常的抹灰墻面會(huì)沿著墻體的控制縫出現(xiàn)裂縫，影響墻體的裝飾效果。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。墻體的裂縫寬度多大無(wú)害，這是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)（限值），是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn)，即肉眼明顯可見(jiàn)的裂縫。

5.3 由于我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件（墻體）最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未作過(guò)調(diào)查和評(píng)定，砌體結(jié)構(gòu)尚無(wú)這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性，如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕，以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。根據(jù)德國(guó)資料，當(dāng)裂縫寬度≤0.2ram時(shí)，對(duì)外部構(gòu)件（墻體）的耐久性是不危險(xiǎn)的。但我國(guó)居民對(duì)裂縫的可接受程度還涉及到美學(xué)方面的問(wèn)題。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，裂縫寬度>0.3arm，通常在美學(xué)上是不能接受的，這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無(wú)筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對(duì)于客戶來(lái)講二者是完全一樣的，這實(shí)際變成了以直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外對(duì)于此類問(wèn)題反應(yīng)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(duì)室內(nèi)裝修沒(méi)有任何影響。我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人們居住習(xí)慣的影響，一般室內(nèi)裝修還采用墻面抹灰，因而墻體裂縫問(wèn)題反應(yīng)比較敏銳。因此，對(duì)于砌塊建筑，我國(guó)各級(jí)政府和專家學(xué)者一方面要大力宣傳砌塊建筑裂縫產(chǎn)生的原因和對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，消除人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)談裂色變的盲從心理；另一方面要積極開(kāi)發(fā)、研制新型墻體裝修材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的墻體抹灰，避免人與結(jié)構(gòu)墻體的直接接觸。