砌体建筑结构设计和施工技术的应用-论文

　　砌体建筑结构设计和施工技术的应用
　　孟领荣
　　天津市静海县建设工程质量监督站天津301600
　　摘要：加快我国住宅建设城市化发展的需要，特别是在针对黏土砖的墙体改革，近年来多种不同新型建筑结构体系的开发与应用已取得不少实用性成果。本文就对砌体建筑结构设计和施工技术进行了分析。
　　关键词：砌体结构；砖混结构；砌块；施工技术
　　混凝土砌块建筑虽然在国外已有百年的历史，但在国内仅有30多年的发展史。由于混凝土砌块与黏土砖是两种性质完全不同的材料。砌块的原材料是混凝土，是水硬性材料凝结而成的，材料凝结、水分蒸发和在受力状况下砌块结构会出现收缩和徐变变形，其变形总和需要多年才能完成，砌筑后三个月大约完成总变形量的40%，一年以后完成总变形的80%。黏土砖是烧结成形的多微孔材料，其主要变形为膨胀变形。砌体建筑在设计师对于控制墙体的收缩变形和裂缝至关重要。
　　1砌块形状的选择
　　目前，我国砌块的形状多样但承重主砌块的种类大体分为三种：一种端部为平头，这种块形的水平灰缝能满足部分地区的要求，能达到包括横肋的饱满度≥90%～95%的规定，但竖缝砌筑难求，很难做到竖缝饱满，竖缝不饱满，不仅影响砌体的抗拉和抗剪度，使墙体更容易裂缝，而且对于墙体的抗渗、保湿、隔声也极为不利。第二种块形其端部边缘构造为竖向边肋宽35～40mm，中部凹进3～4mm，这种块形竖缝砌筑难度较第一种有所降低，抗渗、防裂性较好，但其强度指标需乘以0.8的折减系数，但仍在大范围使用。第三种块形是在第二种块形的基础上改进而成的，其端部边缘构造为竖向边肋宽55mm，其间有深5mm，宽15mm的竖向凹槽，端面中部凹进15mm，这种块形要求竖缝砂浆铺挂在宽55mm的边肋上，使砌体端部中央形成宽80mm的竖向减压空腔。只要砂浆配置恰当，在55mm的竖向边肋上是非常容易做到灰缝饱满的，从而也就不存在渗水通道。
　　2水平灰缝的饱满度
　　目前，我国各地对水平灰缝的饱满度解释不一，虽然不同地区、版本的标准都要求水平灰缝的砂浆饱满度不得低于90%～95%，但有的地方要求水平灰缝总面积中包括横肋部分，如果使用端部为平面的第一种块形的砌块；有的地方对水平灰缝饱满度的要求是指有效灰缝的饱满度，这是因为一些地区推荐使用砌块石第三块形，由于这种块形端面带有灰缝槽，砌筑时上下层砌块的横肋相互错位不接触，故即使在横肋上铺灰也不起作用。我国砌块建筑中的横肋铺灰是为了提高砌块的强度指标。事实上，抗压强度高正是混凝土砌体的一个重要特征指标。对于一般的多层建筑，即使不考虑芯柱的加强作用，砌体本身的强度也足以抵抗墙体的压应力。
　　3砌筑砂浆
　　我国建筑工程的砂浆一般都在施工现场拌制，对于混合砂浆，由于其中石灰膏含水达40%～50%，难以精确计算，又属于气硬性材料，基本上不参与水化反应，从而导致砂浆抗渗性差，收缩大，是建筑发生渗漏通病的薄弱环节。同时，现场采购、堆放原材料和非精确计量配制砂浆，不可避免地造成严重浪费和污染施工环境。对于砌体建筑，由于砌块是一种总体表现为收缩的建筑材料，因此砌块在施工前，除不得浇水外，还需要严格控制其含水率，因而对砂浆和易性的要求更为严格。为达到这一目的，不少地方标准都提供了专用砂浆的参考配合比，但是这些配比中，无一例外的都要求采用由其配置的价格不低的外加剂。但在实际工作中，由于砂浆配置不能做到精确计量，而且各种原材料的质量也很难达到标准要求，因此，即使加入各种类型的外加剂，砂浆的质量也很难得到保证。事实上，在砌块建筑广泛应用的发达国家，砂浆只是由水泥、砂、石灰膏和水组成，即M型和S型，目前，商品化生产的干混砂浆在欧洲国家应用很普遍，在东南亚发展也很快，有墙体砂浆、墙地砖安装砂浆、地坪砂浆和砌筑砂浆。我国国内尚无大规模专业干粉料生产厂家，仅有少数非企业主导产品的制造商，如福星斯达集团等公司，虽然产量都不大，但可确保工程质量。因此，为保证砌筑质量应优先选用配比计量精确地干砂浆，减少现场自配砂浆的使用。
　　4控制缝设置要求
　　控制缝是为预防温度变化和砌块干缩变形在墙体的适当位置的垂直通缝，该缝与墙体的灰缝要求一致，缝内采用弹性密封材料，其目的是避免墙体的不规则裂缝，控制可预料的裂缝。
　　根据建筑的结构特点，在墙体的高度突然变化处设置竖向控制缝，其设置位置应考虑以下几点：1）在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝；2）在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝；3）在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝；4）在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；5）竖向控制缝，对3层以下的房屋，应沿房屋墙体的全高设置；对于大于3层的房屋，可仅在建筑物1～2层和顶层墙体的上述位置设置；6）控制缝在楼、屋盖处可不贯通，但在该部位置做成假缝，以控制可预料的裂缝；7）控制缝作成隐式，与墙体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于15mm，控制缝内应用弹性密封材料，如聚硫化屋、聚氯乙烯或硅树脂等填缝，外部处理同墙平面。
　　控制缝虽然可以有效地避免墙体的不规则开裂，但同时也给墙体装修带来一定的困难，正常的抹灰墙面会沿着墙体的控制缝出现裂缝，影响墙体的装饰效果。对砌体结构来说，实际上建筑物的裂缝是不可避免的。墙体的裂缝宽度多大无害，这是个比较复杂的问题。
　　5结构设计控制
　　由于混凝土砌块和黏土砖是一种材料性质和砌体性能截然不同的建筑材料，因此，进行结构设计时将两种性能不同的材料作简单的代换。对于砌体结构，我国目前常用的有两种结构形式：即约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。后者主要用于高层建筑和强地震区的结构设计，目前只有几幢试点高层建筑应用，而且相应的规范才正式发行，设计，施工时缺乏经验，故应用甚少。约束配筋砌块结构系指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋，如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋，并在这些部位设置一定的拉接网片。类似于多层砖混结构，其设计理论和计算方法也脱胎于砖混结构体系。在砌体结构设计时，只不过是将原砖混结构中的构造柱换成芯柱，在门窗洞口的边缘增加芯柱你，最后再按各地区的构造要求在适当位置将芯柱进行加密及其他措施，即可将砖混结构的建筑变成砌体结构。目前这种结构已成为我国应用最广泛的一种结构形式，这种设计方法也曾设计出了一大批砌体建筑，但随着砌体建筑出现的“渗、漏、裂”等质量通病的发生，这种简单的设计方法受到质疑限制。目前我国大部分多层砌体建筑设计时，所增设的构造配筋在结构计算时均未考虑芯柱所起的增强作用，芯柱的设置仅作为一种提高结构抗震安全度和加强墙体刚度的措施，从而造成不必的浪费。
　　6结语
　　对于砌体结构设计和施工，对于多层建筑，为了解决墙体的常见质量问题，针对我国的国情一般采用加强构造的措施，如加大水平配筋率，加强门窗东欧的刚度等，对于大开间，开间大于6m的墙体最好采用均匀配筋墙体，防止楼板的板端嵌固弯矩引起墙体弯曲破坏或产生水平裂缝，也可增加滑动层解决温度开裂问题。