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【摘要】以某球团厂框架结构配料车间墙体开裂情况为实例，从厂址选择、场地勘察、工程设计、施工过程等各个环节入手，对墙体开裂原因进行分析，从中找出可能的原因，指出设计、施工等方面存在的问题，并提出解决措施，为其他同类工程提供些许建议。
【关键词】框架结构，生产车间，墙体开裂，温差，自收缩，冬季施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
引言
生产厂房中，对工艺竖向流程比较复杂的结构，一般情况选择框架结构形式较多，框架结构有结构简单，造价相对较低，所需施工材料相对较为普遍且易于购买及运输等特点，同时框架结构不仅能减少占地面积以增加容积率，适应生产厂房设备布置灵活特点要求，而且由于可以采用一些新型的墙体材料，合理的降低了工程造价。但是随着框架结构的广泛应用，其填充墙体的裂缝也成了不可避免的需要解决的问题。原则上当勘察、设计、施工等各个环节均在相应规范规定的范围内开展工作，则可以完全避免影响结构承载力及正常使用范围内的裂缝的产生。下面的内容我们将通过某球团厂框架结构配料车间墙体开裂情况为实例，对框架结构墙体裂缝产生的原因进行分析。
工程概况
某球团厂配料车间为4层框架结构，平面形状为矩形，建筑面积1600㎡，采用钢筋混凝土独立基础，地基处理采用强夯法，设计承载力不小于220kPa，基础及上部框架结构部分混凝土现浇构件强度等级为C30，楼面及屋面均为现浇板，填充墙体采用加气混凝土砌块与M7.5混合砂浆砌筑。
该配料车间框架填充墙在砌筑完生产了一段时间后出现了裂缝，随着裂缝的开展，建设单位召集该项目勘察、设计、施工单位对现场情况进行查看以就其原因，然而各方各持己见。在得不出合理原因情况下，组织对各个环节进行排除。
造成裂缝产生的原因汇总
需要说明的一点，我们所说的裂缝并不是说完全不产生裂缝，而是防止那些大于0.2mm的有害裂缝，即不满足正常使用要求的裂缝。
勘察原因。勘察单位对项目场地地基勘察出现误差，导致设计方在设计过程中不能真实反应场地情况进而造成不满足国家相关规范要求的设计成果。
设计原因。在勘察报告真實、详细的情况下，设计单位在设计过程中出现误差，或者在材料选择上面存在不适于生产车间的要求，进而造成墙体裂缝产生。
施工原因。在勘察、设计均合理的情况下，施工单位在施工过程中的施工方法、步骤、施工管理出现误差而导致墙体裂缝产生。
自身原因。框架结构的特点是柱和梁组成的框架结构承受房屋的全部荷载，而墙体是由砌块等进行填充。由于墙体是由多层材料复合构的，它大体上由主体结构墙体、砂浆层、腻子层及内外装饰层等组成。因此框架住宅墙体裂缝会由于不同原因，产生在不同的层面上。
自身收缩原因
抹面砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一，它主要包括化学减缩、干燥收缩、温度收缩和塑性收缩。每种收缩都有其自身特点，在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。 化学减缩是指大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7％-9％，在硬化前，抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变，而水泥遇水体系减缩后形成许多毛细孔缝，影响了抹灰砂浆的性能。 干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。 自收缩是指抹灰砂浆初凝后，水泥继续水化，在没有外界的水分补充的情况下，抹灰砂浆因自身干燥作用产生负压引起的宏观体积减少。自收缩从初凝开始，主要发生在早期。
温度原因。混凝土制品在温差20℃时，其体积变形量为万分之二。外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度却较大 （可达20℃-40℃）。因此，外墙和屋面的线性变化和体积变化比内墙要大。由此可见，温度的变化对引起墙体变形而产生裂缝有着直接的原因。
原因排除措施实施
地基基础情况及沉降观测
限于该车间已投入使用，室外已经铺设散水及路面，现场未进行基础开挖检验。该车间有详细的基础部分施工验收资料，地基经当地部门检验“承载力达到220kPa”，满足设计要求。同时现场未发现框架梁柱之间、主体和散水之间有明显开裂，断裂现象。对该车间进行沉降观测表明，有三组相邻柱基沉降差分别为6mm、4mm、8mm。根据《建筑地基基础设计规范》第5.3.4条，框架结构相邻柱基沉降差允许值为0.002L（L为相邻柱基的中心距离），经计算该三组相邻柱基沉降差允许值均为12mm，可见实际观测的部分相邻柱基均未超过规范规定。
上部结构混凝土强度
用回弹法对部分现浇梁、柱进行了随机抽查检测，经检测，混凝土强度平均值为36.4MPa，标注差为3.16MPa，综合评定混凝土强度为33.2MPa，达到设计要求。
填充墙
采用回弹法对该工程填充墙的砌筑砂浆强度进行了检测，砌筑砂浆强度等级评定为M10，达到原设计M7.5的要求。同时填充墙体用砌块有质量合格证明，不怀疑其质量问题。
垂直度
现场对该建筑的垂直度进行了抽查测量。根据《砌体工程施工质量验收规范》第5.2.5条，高度小于等于10m的砌体垂直度允许误差为10mm，该工程测量高度均小于10m，现场测量共计20处，有8处不合格，经分析，该车间的垂直度偏差主要是由于施工误差造成，整体结构没有倾斜现象。同时经核实，此项目施工时候正值此地区冬季施工时节，因此施工单位的冬季施工是否按照冬季施工规范也成了此次事故的一个可能的原因。
车间内振动情况
经检测，车间内因设备运转而产生的振动最大振幅达到13μm。振动对墙体裂缝的产生及开展起到了一定的影响。而根据设计单位设计图纸，查得设计为柱在高度方向每隔500mm伸出两根直径为6mm的一级钢，长度为1000。根据现场振动情况，此构造措施为普通框架结构墙砌体构造措施，对于振动如此大的结构应加强构造措施。
裂缝避免措施
（1）自身收缩引起的墙体裂缝的处理技术⑴设置灰缝钢筋的位置。
灰缝钢筋是为了不经常产生的裂缝而设置的，灰缝钢筋的作用并不是为了消除混凝土砌块墙体的裂缝，而仅仅是为了防止产生明显的收缩裂缝，配筋只有在硅砌块开始开裂时才起作用。①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝，钢筋深入洞口每侧长度不应小于600mm；②在楼盖标高以上，屋盖标高以下的第二或第三道灰缝和靠近墙顶的部位；③灰缝钢筋的间距不大于600mm；距楼、屋盖硷圈梁或配筋带的距离不大于600mm；宜通长设置.当不便通长设置时。允许搭接，搭接长度不应小于300mm:两端应锚入相交墙或转角墙中，锚固长度不应小于300mm； ⑦设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；
（2）温度原因引起的墙体裂缝的处理技术
普通部位的防护措施：①若采用混凝土平屋面时应同时设置架空隔热层和保温层，并设通风屋脊，还应设置分隔缝。架空板，适宜做成浅色，在屋面上施工一层颜色较浅，光滑度好的材料，如采用铝银粉涂料、刷石灰浆或者铺设铝箔等，以提高热量反射，可有效降低顶板的温度。②伸缩缝间距应严格控制在规范规定的范围内，不应过长。顶板上应增设几道伸缩缝，在房屋的端开间附近以及隔15~20m左右设置一道，在屋脊分水线及两端第一间屋面板设伸缩缝，内用沥青砂浆柔性材料填充，上嵌防水油膏；顶板伸缩缝要一直做到结构层（预制板或现浇板），缝内应嵌入沥青麻丝等柔性材料。规定分隔缝位置：房屋两端开间横墙处各设一道。
(3)施工原因引起的墙体裂缝的处理技术⑴保持原状结构基础施工开挖不得破坏基底原状上，如超深应采用人工地基且地基承载能力大于原天然地基承载能力。⑵适当安排施工顺序内外墙同时砌筑。相邻部位砌体施工不得高差过大（不宜超过3层）。当建筑物各部分存在荷载差异时，要合理安排施工工序。先建重、高部分，后建轻、低部分；先做主体部分，后建附属部分，利用施工时间差，也可以预先调整一部分沉降量，减少沉降差。⑶冬季施工应遵照冬季施工及验收规范进行施工。
6、结论与启示
（1） 该配料车间填充墙裂缝主要是由于地基不均匀沉降造成，填充墙材料本身的干缩及温差因素对裂缝发展起主要作用。
（2） 设计单位在设计过程中对因设备运转而产生的振动考虑不足，墙体与两侧柱子及顶部梁的构造连接应强于普通框架结构墙砌体与梁、柱的构造连接。
（3）施工过程中应严格按照规范施工，保证施工后的各项指标在规范规定的值范围内。
参考文献
王铁梦. 建筑物的裂缝控制【M】. 上海：上海科学技术出版社，1993.
建筑地基处理技术规范. JGJ 79-2002.
建筑地基基础设计规范. GBJ 50007-2011
混凝土结构设计规范. GB50010-2010
建筑结构荷载规范. GB50009-2001
【关键词】框架结构，生产车间，墙体开裂，温差，自收缩，冬季施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
引言
生产厂房中，对工艺竖向流程比较复杂的结构，一般情况选择框架结构形式较多，框架结构有结构简单，造价相对较低，所需施工材料相对较为普遍且易于购买及运输等特点，同时框架结构不仅能减少占地面积以增加容积率，适应生产厂房设备布置灵活特点要求，而且由于可以采用一些新型的墙体材料，合理的降低了工程造价。但是随着框架结构的广泛应用，其填充墙体的裂缝也成了不可避免的需要解决的问题。原则上当勘察、设计、施工等各个环节均在相应规范规定的范围内开展工作，则可以完全避免影响结构承载力及正常使用范围内的裂缝的产生。下面的内容我们将通过某球团厂框架结构配料车间墙体开裂情况为实例，对框架结构墙体裂缝产生的原因进行分析。
工程概况
某球团厂配料车间为4层框架结构，平面形状为矩形，建筑面积1600㎡，采用钢筋混凝土独立基础，地基处理采用强夯法，设计承载力不小于220kPa，基础及上部框架结构部分混凝土现浇构件强度等级为C30，楼面及屋面均为现浇板，填充墙体采用加气混凝土砌块与M7.5混合砂浆砌筑。
该配料车间框架填充墙在砌筑完生产了一段时间后出现了裂缝，随着裂缝的开展，建设单位召集该项目勘察、设计、施工单位对现场情况进行查看以就其原因，然而各方各持己见。在得不出合理原因情况下，组织对各个环节进行排除。
造成裂缝产生的原因汇总
需要说明的一点，我们所说的裂缝并不是说完全不产生裂缝，而是防止那些大于0.2mm的有害裂缝，即不满足正常使用要求的裂缝。
勘察原因。勘察单位对项目场地地基勘察出现误差，导致设计方在设计过程中不能真实反应场地情况进而造成不满足国家相关规范要求的设计成果。
设计原因。在勘察报告真實、详细的情况下，设计单位在设计过程中出现误差，或者在材料选择上面存在不适于生产车间的要求，进而造成墙体裂缝产生。
施工原因。在勘察、设计均合理的情况下，施工单位在施工过程中的施工方法、步骤、施工管理出现误差而导致墙体裂缝产生。
自身原因。框架结构的特点是柱和梁组成的框架结构承受房屋的全部荷载，而墙体是由砌块等进行填充。由于墙体是由多层材料复合构的，它大体上由主体结构墙体、砂浆层、腻子层及内外装饰层等组成。因此框架住宅墙体裂缝会由于不同原因，产生在不同的层面上。
自身收缩原因
抹面砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一，它主要包括化学减缩、干燥收缩、温度收缩和塑性收缩。每种收缩都有其自身特点，在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。 化学减缩是指大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7％-9％，在硬化前，抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变，而水泥遇水体系减缩后形成许多毛细孔缝，影响了抹灰砂浆的性能。 干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。 自收缩是指抹灰砂浆初凝后，水泥继续水化，在没有外界的水分补充的情况下，抹灰砂浆因自身干燥作用产生负压引起的宏观体积减少。自收缩从初凝开始，主要发生在早期。
温度原因。混凝土制品在温差20℃时，其体积变形量为万分之二。外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度却较大 （可达20℃-40℃）。因此，外墙和屋面的线性变化和体积变化比内墙要大。由此可见，温度的变化对引起墙体变形而产生裂缝有着直接的原因。
原因排除措施实施
地基基础情况及沉降观测
限于该车间已投入使用，室外已经铺设散水及路面，现场未进行基础开挖检验。该车间有详细的基础部分施工验收资料，地基经当地部门检验“承载力达到220kPa”，满足设计要求。同时现场未发现框架梁柱之间、主体和散水之间有明显开裂，断裂现象。对该车间进行沉降观测表明，有三组相邻柱基沉降差分别为6mm、4mm、8mm。根据《建筑地基基础设计规范》第5.3.4条，框架结构相邻柱基沉降差允许值为0.002L（L为相邻柱基的中心距离），经计算该三组相邻柱基沉降差允许值均为12mm，可见实际观测的部分相邻柱基均未超过规范规定。
上部结构混凝土强度
用回弹法对部分现浇梁、柱进行了随机抽查检测，经检测，混凝土强度平均值为36.4MPa，标注差为3.16MPa，综合评定混凝土强度为33.2MPa，达到设计要求。
填充墙
采用回弹法对该工程填充墙的砌筑砂浆强度进行了检测，砌筑砂浆强度等级评定为M10，达到原设计M7.5的要求。同时填充墙体用砌块有质量合格证明，不怀疑其质量问题。
垂直度
现场对该建筑的垂直度进行了抽查测量。根据《砌体工程施工质量验收规范》第5.2.5条，高度小于等于10m的砌体垂直度允许误差为10mm，该工程测量高度均小于10m，现场测量共计20处，有8处不合格，经分析，该车间的垂直度偏差主要是由于施工误差造成，整体结构没有倾斜现象。同时经核实，此项目施工时候正值此地区冬季施工时节，因此施工单位的冬季施工是否按照冬季施工规范也成了此次事故的一个可能的原因。
车间内振动情况
经检测，车间内因设备运转而产生的振动最大振幅达到13μm。振动对墙体裂缝的产生及开展起到了一定的影响。而根据设计单位设计图纸，查得设计为柱在高度方向每隔500mm伸出两根直径为6mm的一级钢，长度为1000。根据现场振动情况，此构造措施为普通框架结构墙砌体构造措施，对于振动如此大的结构应加强构造措施。
裂缝避免措施
（1）自身收缩引起的墙体裂缝的处理技术⑴设置灰缝钢筋的位置。
灰缝钢筋是为了不经常产生的裂缝而设置的，灰缝钢筋的作用并不是为了消除混凝土砌块墙体的裂缝，而仅仅是为了防止产生明显的收缩裂缝，配筋只有在硅砌块开始开裂时才起作用。①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝，钢筋深入洞口每侧长度不应小于600mm；②在楼盖标高以上，屋盖标高以下的第二或第三道灰缝和靠近墙顶的部位；③灰缝钢筋的间距不大于600mm；距楼、屋盖硷圈梁或配筋带的距离不大于600mm；宜通长设置.当不便通长设置时。允许搭接，搭接长度不应小于300mm:两端应锚入相交墙或转角墙中，锚固长度不应小于300mm； ⑦设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；
（2）温度原因引起的墙体裂缝的处理技术
普通部位的防护措施：①若采用混凝土平屋面时应同时设置架空隔热层和保温层，并设通风屋脊，还应设置分隔缝。架空板，适宜做成浅色，在屋面上施工一层颜色较浅，光滑度好的材料，如采用铝银粉涂料、刷石灰浆或者铺设铝箔等，以提高热量反射，可有效降低顶板的温度。②伸缩缝间距应严格控制在规范规定的范围内，不应过长。顶板上应增设几道伸缩缝，在房屋的端开间附近以及隔15~20m左右设置一道，在屋脊分水线及两端第一间屋面板设伸缩缝，内用沥青砂浆柔性材料填充，上嵌防水油膏；顶板伸缩缝要一直做到结构层（预制板或现浇板），缝内应嵌入沥青麻丝等柔性材料。规定分隔缝位置：房屋两端开间横墙处各设一道。
(3)施工原因引起的墙体裂缝的处理技术⑴保持原状结构基础施工开挖不得破坏基底原状上，如超深应采用人工地基且地基承载能力大于原天然地基承载能力。⑵适当安排施工顺序内外墙同时砌筑。相邻部位砌体施工不得高差过大（不宜超过3层）。当建筑物各部分存在荷载差异时，要合理安排施工工序。先建重、高部分，后建轻、低部分；先做主体部分，后建附属部分，利用施工时间差，也可以预先调整一部分沉降量，减少沉降差。⑶冬季施工应遵照冬季施工及验收规范进行施工。
6、结论与启示
（1） 该配料车间填充墙裂缝主要是由于地基不均匀沉降造成，填充墙材料本身的干缩及温差因素对裂缝发展起主要作用。
（2） 设计单位在设计过程中对因设备运转而产生的振动考虑不足，墙体与两侧柱子及顶部梁的构造连接应强于普通框架结构墙砌体与梁、柱的构造连接。
（3）施工过程中应严格按照规范施工，保证施工后的各项指标在规范规定的值范围内。
参考文献
王铁梦. 建筑物的裂缝控制【M】. 上海：上海科学技术出版社，1993.
建筑地基处理技术规范. JGJ 79-2002.
建筑地基基础设计规范. GBJ 50007-2011
混凝土结构设计规范. GB50010-2010
建筑结构荷载规范. GB50009-2001