變形縫
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什麼是變形縫[1]
變形縫是為了防止建築物在外界因素作用下產生變形，導致開裂甚至破壞而人為設置的適當寬度的縫隙。在構造上必須對縫隙加以處理，滿足使用和美觀要求。
變形縫的種類與設置要求[1]
變形縫按其功能分伸縮縫、沉降縫和防震縫3種類型。
1．伸縮縫
為防止建築物因受溫度變化的影響而產生熱脹冷縮，進而因變形較大並受到約束而開裂，通常沿建築物長度方向每隔一定距離預留縫隙，將建築物斷開。這種垂直縫隙稱為伸縮縫，也稱溫度縫。
伸縮縫要求將建築物的牆體、樓層、屋頂等地面以上構件全部斷開，基礎因受溫度變化影響較小，不必斷開。伸縮縫的寬度為20～30mm。
伸縮縫的位置和間距與建築物使用的材料、結構類型、使用情況、施工方式及建築所處位置和環境有關。結構設計規範對砌體結構建築和鋼筋混凝土結構建築的伸縮縫最大間距所作的規定見表1和表2。
表1 砌體房屋伸縮縫的最大間距單位：m
| 砌體類別 | 屋頂或樓板層的類別 | 間距 | |
| 各種砌體 | 整體式或裝配整體式 鋼筋混凝土結構 | 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓板層 無保溫層或隔熱層的屋頂 | 50 40 |
| 裝配式無檁體系 鋼筋混凝土結構 | 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓板層 無保溫層或隔熱層的屋頂 | 60 50 | |
| 裝配式有檁體系 鋼筋混凝土結構 | 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓板層 無保溫層或隔熱層的屋頂 | 75 60 | |
| 粘土磚、空心磚砌體 | 粘土瓦或石棉水泥瓦屋面 木屋頂或樓板層 磚石屋頂或樓板層 | 100 | |
| 石砌體 | 80 | ||
| 硅酸鹽砌塊和混凝土 砌塊砌體 | 75 | ||
表2 鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距單位：m
| 項次 | 結構類型 | 室內或土中 | 露天 | |
| 1 | 排架結構 | 裝配式 | 100 | 70 |
| 2 | 框架結構 | 裝配式 現澆式 | 75 55 | 50 35 |
| 3 | 剪力牆結構 | 裝配式 現澆式 | 65 45 | 40 30 |
| 4 | 擋土牆及地下 牆壁等結構 | 裝配式 現澆式 | 40 30 | 30 20 |
2．沉降縫
沉降縫是為了預防建築物各部分由於地基承載力不同或各部分荷載差異較大等原因引起建築物不均勻沉降，導致建築物破壞而設置的變形縫。設置沉降縫時，必須將建築的基礎、牆體、樓層及屋頂等部分全部在垂直方向斷開，使各部分形成能各自自由沉降的獨立的剛度單元。
凡屬於下列情況的，均應考慮設置沉降縫：①當建築物建造在不同的地基上，並難以保證均勻沉降時；②當同一建築物相鄰部分的基礎形式、寬度和埋置深度相差較大，易形成不均勻沉降時；③當同一建築物相鄰部分的高度相差較大(一般為超過10m)、荷載相差懸殊或結構形式變化較大等易導致不均勻沉降時；④當平面形狀比較複雜，各部分的連接部位又比較薄弱時；⑤分期建造房屋的交接處。
沉降縫的寬度與地基情況及建築高度有關，地基越軟的建築物，沉陷的可能性越高，沉降後所產生的傾斜距離越大。不同地基情況下的沉降縫寬度見表3。
表3 沉降縫的寬度
| 地基情況 | 建築物高度 | 沉降縫寬度／mm |
| 一般地基 | H<5m | 30 |
| H=5～10m | 50 | |
| H=10～15m | 70 | |
| 軟弱地基 | 2～3層 | 50～80 |
| 4～5層 | 80～120 | |
| 5層以上 | >120 | |
| 濕陷性黃土地基 | ≥30～70 |
註：沉降縫兩側結構單元層數不同時，由於高層部分的影響，低層結構的傾斜往往很大，因此沉降縫的寬度應按高層部分的高度確定。
3．防震縫
為防止地震時產生應力集中而引起建築物結構斷裂破壞而設置的縫。在地震區建造房屋，最好不設變形縫，以保證結構的整體性，加強整體剛度。建築物應力求體形簡單，重量、剛度對稱並均勻分佈，其形心和重心儘可能接近，避免在平面和立面上的突然變化。但對於多層砌體房屋，在設計烈度為8°和9°的地震區，當建築物立面高差大於6m，或建築物有錯層，且樓板錯層高差較大，或建築物各部分結構剛度、質量截然不同時，應設防震縫。
防震縫應沿建築物全高設置。一般基礎可不設防震縫，但與震動有關的建築各相連部分的剛度差別很大時，也須將基礎分開。縫的兩側一般應佈置牆或柱，形成雙牆或雙柱或一牆一柱，使各部分結構封閉，以加強防震縫兩側房屋的整體剛度。
防震縫寬度在多層磚房中按設計烈度值大小取50～70mm在多層構件混凝土框架建築中，建築高度在15m及15m以下時取70mm；當建築高度超過15m時：設計烈度6°，建築物每增高5m，縫寬增加20mm；設計烈度7°，建築物每增高4m，縫寬增加20mm；設計烈度8°，建築物每增高3m，縫寬增加20mm；設計烈度9°，建築物每增高2m，縫寬增加20mm。
4．後澆帶
後澆帶是指現澆整體鋼筋混凝土結構中，在施工期間保留的臨時性溫度和收縮變形縫，目的是釋放混凝土澆築過程中因溫度變化、混凝土收縮等產生的大部分變形，減小約束力，避免出現貫通裂縫。
後澆帶應設在結構內力相對較小，對構件無嚴重影響的部位。一般30～40m設一道，縫寬70～100cm。一般在兩部分混凝土澆灌後兩周至一個月再用比原結構強度高5～10N／mm2的微膨水泥或無收縮水泥混凝土補澆成為連續、整體、無伸縮縫的結構。
通常防震縫應與伸縮縫、沉降縫協調佈置，做到一縫多用。沉降縫可以起伸縮縫的作用，伸縮縫卻不能代替沉降縫。防震縫如與沉降縫合併設置時，基礎也應設縫斷開。註意不應將防震縫做成錯口、企口等形式，以致失去防震縫的作用。
比較以上變形縫可以看出，伸縮縫主要考慮建築物上部的變形，縫寬最小。沉降縫主要考慮垂直方向的變形，但縫兩側建築在沉降過程中有可能發生微量傾斜，因而較伸縮縫寬，且寬度隨建築高度的增加而加大。防震縫考慮地震時建築物的搖擺，縫最寬。在抗震設防地區，設縫的寬度均按防震縫設置。
現代建築中，考慮建築使用和立面要求，結構縫的防水、施工複雜等，一般在結構總體佈置上採取相應措施，減少房屋沉降差，減小溫度應力，加強結構抗震能力，以減少或不設變形縫。
變形縫的構造[2]
圍護結構變形縫的構造應在不影響結構單元之間位移的前提下，滿足其圍護性能、耐久性能和裝飾性能的需求，因此應採取一定的構造方法對其進行覆蓋處理。
1．牆體及頂棚變形縫
根據牆的厚度，變形縫可做成平縫、錯口縫或企口縫，如圖1所示。牆體較厚時，應採用錯口縫或企口縫，有利於保溫和防水。但抗震縫應做成平縫，以便適應地震時的搖擺。
頂棚處的變形縫可用木板、金屬板或其他弔頂材料覆蓋，但構造上應註意不能影響結構的變形，若是沉降縫，則應將蓋板固定於沉降較大的一側。頂棚變形縫構造做法與內牆相似。
2．樓地層變形縫
樓地層變形縫的位置與寬度應與牆體變形縫一致。其構造特點為方便行走、防火和防止灰塵下落，衛生間等有水環境的部位還應考慮防水處理。樓地層的伸縮沉降縫內常填塞具有彈性的油膏、瀝青麻絲、金屬或橡塑類調節片等。樓地層上鋪與地面材料相同的活動蓋板、金屬板、橡膠片等，如圖5所示。地震時建築物會發生來回晃動，使樓地層防震縫的寬度處於瞬間變化之中，因此為防止蓋板損壞，可選用軟性硬像膠板做蓋板。當採用與樓面材料一致的剛性蓋板時，則蓋板兩側應填塞不小於1/4縫寬的柔性材料，如圖6所示。
3．屋頂變形縫
屋頂變形縫在構造上主要解決好防水、保溫等問題。屋頂變形縫一般設於建築物的高低錯落處，也見於兩側屋面同一標高處。不上人屋頂通常在縫的一側或兩側加砌矮牆或做混凝土凸緣，高出屋面至少250mm，再按屋面泛水構造要求將防水層沿矮牆上捲，固定於預埋木磚上，縫口用鍍鋅鐵皮、鋁板或混凝土板覆蓋。蓋板的形式和構造應滿足兩側結構自由變形的要求。寒冷地區為了加強變形縫處的保溫，縫中應填塞瀝青麻絲、岩棉、泡沫塑料等具有一定彈性的保溫材料。
當屋面為上人屋面時，因使用要求，一般不設矮牆，但應做好防水，避免滲漏。平屋頂因防水做法的不同，柔性防水屋面及剛性防水屋面變形縫構造略有不同，如圖7和圖8所示。
變形縫的施工要點[3]
1．止水帶
(1)在滿足製造、運輸、安裝的要求的前提下，止水帶應儘量在工廠中連接成整體。
(2)止水帶的各種交叉連接節點(L、T、十字形及不同型號、不同規格的連接等等)應在工廠中作成配件，以保證在施工現場的連接只在直線段進行。因為在現場連接止水帶的各種交叉部位，往往是不可能的，所以必須要求工廠準備多種配件，以保證現場的連接只在直線段進行。
(3)在現場連接的接頭宜採用熱壓機硫化膠合(橡膠止水帶)或焊接(塑料止水帶)，不宜採用冷粘接；其接頭外觀應平整光潔，其抗拉強度不應低於母材的90％。
(4)止水帶的施工現場連接是不可避免的，其連接接頭往往是止水帶的薄弱環節，連接不利常常出現質量事故。不加任何處理的所謂“搭接”是絕對不允許的。冷粘接的效果，通常是不理想的。
(5)橡膠止水帶宜用熱壓機硫化膠合，PVC塑料止水帶應用焊接。連接後接頭處的厚度應與母材厚度基本相同，接頭強度不應低於母材的90％。
(6)在綁扎鋼筋和支模時，止水帶必須採取可靠的固定措施，避免在澆註混凝土時發生移位，以保證止水帶在混凝土斷面中的位置正確。
止水帶在混凝土斷面中的位置的準確性要依靠兩個措施來保證：
1)止水帶的固定。在各地的施工規範中均有明確的指示，如利用附加鋼筋、卡子、鉛絲、模板等等。
2)混凝土搗固。不論止水帶固定的如何堅固，在混凝土澆註時，對止水帶的推壓、碰撞的干擾是必然的，因此在混凝土入模、振搗時必須加倍註意。
(7)固定止水帶時，只能在止水帶的允許部位上穿孔打洞，不得損壞本體部分。設計止水帶時常常在最後一條肋的外邊又附加一條窄而薄的通長的邊條，是為固定止水帶可以穿鉛絲、釘圓釘使用的，有的還在邊條上開有圓孔。
(8)變形縫處混凝土必須搗固密實，避免止水帶下部產生空洞、氣孔等隱患。
2．填縫板及密封料
(1)填縫板應在工廠中加工成需要的尺寸，現場拼接時應採用焊接或粘接。
(2)在安裝填縫板時，應採取可靠的固定措施，防止在澆註混凝土時，填縫板發生挪位。
(3)變形縫兩側的混凝土一般分兩次澆註，填縫板應在第一側混凝土澆註前安裝在板內側，而不應在澆註第一側混凝土之後粘貼在混凝土上。
在實際的地下構築物中，填縫板、止水帶、密封料三者相對位置關係及其在混凝土結中的正確位置是變形縫正常發揮其功能的關鍵，而填縫板的準確尺寸和位置常常被一些有經驗的施工技術人員和操作人員所忽視。
(4)密封料的填嵌時間，應儘可能的拖後，在構築物完成部分沉降之後，可減少密封所負擔的變形量。
(5)填裝密封料時，必須保證縫內混凝土乾凈、乾燥，施工技術人員應嚴密關註，操作人應嚴格按操作規程施工。
(6)密封料的填裝宜用專用工具進行。
