論建筑物留置伸縮縫的必要性

王聰會   謝秋芝

 洛陽市建筑公司

1、前言

    當結構件處于無約束狀態時，伸縮縫的留置與否對結構件的影響不大。當結構件受到周圍構件約束時，在外界溫度變化較大時伸縮縫的作用就會顯示出其重要性，如何留置伸縮縫是建筑施工中一個不容忽視的問題。

2、工程事故案例分析

    (1)1999年6月31日，重慶市解放碑廣場，在重慶百貨公司與新潮商場之間數十米的花崗巖地面，隨著一聲沉悶的爆裂聲而拱起：地面斷裂、上鼓，經過事故調查分析發現，出現該事故的主要原因是花崗巖地面施工采用密縫鋪貼，未按設計留置伸縮縫所致。

    (2)2001年7月2日，武漢市氣像局附近路面爆裂上鼓，炸開一道5mm～10mm寬，高約l0Omm的橫向通裂縫，經過調查發現，造成路面爆裂事故的主要原因是由于伸縮縫寬度、數量設置不夠，當路面在烈日下受熱膨脹，膨脹值超過了預留伸縮縫收縮極限而引起的。

   (3)2002年冬季，洛陽市某一跨度為24m、長度為90m的倉庫，室內地面施工時，業主為了整體美觀，要求地面施工采用整體一次性澆注，隨澆注隨抹灰，一次成型。伸縮縫的施工采用2mm合金鋼切割機切割，伸縮縫寬3mm、深50mm，縱向設置3道，橫向設置5道伸縮縫間距均等，施工完工后，整體效果理想，業主非常滿意。然而，2003年夏季一個十分悶熱的下午，車間突然響起一聲悶雷似的爆裂聲．車間地面出現數道貫通裂縫，且局部地面地基上鼓100mm左右，經過調查分析，產生這種現像的原因是由于伸縮縫設置過窄、過少所至。通過以上案例分析可以發現，伸縮縫在施工中是一個不容忽視的問題，如何合理留置伸縮縫是防止熱脹冷縮變化引起的體積改變對結構件造成不利影響的關鍵。

3、影響伸縮縫留置的因素

    影響伸縮縫留置的因素與建筑結構件的原材料，長短尺寸，外界溫度等有很大關系。

    (1)建筑結構件原材料的線膨脹系數。當建筑材料一定時，建筑材料受溫度變化影響的變化值亦固定下來。線膨脹系數通常用α表示，單位以l／°C表示，常用建筑材料的線膨脹系數僅值見表l。

表1    常用建筑材料的線膨脹系數

    (2)結構件的長度：結構件的長度是影響設置伸縮縫寬度的重要因素，熱脹冷縮變化引起的結構件的伸長(或縮短)通常和結構件的長度成正比，結構件越長，伸縮縫的寬度會越寬。

    (3)溫差：結構件的脹縮變化是由于外界的溫差引起的，當建筑材料一定時，伸縮縫的寬度與溫差成正比。

4、伸縮縫的寬度設置與控制

    伸縮縫的寬度設置應根據建筑結構件的材料，長度及外界溫差綜合考慮。同種材料冬季施工時應留置得寬些，夏季施工時應留置得窄些。如何量化伸縮縫的寬度可根據下列公式計算：△L=aL△T式中，△L為伸縮縫所需的最小寬度；α為建筑材料的線膨脹系數；L為建筑結構件的長度；△T為施工時的外界溫度與年最高溫度的溫差。

    例如，混凝土道路施工時，要求每6m設置一道伸縮縫，道路施工時的外界平均氣溫為l0℃，外界年最高氣溫為43°C。問伸縮縫的寬度留置3mm能滿足施工要求嗎?經過表l可知：混凝土材料的線膨脹系數a為(10～14)×10-6×1／°C，取最不利值為14×10-6  ×1／°C，L=6000mm，△T=33°C。伸縮縫的最小寬度△L=aL△T=14×10-6× 6000×33=2.772mm故取伸縮縫的最小寬度為3mm能滿足施工要求。

    再如第三案例：洛陽市冬季平均氣溫為5℃左右，年最高氣溫為43℃其施工時氣溫與一年最高氣溫之差△T=38°C。車間總長90m，均分為6段，可求取：L=15000mm。通過表一可查得混凝土的線膨脹系數為a=14×10-6×1／°C，故夏季每段地面的伸長量為：△L=aL△T=14×10-6×l5000 ×38=7.8mm

    當時業主要求留置3mm寬的伸縮縫，顯然小于7.8mm的膨脹伸長量。地面累計伸長量△L總=6×△L=6×7·98=47.8mm，而施工留置伸縮縫的總量為15mm遠遠小于混凝土地面的總伸長量。故可斷定為事故發生的主要原因為伸縮縫設置過少或過窄所至。

5、結語

    通過影響伸縮縫因素的分析，要求我們應充分考慮外界因素對結構件的影響，按要求留置伸縮縫是消除因結構件熱脹玲縮產生體積變化所帶來的不利影響，應引起工程技術人員的高度重視。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)