变形缝
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什么是变形缝[1]
变形缝是为了防止建筑物在外界因素作用下产生变形，导致开裂甚至破坏而人为设置的适当宽度的缝隙。在构造上必须对缝隙加以处理，满足使用和美观要求。
变形缝的种类与设置要求[1]
变形缝按其功能分伸缩缝、沉降缝和防震缝3种类型。
1．伸缩缝
为防止建筑物因受温度变化的影响而产生热胀冷缩，进而因变形较大并受到约束而开裂，通常沿建筑物长度方向每隔一定距离预留缝隙，将建筑物断开。这种垂直缝隙称为伸缩缝，也称温度缝。
伸缩缝要求将建筑物的墙体、楼层、屋顶等地面以上构件全部断开，基础因受温度变化影响较小，不必断开。伸缩缝的宽度为20～30mm。
伸缩缝的位置和间距与建筑物使用的材料、结构类型、使用情况、施工方式及建筑所处位置和环境有关。结构设计规范对砌体结构建筑和钢筋混凝土结构建筑的伸缩缝最大间距所作的规定见表1和表2。
表1 砌体房屋伸缩缝的最大间距单位：m
| 砌体类别 | 屋顶或楼板层的类别 | 间距 | |
| 各种砌体 | 整体式或装配整体式 钢筋混凝土结构 | 有保温层或隔热层的屋顶、楼板层 无保温层或隔热层的屋顶 | 50 40 |
| 装配式无檩体系 钢筋混凝土结构 | 有保温层或隔热层的屋顶、楼板层 无保温层或隔热层的屋顶 | 60 50 | |
| 装配式有檩体系 钢筋混凝土结构 | 有保温层或隔热层的屋顶、楼板层 无保温层或隔热层的屋顶 | 75 60 | |
| 粘土砖、空心砖砌体 | 粘土瓦或石棉水泥瓦屋面 木屋顶或楼板层 砖石屋顶或楼板层 | 100 | |
| 石砌体 | 80 | ||
| 硅酸盐砌块和混凝土 砌块砌体 | 75 | ||
表2 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距单位：m
| 项次 | 结构类型 | 室内或土中 | 露天 | |
| 1 | 排架结构 | 装配式 | 100 | 70 |
| 2 | 框架结构 | 装配式 现浇式 | 75 55 | 50 35 |
| 3 | 剪力墙结构 | 装配式 现浇式 | 65 45 | 40 30 |
| 4 | 挡土墙及地下 墙壁等结构 | 装配式 现浇式 | 40 30 | 30 20 |
2．沉降缝
沉降缝是为了预防建筑物各部分由于地基承载力不同或各部分荷载差异较大等原因引起建筑物不均匀沉降，导致建筑物破坏而设置的变形缝。设置沉降缝时，必须将建筑的基础、墙体、楼层及屋顶等部分全部在垂直方向断开，使各部分形成能各自自由沉降的独立的刚度单元。
凡属于下列情况的，均应考虑设置沉降缝：①当建筑物建造在不同的地基上，并难以保证均匀沉降时；②当同一建筑物相邻部分的基础形式、宽度和埋置深度相差较大，易形成不均匀沉降时；③当同一建筑物相邻部分的高度相差较大(一般为超过10m)、荷载相差悬殊或结构形式变化较大等易导致不均匀沉降时；④当平面形状比较复杂，各部分的连接部位又比较薄弱时；⑤分期建造房屋的交接处。
沉降缝的宽度与地基情况及建筑高度有关，地基越软的建筑物，沉陷的可能性越高，沉降后所产生的倾斜距离越大。不同地基情况下的沉降缝宽度见表3。
表3 沉降缝的宽度
| 地基情况 | 建筑物高度 | 沉降缝宽度／mm |
| 一般地基 | H<5m | 30 |
| H=5～10m | 50 | |
| H=10～15m | 70 | |
| 软弱地基 | 2～3层 | 50～80 |
| 4～5层 | 80～120 | |
| 5层以上 | >120 | |
| 湿陷性黄土地基 | ≥30～70 |
注：沉降缝两侧结构单元层数不同时，由于高层部分的影响，低层结构的倾斜往往很大，因此沉降缝的宽度应按高层部分的高度确定。
3．防震缝
为防止地震时产生应力集中而引起建筑物结构断裂破坏而设置的缝。在地震区建造房屋，最好不设变形缝，以保证结构的整体性，加强整体刚度。建筑物应力求体形简单，重量、刚度对称并均匀分布，其形心和重心尽可能接近，避免在平面和立面上的突然变化。但对于多层砌体房屋，在设计烈度为8°和9°的地震区，当建筑物立面高差大于6m，或建筑物有错层，且楼板错层高差较大，或建筑物各部分结构刚度、质量截然不同时，应设防震缝。
防震缝应沿建筑物全高设置。一般基础可不设防震缝，但与震动有关的建筑各相连部分的刚度差别很大时，也须将基础分开。缝的两侧一般应布置墙或柱，形成双墙或双柱或一墙一柱，使各部分结构封闭，以加强防震缝两侧房屋的整体刚度。
防震缝宽度在多层砖房中按设计烈度值大小取50～70mm在多层构件混凝土框架建筑中，建筑高度在15m及15m以下时取70mm；当建筑高度超过15m时：设计烈度6°，建筑物每增高5m，缝宽增加20mm；设计烈度7°，建筑物每增高4m，缝宽增加20mm；设计烈度8°，建筑物每增高3m，缝宽增加20mm；设计烈度9°，建筑物每增高2m，缝宽增加20mm。
4．后浇带
后浇带是指现浇整体钢筋混凝土结构中，在施工期间保留的临时性温度和收缩变形缝，目的是释放混凝土浇筑过程中因温度变化、混凝土收缩等产生的大部分变形，减小约束力，避免出现贯通裂缝。
后浇带应设在结构内力相对较小，对构件无严重影响的部位。一般30～40m设一道，缝宽70～100cm。一般在两部分混凝土浇灌后两周至一个月再用比原结构强度高5～10N／mm2的微膨水泥或无收缩水泥混凝土补浇成为连续、整体、无伸缩缝的结构。
通常防震缝应与伸缩缝、沉降缝协调布置，做到一缝多用。沉降缝可以起伸缩缝的作用，伸缩缝却不能代替沉降缝。防震缝如与沉降缝合并设置时，基础也应设缝断开。注意不应将防震缝做成错口、企口等形式，以致失去防震缝的作用。
比较以上变形缝可以看出，伸缩缝主要考虑建筑物上部的变形，缝宽最小。沉降缝主要考虑垂直方向的变形，但缝两侧建筑在沉降过程中有可能发生微量倾斜，因而较伸缩缝宽，且宽度随建筑高度的增加而加大。防震缝考虑地震时建筑物的摇摆，缝最宽。在抗震设防地区，设缝的宽度均按防震缝设置。
现代建筑中，考虑建筑使用和立面要求，结构缝的防水、施工复杂等，一般在结构总体布置上采取相应措施，减少房屋沉降差，减小温度应力，加强结构抗震能力，以减少或不设变形缝。
变形缝的构造[2]
围护结构变形缝的构造应在不影响结构单元之间位移的前提下，满足其围护性能、耐久性能和装饰性能的需求，因此应采取一定的构造方法对其进行覆盖处理。
1．墙体及顶棚变形缝
根据墙的厚度，变形缝可做成平缝、错口缝或企口缝，如图1所示。墙体较厚时，应采用错口缝或企口缝，有利于保温和防水。但抗震缝应做成平缝，以便适应地震时的摇摆。
顶棚处的变形缝可用木板、金属板或其他吊顶材料覆盖，但构造上应注意不能影响结构的变形，若是沉降缝，则应将盖板固定于沉降较大的一侧。顶棚变形缝构造做法与内墙相似。
2．楼地层变形缝
楼地层变形缝的位置与宽度应与墙体变形缝一致。其构造特点为方便行走、防火和防止灰尘下落，卫生间等有水环境的部位还应考虑防水处理。楼地层的伸缩沉降缝内常填塞具有弹性的油膏、沥青麻丝、金属或橡塑类调节片等。楼地层上铺与地面材料相同的活动盖板、金属板、橡胶片等，如图5所示。地震时建筑物会发生来回晃动，使楼地层防震缝的宽度处于瞬间变化之中，因此为防止盖板损坏，可选用软性硬像胶板做盖板。当采用与楼面材料一致的刚性盖板时，则盖板两侧应填塞不小于1/4缝宽的柔性材料，如图6所示。
3．屋顶变形缝
屋顶变形缝在构造上主要解决好防水、保温等问题。屋顶变形缝一般设于建筑物的高低错落处，也见于两侧屋面同一标高处。不上人屋顶通常在缝的一侧或两侧加砌矮墙或做混凝土凸缘，高出屋面至少250mm，再按屋面泛水构造要求将防水层沿矮墙上卷，固定于预埋木砖上，缝口用镀锌铁皮、铝板或混凝土板覆盖。盖板的形式和构造应满足两侧结构自由变形的要求。寒冷地区为了加强变形缝处的保温，缝中应填塞沥青麻丝、岩棉、泡沫塑料等具有一定弹性的保温材料。
当屋面为上人屋面时，因使用要求，一般不设矮墙，但应做好防水，避免渗漏。平屋顶因防水做法的不同，柔性防水屋面及刚性防水屋面变形缝构造略有不同，如图7和图8所示。
变形缝的施工要点[3]
1．止水带
(1)在满足制造、运输、安装的要求的前提下，止水带应尽量在工厂中连接成整体。
(2)止水带的各种交叉连接节点(L、T、十字形及不同型号、不同规格的连接等等)应在工厂中作成配件，以保证在施工现场的连接只在直线段进行。因为在现场连接止水带的各种交叉部位，往往是不可能的，所以必须要求工厂准备多种配件，以保证现场的连接只在直线段进行。
(3)在现场连接的接头宜采用热压机硫化胶合(橡胶止水带)或焊接(塑料止水带)，不宜采用冷粘接；其接头外观应平整光洁，其抗拉强度不应低于母材的90％。
(4)止水带的施工现场连接是不可避免的，其连接接头往往是止水带的薄弱环节，连接不利常常出现质量事故。不加任何处理的所谓“搭接”是绝对不允许的。冷粘接的效果，通常是不理想的。
(5)橡胶止水带宜用热压机硫化胶合，PVC塑料止水带应用焊接。连接后接头处的厚度应与母材厚度基本相同，接头强度不应低于母材的90％。
(6)在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采取可靠的固定措施，避免在浇注混凝土时发生移位，以保证止水带在混凝土断面中的位置正确。
止水带在混凝土断面中的位置的准确性要依靠两个措施来保证：
1)止水带的固定。在各地的施工规范中均有明确的指示，如利用附加钢筋、卡子、铅丝、模板等等。
2)混凝土捣固。不论止水带固定的如何坚固，在混凝土浇注时，对止水带的推压、碰撞的干扰是必然的，因此在混凝土入模、振捣时必须加倍注意。
(7)固定止水带时，只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏本体部分。设计止水带时常常在最后一条肋的外边又附加一条窄而薄的通长的边条，是为固定止水带可以穿铅丝、钉圆钉使用的，有的还在边条上开有圆孔。
(8)变形缝处混凝土必须捣固密实，避免止水带下部产生空洞、气孔等隐患。
2．填缝板及密封料
(1)填缝板应在工厂中加工成需要的尺寸，现场拼接时应采用焊接或粘接。
(2)在安装填缝板时，应采取可靠的固定措施，防止在浇注混凝土时，填缝板发生挪位。
(3)变形缝两侧的混凝土一般分两次浇注，填缝板应在第一侧混凝土浇注前安装在板内侧，而不应在浇注第一侧混凝土之后粘贴在混凝土上。
在实际的地下构筑物中，填缝板、止水带、密封料三者相对位置关系及其在混凝土结中的正确位置是变形缝正常发挥其功能的关键，而填缝板的准确尺寸和位置常常被一些有经验的施工技术人员和操作人员所忽视。
(4)密封料的填嵌时间，应尽可能的拖后，在构筑物完成部分沉降之后，可减少密封所负担的变形量。
(5)填装密封料时，必须保证缝内混凝土干净、干燥，施工技术人员应严密关注，操作人应严格按操作规程施工。
(6)密封料的填装宜用专用工具进行。