砌体质量论文

9号宿舍楼砌体工程质量控制
第一章绪论
一前言
砌体结构在我国已经有数千年的历史，生产和使用烧结砖已经有三千多年的历史。

世界上第一块混凝土砌块于1882年诞生，至今也已有一百多年。

砌体材料目前大体可分为粘土类制品，混凝土类制品和其他块材等几大类。

粘土类制品包括烧制和未经煅烧的实心砖和空心砖等；混凝土类制品包括：中小型混凝土砌块，加气混凝土和轻骨料混凝土砌块等。

其他块材包括灰砂砖制品、工业废料制成的块材等等。

由于砌体建造的砌体结构应用范围很广，可用于建造各种工业与民用建筑，举世闻名的万里长城即为砌体结构应用的典范，砌体结构最广泛的应用是建造大量的住宅，办公楼等多层民用房屋的承重结构。

据统计，全国基本建设中采用砌体作墙体材料的占95%以上，在住宅建设中，全国90%的建筑面积为多层砌体房屋，砌体结构在今后很长的时期内仍将是我国建筑工程量大面广的最常用结构类型，尤其在我国西部大开发中，由于西部地区的地方特点，砌体结构所占比重将为更大。

二国内外砌体结构发展现状
1891年美国芝加哥建造一栋16层砖房，其底层承重墙厚达1.8m，1958年瑞士苏黎世采用强度58.8Mpa、空心率为28%的空心砖，建成一栋19层塔式住宅，墙厚才380mm，引起全国的兴趣和重视。

欧美各国加强了对砌体结构材料的研究和生产，推动了砌体结构的发展。

前苏联是世界上最先较完整的建立砌体结构理论和设计方法的国家，50年代苏联提出了砌体结构按极限状态设计方法，60年代以来欧美许多国家逐渐改变长期延用的按弹性理论的允许应力设计法，英国标准化协会1978年编制了砌体结构实施规范，意大利砖瓦工业联合会于1987年编制承重砖砌体结构设计计算的建议均采用极限状态设计法。

国际建筑研究与文献委员会承重墙工作协会（CIB W23）于1987年颁发的《砌体结构设计与施工的国际建议》（CIB58），采用了以近似概率理论为基础的安全准则。

目前IS0/TC179正在编制国际砌体结构设计规范，也可采用上述安全度准则。

我国现行的GBJ3-88砌体结构设计规范中，采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法。

国外砖产量中，空心砖比例较大。

意大利空心砖产量占总产量的80%-90%，保加利亚占90%。

我国经过烧结的空心粘土砖，目前仍占气体材料中约90%，而国外粘土砖比例一般较小，如美国占15%，前苏联占31.9%，德国占22.3%，波兰占13%，日本只占3%。

国外砌体生产发展很快，在一些国家70年代砌体产量就接近砖的产量，德国1970年生产普通砖75亿块，生产砌块相当于74亿块，英国1976年生产转60亿块，砌块67亿块。

美国1974年生产砖73亿块，砌块370亿块。

近年来一些工业发达国家，砌体已经成为主要的墙体材料，例如美国混凝土砌块占墙体材料的比例为34%，德国为39.8%，波兰为26.5%，日本33%。

混凝土砌块在国外广泛用于各类建筑，如低层和多层住宅、公寓、办公楼等，也被用于中高层建筑，如美国拉斯加斯的28层旅馆。

工业发达国家产品结构转换的总趋势是实心粘土砖的比例越来越小，而节能、利废、轻质和高强的墙体材料比重增大。

混凝土小型空心砌块在我国开始应用较晚。

60年代首先在南方一些中心城镇建造承重的多层混凝土小砌块建筑，70年代开始有一定的发展，并在原材料和规格品种上也有所更新。

从普通混凝土空心小砌块到轻骨料混凝土砌块，以及利用工业废料生产的混凝土砌块等。

近十多年来，由于实行改革开放政策的大环境，在各级政府主管部门的重视和支持下，相继出台了一系列有关墙体改革和节约能源的政策，从而使混凝土空心小砌块的生产和应用出现了转机，有了大的飞跃。

目前全国小砌块年常量，差不多以每年20%左右的速度增长，到1995年生产各类砌块2000m3，即相当于140亿块标砖。

当然，相对于全国墙体材料总产量为5000亿块标砖而言，各类砌体的产量仅占 2.8%，比例还是很小的，但小砌块占整个新型墙体材料总产量则达
到了28%。

我国人口基数大，资源和能源相对贫乏，尤其是人类赖以生存的土地资源，我国更低面积人均只有世界平均水平的1/4。

但是我国墙体材料90%左右仍为粘土实心砖，每年烧砖毁田10余万亩。

同时，由于人口的继续增长和人们生活条件的改善，人均居住面积增加。

1993年以来每年建筑量已达12亿m3，其中以住宅为主，约占3/4左右，而住宅中约有80%-85%为多层住宅。

以往这类建筑主要以实心粘土砖为承重墙体材料，今后，如果不抓紧改变这种材料结构，势必制约我国建材工业的发展和资源的最有效利用。

三我国砌体结构的新进展
砌体结构在我国有着悠久的历史，是最古老的结构形式之一。

即使是在科学技术发达的今天，砌体结构仍然是一种应用最为广泛的结构形式。

体现了砌体结构较强的生命力。

自上个世纪末本世纪初，随着我国墙体改革的深入，对传统砌体提出了挑战，给新型砌体结构体系的发展带来了新机遇，众多的产品生产企业、科研院所、高等院校、设计施工企业参与其中，这一时期砌体结构技术的进步超过历史上的任何一个时期。

一砌体结构材料方面
绿色、环保、节能是建筑业发展的方向。

1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念，1992年6月联大巴西里约热内卢环境和发展世界各国首脑会议，通过了“21世纪议程”宣言，确认了“可持续发展”的战略方针。

我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，广泛研制“绿色建材”产品。

1 加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度。

国家颁布《墙体材料革新“十五”规划》中指出，在2003年6月30日前170个城市、2005年底前所有省会城市禁用实心粘土砖，北京等城市提出了禁止生产和使用粘土类制品的措施。

2 新型砌块成为替代传统粘土砖的主导产品。

有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块；以浮石、火山渣为骨料的轻骨料混凝土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块，近年来又研制出大量粉煤灰混凝土承重砌块等。

新型砌块既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点，又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性，它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。

3 砌块建筑配套专用材料与工厂化。

传统砌筑砂浆由于粘结性差、强度低、收缩大，不适合大孔隙率薄壁大体积的砌块建筑，目前我国已开发出有砌块建筑配套使用的专用材料，包括砌筑砂浆和注芯混凝土。

砌筑砂浆具有粘结性高、流动性低、和易性保水性强、强度增长快的特点，注芯混凝土具有高流动性、低收缩和高强度的特点，产品均可袋装供应，现场拌制而成。

二砌体结构体系的发展
目前常见的砌体结构形式主要有约束配筋结构与均匀配筋砌体结构两种形式。

1 约束配筋砌体结构
约束配筋系指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋，如墙体的转角处、丁字及十字形接头、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结网片。

构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件，达到在水平地震作用下足够的延性和变形能力，从而保证大震作用下的裂而不倒。

可见约束配筋结构类似于设置圈梁构造柱的多层砖混结构，其适用范围也仅限于多层结构。

我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定，一般情况下，在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层，当采取加强构造措施后，可在原允许层数增加一层。

同传统多层砌体结构（砖混）相比其优越性还是比较明显的。

首先是环保、节能，符合国家技术发展政策，由此带来的社会效益是非常巨大的。

其次从结构体系本身而言，自重轻有利于地基处理与结构抗震，上部结构只需中等强度的材料即可，我国目前生产的材料完全能够满足要求。

第三从经济角度来看，综合考虑材料使用与价格、施工强度与进度、相同建筑设计所达到
的使用面积几方面的因素，具有一定的经济效益。

然而砌体结构毕竟量大面广，从全国范围来看，经济效率也是非常巨大的。

2 均匀配筋结构体系
即通常所说的配筋砌体结构，由混凝土砌块在现场砌筑成墙体，同时在竖向的空心孔洞及不平凹槽中配以纵、横向钢筋并浇灌注芯混凝土而成。

这种结构体系在砌筑方式仍部分延用了传统砌体结构的砌筑方式，但在受力模式上更接近于混凝土剪力墙结构，所配置的水平与竖向钢筋由计算分析而定，并且由最小配筋率的要求，通常也将这种结构体系称为配筋砌块剪力墙结构。

目前我国的配筋砌体结构已在中高层建筑中得到推广应用，北京、上海、东北地区已建成层数达18-20层的建筑。

配筋砌体结构的经济性也是比较明显的。

我国的试点工程和国外资料综合分析表明，配筋砌体结构同相同规模的混凝土结构相比，工程造价降低10-25%，三材用量降低30-50%，施工周期缩短1/3以上。

一方面是由于延用砌体结构砌筑方式节省了模板支护及大型吊装机具的费用，另一方面是因为配筋砌体结构的构造配筋率比普通混凝土结构要低得多。

3 预应力砌体结构
预应力砌体是指在混凝土柱（带）中或者空心砌块芯柱中施加预应力，来增加对砌体的约束作用，延缓砌体的开裂，提高抗裂荷载和极限荷载，增强砌体的抗震性能。

自上个世纪70年代以来，国外开始开展了预应力砌体的研究。

1985年英国颁布了预应力砌体规范，1998年来澳大利亚和瑞士砌体规范中颁布了有关预应力砌体的条款，1999年美国也颁布了预应力砌体规范。

预应力砌体结构已由基本性能的研究转入工程应用技术研究。

我国在这方面的研究工作起步较晚，目前主要仍是进行一些试验研究工作，相信通过一定时期的研究工作积累，这种结构体系也会在我国得到应用。

三砌体结构理论方面
1 砌体结构本构关系的数值模拟技术
砌体结构是一种非常复杂的结构，由于砌体的非均质性和各向异性，其基本理论研究存在着很大的困难。

长期以来我国关于砌体结构的基本理论体系是建立在大量的模型试验基础之上辅助以简单的理论公式推导，从而提出相应的理论与计算方法。

近年来，我国已开始着手进行砌体结构的数值模拟分析技术研究，用数学和力学的观点解释砌体结构的内在规律，研究砌体结构的受力性质与破坏机理，建立精确而完整的砌体结构理论。

如东北大学开展的“砌体开裂过程数值试验”研究，从砌体材料的非均匀性、非线性入手，运用微观力学原理进行反映宏观力学行为的砌体开裂理论与分析方法研究，推演气体材料在开裂过程中的声发射率与不均匀性及其损伤演化之间的关系，用自行研制开发的复合材料破坏过程分析系统MFPA，对砌体在基本受力状态下（包括温度作用）的开裂过程进行了较为系统的数值模拟分析。

研究成果大大提升了我国砌体结构数值模拟分析的水平，对促进砌体结构理论和设计方法的发展具有重要的指导意义。

2 砌体结构弹塑性分析方法研究
哈尔滨工业大学、湖南大学、中国建筑科学研究院、同济大学等开展了一些研究工作，从现有的研究成果看，将块体、砂浆和钢筋分别离散化的有限元分析方法对于实际工程而言还难以做到。

因此国内外大多采用一些简化的分析方法，如层模型、层间杆系模型等。

我国通过对大量静力和伪静力实验下的墙片变形能力的统计分析以及多层砌体结构的振动台试验进行识别，目前对于砌体结构楼层的变形规律有了进一步的认识，根据层单元的刚度退化规律，可以建立楼层的恢复力模型，研究成果表明层剪力模型对于多层砌体结构而言是比较简单实用的方法。

结合高层配筋砌体住宅的实际工程，我国对于层间恢复力模型骨架曲线的确定方法，以及层间剪切型、弯剪型和等效剪切型计算模型的适用性等也进行了一系列研究，进一步考虑墙片空间协同作用的杆系模型以及借助于现有地震工程模拟平台的空间杆系计算模型的研究，在我国也
有所发展，值得注意的是，空间杆系模型在砌体结构非线性分析的代价和计算精度两者之间似乎可以取得较好的平衡。

在弹塑性分析软件上，主要有基于PKPM平台的EPDA、EPSA，砌体结构设计软件包MSSP，基于地震工程模拟软件OpenSees平台的砌体结构有限元分析程序等。

3 基于性能的抗震设计理论
基于性能的结构抗震设计是国际最先进的抗震设计理念，我国今后的标准规范也逐步纳入有关内容。

由于砌体的按弹性进行受力分析、按极限状态进行截面设计及砌体结构实际工作状态之间存在的矛盾，砌体结构基于性能的抗震设计理论研究受到了国内外研究工作者越来越多的重视。

在总结大量配筋砌块墙试验的拟静力试验及多层砌块结构模型振动台试验的基础上，辅助以非线性对于分析，提出了被普遍认同的基于位移和能力的性能设计思想，并且由定性研究向定量研究转变。

四既有砌体结构的加固技术
我国现有的多层砌体结构多已接近或超过原结构设计年限，相当一部分结构未考虑抗震设防，一些建筑属保护性历史建筑。

在进行新型砌体结构研究的同时，我国同时也对大量现有的多层砌体结构的抗震加固技术进行了深入的研究。

传统的钢拉杆、圈梁、构造柱加固方式被淘汰，复合面层加固技术被广泛应用于砌体结构的加固中。

复合面层加固的种类有多种，当结构的抗震能力相差不多时可采用钢筋网水泥砂浆进行加固，对于抗争能力相差较多的墙体可采用钢筋混凝土板墙进行加固。

由于采用钢筋混凝土板墙进行加固需要对基础进行相应的加固处理，同时在板墙四周需设集中配筋带代替边缘约束构件，造成对原结构的损伤，因此这些技术一般用于普通民用建筑。

近年来一些新型的复合面层加固技术开始用于砌体结构的加固，这些技术包括碳纤维布加固技术、高强钢绞线网片-聚合物砂浆等。

同普通板墙加固方法相比，其造价相对较高，适合于具有保护性历史建筑的加固工程。

如厦门郑成功纪念馆及南音宫加固就采用了高强钢绞线网片-聚合物砂浆取得了良好的效果，当地政府专门召开了现场会，媒体进行了相关报道。

五砌体结构标准体系建设
近年来我国国家与地方建设行政主管部门加快了标准规范制定的进度，据不完全统计目前我国有关砌体结构的国家、行业、协会、地方标准达70项之多，标准设计产品生产、设计、施工、验收、检验各个方面，配合标准的一些相关图集也已颁布实施，我国的砌体结构标准体系正在得到完善。

六结语
本文对近年我国砌体结构的研究与应用进展作了以个简要回顾。

随着人们节能环保意识的进一步增强，砌体结构的发展步入了一个新的历史时期，出现了一些创新的研究成果。

这些成果的取得首先归功于政府的大力支持，其次归功于长期从事砌体结构研究的科技工作者与技术人员，同时企业的积极参与也功不可没。

砌体结构是一种极副生命力的结构型式，虽然近年来已取得了丰硕的成果，但仍有很多问题值得我们进一步研究，在气体材料方面，进一步加强高强度砌块材料的研究；在结构体系方面，在继续进行中高层配筋砌体结构研究的同时，开展大空间配筋砌体结构及预应力砌体结构的研究；在标准规范方面，应加强标准规范编制或修订工作，特别要注意标准规范间的协调统一。

四砌体结构的展望
砌体结构目前及今后很长的时期内仍将是我国建筑工程量大面广的最常用的结构类型。

气体材料作为地方性极强的传统材料，必将继续发展、完善，随着我国墙体改革的深入，结合抗震、节能、资源等条件，各种新型砌体材料将会逐步替代实心粘土砖，下面阐述砌体结构展望。

1 砌体材料方面
（1）改进粘土制品，向空心化发展
我国西北等广大地区，粘土资源丰富，因地制宜的烧制粘土砖是无可否定的，采用和推广空心粘土砖，即可节约能源，同时也能节约粘土资源，减轻自重，加快施工速度，因此在这些地区空心粘土砖是各方向，应从质量上改进，向先进国家看齐，研制高质量空心粘土砖。

（2）积极推广混凝土空心小砌块建筑
在广大缺乏粘土资源的地区，最大面广的多层建筑墙体材料将面临更新换代的形势。

根据多年来的探索和研究，逐步认识到利用工业化生产的水泥制成的混凝土空心小砌块可能是最有前途的一种。

借鉴欧美和我们自己的经验，空心混凝土小砌块具有节能和减轻结构自重等优点，加之小砌块生产工艺较简单，砌筑方式与传统的做法比较接近，砌块结构用于多层建筑，墙体减薄，砌筑效率提高，施工速度较快，同时，孔洞便于配置刚进有利于抗震性能的提高。

今后应深入研究解决混凝土小砌块建筑的“热、裂、渗、漏”等问题，只有把这些问题解决好了，砌块建筑才能真正大面积推广，才会得到老百姓的拥护。

（3）走多种砌体材料并举的发展道路
在我国，砌体材料既然是一种覆盖面最广的建筑材料，就必须走多种砌体材料并举的发展之路。

首先，每年城乡建设约10亿平方米房屋的需求量，决定了我们要因地制宜，就地取材。

根据各地特点和资源，发展各类砌体材料。

其中除粘土类制品，混凝土类制品以外，还应大力发展工业废料利用，如粉煤灰加气混凝土制品，各种尾矿转制品，灰砂砖、粉煤灰转、免烧砖、石材等等，形成一种既有地方特点，又有多品种的砌体材料并举的发展势态。

最近，加拿大进出口有限公司，向我国推荐一种纳士塔建筑体系，其材料是用聚苯乙烯、水泥及添加剂组成，其特点是轻质隔热保温，也能防火。

聚苯乙烯是白色污染，它能利用这些白色污染品制成性能良好的建筑材料是值得提倡的，如能结合我国实际情况，制成砌体也是十分理想的，这就需要我们去研究开发。

2 砌体结构类型
（1）向大开间方向发展
随着我国人民的生活水平的提高，人们对居住的要求也随着提高，大开间的需求将是一个趋势，砌体结构必将向该趋势发展。

（2）带电梯的小高层住宅发展
对约束砌体的研究深入，砌体结构有可能向较高层数的建筑发展，对于带电梯的小高层住宅，将会得到人们欢迎。

我国是砌体结构大国，今后仍然会在建筑工程中占有重要位置，因此砌体结构在我国必然是大有发展前途。

四砌体结构施工工序质量控制与管理
工序质量是工程项目质量控制的基础，通过对影响砌体施工各因素的分析，设置质量控制点，建立健全质量保证体系，以控制砌体工序质量来保证砌体工程项目的施工质量。

关键词工序质量控制点质量保证体系砌体工程质量
任何工程项目都是由分项工程、分部工程和单位工程所组成。

而工程项目的建设，则是通过一道道工序来完成，所以，施工项目的质量控制是从工序质量到分项工程质量、分部工程质量、单位工程质量的系统控制过程。

工序质量是工程项目质量控制的基础，直接影响工程项目的整体质量，因此，要控制工程项目的施工质量，首先必须控制工序质量。

在砌体工程施工过程质量控制中，应有计划、有步骤的对直接影响质量的生产、安装和服务过程进行重点控制，设置质量控制点和必要的检测点，确保这些过程始终处于受控状态。

建立健全砌体工程施工质量保证体系，通过控制工序活动条件质量和工序活动效果质量，实现对工序质量的控制，确保砌体施工工程质量。

1 分析工序流程，找出影响质量特性的主要因素
砌体结构工程质量程序控制为：人员配备及物资检测→技术交底→过程控制→成品保护→质量评定→整理资料。

在具体施工实施时，应从工序流程的各阶段分析入手，找出各环节（或分工序）影响质量特征的主要因素，研究控制方法，运用适当的手段进行工序过程的系统控制。

2 制定工艺质量流程，设置质量控制点
根据砌体施工工序的特点，由技术部门制定工艺质量流程。

加强工艺方法的实验验证，总结经验，制定明确的技术和管理文件，并认真执行，使其严格控制工艺参数及影响参数波动的因素，对适宜的过程参数和产品特征进行监控；没有文件化程序不能保证质量的场合，应有生产、安装和服务方法的文件化程序；严格按照标准、质量计划或文件化程序操作，使工序处于稳定状态。

根据砌体结构的工序流程，由技术、质量检测部门组织有关人员，通过对关键（或特殊）工序进行分析，设置质量控制点，并编制质量控制点明细表。

为达到主动控制工程质量的目的，在砌体结构工程施工之前，应由技术部门或项目负责人组织有关人员针对影响工序质量特征的五大因素即：人、材料、机械、方法、环境进行分析，确认其控制措施的有效性，并绘制影响砌体工程质量原因分析图。