建筑外墙保温层脱落、回填土下沉质量通病分析与预防

建筑外墙保温层脱落、回填土下沉质量通病分析与预防

周立新

银川市城市规划设计研究院有限公司  宁夏银川 751000

摘要：随着我国经济持续不断的发展，房屋建筑工程越建越多，各种建筑工程质量通病也不断出现，如高层建筑外墙保温层脱落、房心回填土下沉、填充墙体裂缝、楼板裂缝、墙脚反碱脱皮等。这些质量问题轻则影响美观，重则影响建筑的正常使用和耐久性。本文对建筑外墙保温层脱落、回填土下沉这两个常见质量通病的发生原因进行分析，提出一些改进意见和预防建议。

关键词：外墙保温层脱落、回填土下沉；原因分析；预防措施

一、高层建筑外墙保温层脱落原因分析及预防措施

随着国家环保节能减排的要求，现在新建的建筑外墙面都做了保温层，以增强建筑的隔热性能。随着高层建筑的增多，全国各地也出现了一些高层住宅建筑外墙保温层脱落的质量通病，有的还造成了一些人员受伤和财产损失。发生该质量通病的主要原因，还是保温层与建筑主体之间的连接出现问题，包括抹灰砂浆的施工问题和保温层固定膨胀螺钉的安装问题。

（一）抹灰砂浆的施工问题

按照工程做法，外墙保温施工做法一般为：外墙抹灰→用聚合物水泥砂浆粘贴保温板→挂网格布刮表面腻子→安装固定膨胀栓钉→表面刮腻子→外墙涂料。上述工艺中，容易导致保温层脱落的施工工序就是外墙抹灰和安装固定膨胀螺钉。外墙抹灰属于装饰装修工程，一般工程对其质量控制不严格，加之高处作业，质量监督困难，导致施工过程中出现工序问题，抹灰砂浆强度降低。

按施工规范相关要求，外墙抹灰前应先进行基层处理，即对外墙面撒水湿润，并涂刷1：1水泥浆结合剂，以增强抹灰层与基层的结合。但实际施工中，基本没有撒水湿润外墙面和涂刷水泥浆结合剂的，大多是直接抹灰了。基层的外墙面干燥，抹灰砂浆施工后，水分很快会被墙体吸收，造成砂浆过早脱水，后期强度降低。此外，光滑的外墙面不刷结合剂直接抹灰，导致抹灰层与基层粘接不牢固，后期就容易脱落，导致外保温同时脱落。

（二）保温层固定膨胀螺栓的安装问题

导致外保温脱落的另一个重要原因，就是保温层外面的固定膨胀螺钉施工问题。一是直径、长度不足，二是施工安装问题。首先，外保温厚度一般50～60mm，固定膨胀栓钉长度应至少达到120mm，才能保证穿过保温层与砌体墙有60mm的连接长度，起到固定作用。但实际工程中使用的膨胀螺钉长度一般达不到要求，导致与墙体的连接长度不足，连接不牢固。其次，另一方面的问题就是膨胀螺钉施工工序问题。实际现场高空作业的施工人员在外墙保温施工时，先用电钻打孔（为了好敲入膨胀栓钉，往往打孔的直径过大），然后塞入膨胀栓钉，随后直接用铁锤直接敲入，施工速度很快，这就导致膨胀栓钉的固定力不足，固定作用减弱。正确的施工工序做法应该：是先按标准孔径打孔，然后塞入膨胀栓钉，最后用扳手逐渐拧入、拧紧，以使膨胀栓钉起到应有的膨胀固定作用。

（三）外保温脱落问题预防措施

综上所述，要防止外保温层脱落，必须要重视施工质量控制，严格按施工规范和施工工序进行施工，以保证外墙抹灰砂浆和外保温层固定膨胀螺钉的施工质量，防止外保温层脱落。对于高层住宅建筑的部分山墙外立面面积均较大的情况，建议外保温施工时，在每层楼面梁位置设置水平扁铁和大直径膨胀螺栓组成的加强固定带，增强外保温层固定作用，防止成片脱落。

二、回填土沉降原因及防治措施

民用房屋建筑工程施工中，回填土施工一般可分为两类。第一类，是用于拟建的建筑工程场地存在软弱地基，需要提高地基承载力或持力层标高较底，需要提高地基标高的换填垫层施工。此类施工一般采用级配砂夹石作为回填料，按设计要求放坡后采用压实机械分层碾压密实，并经过现场密实度试验，达到设计要求后方可进行下一层施工。因为此类回填土施工影响地基承载力及工程主体结构安全，故施工单位、监理单位较为重视，施工质量控制较为严格，实际工程中很少出现质量问题。第二类回填土施工是房心回填土或基坑外侧回填土施工。此类回填土，图纸设计一般为素土回填，即为降低工程造价也可以减少基坑开挖外运土。因为此房心回填施工对主体结构安全影响较小，故一般施工单位、监理单位均不引起重视，对质量控制不严，容易导致出现了一些工程质量问题，如散水、台阶塌陷，一层室内地坪下沉影响使用等，给建筑工程建设单位和使用单位带来了一系列的影响。

（一）房心回填土下沉原因分析

那同样是回填土施工，为什么地基处理的回填土质量一般不出问题，第二类房心回填土却出现了许多下沉的质量通病呢？经分析，出现下沉的主要原因是房心回填土施工质量控制较差引起的。

第一类用于地基处理的换填施工。本地区工程设计时，需要地基处理回填多采用级配砂夹石材料，这种材料夯实后的承载力较高，可满足提高地基承载力的要求。级配砂夹石由细砂、中粗砂、砾石和直径小于50mm的天然卵石、碎石组成，其中卵石、碎石含量为30%~50%。砂夹石在本地取材相对方便、价格合理。一般建筑工程换填处理时基坑采用大开挖，然后采用砂夹石满堂分层铺设，每层均用压路机碾压密实，且要求现场做密实度试验，符合设计要求后才允许进行下一层回填，施工质量较易保证。砂夹石材料本身的可压缩性较低，地基承载力较高，经过分层回填碾压密实后，垫层本身的沉降已基本完成，后期沉降量很少。所以地基处理采用换填砂夹石材料是比较合适的。

第二类房心及基坑外侧回填土，一般图纸设计采用素土回填，并要求分层夯实，压实系数>0.94。为什么采用素土回填？一般考虑可利用基坑可挖土，就地取材，降低造价，砂夹石需外运，造价比素土高。所谓素土，即为基坑开挖出的原土，在本地多为粉质粘土、粉土。那么采用素土分层夯实，变形沉降能否满足要求？答案当然是肯定的。因为在公路工程施工中，几米厚的路基均为采用粘土、粉土分层碾压、一层一层累加起来的，而不是全用砂夹石做路基。公路路基能采用粘土，而且沉降很小，说明回填土采用粘土、粉土完全是可以的。根据土力学相关知识，未经分层夯实的粘土，在自重应力的作用下，通常需要15年～20年左右才能完成自身的沉降固结。所以自然堆积的未夯实粘土遇水确实会下沉较多，但分层夯实的粘土一般却不会有明显的下沉。

房心及基坑外侧回填土施工出现下沉质量通病，主要是施工单位的质量意识和质量控制出了问题。现在民用建筑特别是住宅建筑，工期非常紧，部分施工单位质量意识淡薄，对房心及基坑外侧回填土施工质量重视不足，为抢工期，未进行分层回填夯实。实际现场施工中，甚至出现用装载机直接一次性将房心及基坑外侧回填回填到位，然后浇水下沉、仅在表层夯实的错误施工方法，导致出现地面下沉的质量问题。如果严格控制施工质量、逐层分层夯实，采用素土进行房心回填是可以达到质量标准和满足要求的。

  （二）房心回填土下沉质量问题工程实例

下面例举几个房心回填土出现质量问题的工程实例加以说明。

（1）某小区物业会所办公楼工程

该工程建筑面积1341平方米，为二层框架结构，无地下室，采用柱下独立基础，基础底标高-3.200，基底持力层为粉质黏土层，承载力特征值为160 KPa。图纸设计房心回填土为素土分层夯实，压实系数为≥0.94。该工程2010年设计，2011年施工完成，2012年交付使用。2015年，建设单位反馈一层室内地坪下沉，影响正常使用，要求设计单位和地勘单位到现场共同协商处理。到现场后，通过仔细检查和沉降观测，房屋一层框架柱、墙体、楼板、梁无明显裂缝，主体结构未发现沉降问题。但一层各个房间的室内地面均有下沉，均呈现墙边向中间内凹的下沉状态，下沉深度在50-120mm。由于地面下沉，一层房间已不能正常使用。现场与地勘单位共同分析问题原因，一致认为是房心回填土夯实施工质量存在问题。由于本工程无地下室结构，基础埋置较深，房心回填土厚度近3米，施工没严格按要求分层夯实，回填土在自重应力下逐渐压缩下沉，导致交付使用2年多后室内地面下沉，无法使用。由于房心回填在自重应力下完成固结，通常需要15年~20年，而工程已交付使用，维修时间有限，不能等待自重固结完成。而要想彻底解决问题，消除沉降，就要全部挖出房心回填土，然后分层夯实。但考虑到工程实际情况，此种方法造价高昂，施工场地条件不具备，且对地基承载力有影响（减小覆土重量，影响地基承载力深度修正），不可行。不重新回填，就只能在现有条件下做补救措施，清除地面垫层和瓷砖，在-0.100处做一层150厚双层双向配筋的现浇板，然后重新做地面、地暖等。这样做可以提供地面的刚度，防止后序地面不均匀下沉 。但这样处理，也仅是补救措施。通过此工程实例，可见房心回填土的质量对工程正常使用的影响是非常大的，施工单位应该重视房心回填施工质量控制，保证工程交付后长时期内的正常使用。

（2）某小区高层住宅工程。

该工程是多塔大底盘建筑群，住宅楼为11层剪力墙结构，地下室连成一体，为地下车库，基础埋深预计为5m～6m，基坑外侧回填土厚度很大。该工程自2013年底交付使用以来，单元楼入口处地坪、台阶共坍陷三次，导致下水管道及下水井也破坏，施工单位反反复复维修了3次，仍然没有彻底解决质量问题。在几次维修过程中，单元门口修下水管道开挖出的回填土含有苯板、碎砖头等各种建筑垃圾，甚至发现施工用的竹夹板。由此可见，基坑外侧回填土的施工质量很差。此工程在交付使用后，因单元入口处台阶下沉，施工单位多次维修，严重影响了住户的正常使用，也对建设开发公司的信誉造成了不良的影响。施工单位首次维修时，修复了下水管，对表层维修的开挖的1m多回填土打夯了，但下部回填土在自重应力作用下，一直在下沉，导致后来又维修了两次。第三次维修时，将部分台阶外侧用砖墙做挡土墙，内部夯实，但仍没有从根本上仍然解决问题。此次维修后，时隔不久，下部有回填土的那部分台阶又出现了下沉。由此可见，因为未彻底消除回填土沉降问题，该工程入口处台阶仍会出现下沉错台开裂，影响使用。

（3）某大学部分宿舍楼、办公楼项目

某大学部分宿舍楼、办公楼项目出现了部分房心回填土的质量问题，部分室内地坪出现不均匀沉降、裂缝，室外散水出现坍塌。分析原因，仍是回填土施工质量控制不严格，分层夯实施工质量较低。为解决问题，建设单位将一层室内回填土挖出0.6米深，然后换填了砂夹石，再重新做地坪，维修花费不少。去年，该大学新建的实验实训中心工程，建筑面积13000多平米，四层框架结构，无地下室，回填土厚度1.5米左右。原设计房心回填土采用素土回填，但建设单位怕出现以前工程出现的房心回填土质量问题，与设计单位协商后，在技术条件满足的条件下将素土回填改成砂夹石回填。对于房心回填，采用砂夹石回填更好，更易压实，且沉降小，但也为此增加了一定的工程造价。

 （三）回填土下沉质量通病防治措施

综上所述，当房心回填土出现质量问题，造成地面下沉，影响房屋使用，对业主造成了严重影响，也对建设单位和施工单位的信誉造成一定的不良影响。

要避免房心或基坑外侧回填土出现下沉的质量通病，必须加强回填土施工的质量控制，精细化施工，严格按施工规范和设计要求分层夯实，控制压实系数≥0.94。如此施工，则回填后的沉降量已基本完成，完全可以避免后期地面、基坑外侧土下沉，满足建筑正常使用要求。

参考文献

[1] JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范[S].

[2] GB 51004-2015，建筑地基基础工程施工规范[S].

[3] GB 50327-2001，住宅装饰装修工程施工规范[S].

[4] GB 50924-2014，砌体结构工程施工规范[S].