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宋建忠 鐘位平
摘要:隨著我國住房分配制度的改革和城市住宅建設步伐的加快,不少住宅小區(qū)相繼建成,許多住戶陸續(xù)搬進新居,他們對住房的質(zhì)量要求越來越高,尤其對一些現(xiàn)澆樓板出現(xiàn)的裂縫情況非常關注,擔心這些裂縫最終會引發(fā)不安全事故,而紛紛向建設質(zhì)量監(jiān)督部門投訴。筆者多年從事建筑施工和行業(yè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理工作,經(jīng)常接待和協(xié)調(diào)處理住戶對現(xiàn)澆樓板裂縫的投訴,根據(jù)筆者多年的施工和調(diào)查處理經(jīng)驗,淺談這些裂縫的成因及防治措施。混凝土樓板裂縫問題往往伴隨著混凝土的凝結(jié)而產(chǎn)生,這是至今都未能很好解決的技術(shù)問題。認真尋找裂縫產(chǎn)生的原因,盡可能減少裂縫的出現(xiàn),是提高混凝土質(zhì)量,從而使工程質(zhì)量得到保障的重要途徑之一。本文從施工角度,評細分析了現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫的特點,著重闡述了產(chǎn)生裂縫的原因及預防措施,并提出處理方法。
關鍵詞:現(xiàn)澆樓板裂縫特點;原因;防治措施 裂縫的原因
一、裂縫的原因
一)施工方面原因
1、施工時樓板實際厚度達不到設計厚度,使得樓板剛度減弱,樓板變形過大而產(chǎn)生裂縫。
2、樓板混凝土保護層過厚,導致樓板有效高度減小,鋼筋應力得不到發(fā)揮而使樓板產(chǎn)生裂縫。
3、施工時踩踏樓板負筋使其下移,使得樓板支座處邊沿板頂產(chǎn)生裂縫。
二) 混凝土原材料方面原因
1、商品混凝土廠由于受市場競爭的影響而產(chǎn)生價格競爭,各廠家為了降低混凝土的生產(chǎn)成本,在減少水泥用量上大做文章。他們調(diào)整混凝土配合比,使混凝土中加入的粉煤灰及礦渣微粉數(shù)量增大超標,從而達到減少水泥用量的目的。
2、商品混凝土廠為了方便機械泵送施工,加大用水量或加入了超量的減水劑或劣質(zhì)的減水劑,產(chǎn)生終凝收縮裂縫。
3、混凝土粗骨料石子的用量大,針片狀石子含量高,造成混凝土孔隙多,同時,細骨料砂子的粒徑及含泥量超標,夏季砂石料溫度偏高,使出罐的混凝土質(zhì)量得不到保證,從而使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫。
三) 建筑設計方面的原因
1、 建筑平面超長,由于溫差和材料變形,會造成樓板橫向開裂。僅就長度而言,如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
2、 收縮裂縫往往出現(xiàn)在收縮應力集中的薄弱截面上,在建筑設計中,一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)構(gòu)問題。如建筑平面不規(guī)則,而結(jié)構(gòu)設計時又沒有采取加強措施,在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應力和收縮應力集中,從而造成板開裂。
3、 對于磚混結(jié)構(gòu)住宅,由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度,結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹,如果未采取保溫措施,在縱橫兩外墻面的變形對樓板產(chǎn)生牽拉作用下,東西兩端樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫,特別是外墻面如采用易吸收熱量的暗色調(diào)裝飾面層,此類裂縫就更為常見。同樣,屋面如果未設保溫層,頂層樓板也會因熱脹冷縮而引起開裂。
四)結(jié)構(gòu)設計方面的原因
1、 設計時對鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓樓受力狀態(tài)考慮僅局限于樓板平面的應力變化(按彎矩配置抵搞正、負彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應力。在樓板受力體系分析時,對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形,根本沒有考慮。
2、現(xiàn)行規(guī)范側(cè)重按強度考慮,而針對控制溫度應力與混凝土收縮應力進行的配筋往往考慮不夠。由于墻體或邊梁變形牽連樓板,使樓板在板角部位產(chǎn)生拉伸變形,按傳統(tǒng)的概念在板角部位增加抵抗負彎矩鋼筋,只是考慮樓板在承受豎向荷載作用的彎曲變形,沒考慮墻體或邊梁對樓板的影響。所以,即使在端跨的板角增加了負彎矩鋼筋或增加放射形配筋,但還是避免不了端部樓板板角45O方向裂縫。
3、 由于結(jié)構(gòu)計算的疏忽,現(xiàn)澆板設計偏薄,未做撓度驗算,或設計中未充分估足裝修荷載、使用荷載(即設計活荷載偏小),以致設計受力小于實際受力,因此造成板開裂。
二、 防治裂縫的措施
針對上述裂縫產(chǎn)生的原因,為了能更好地防止裂縫,提高工程質(zhì)量,現(xiàn)將防治措施簡述如下:
一)施工方面
1、 由于施工原因產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在90%以上,如果在施工階段控制住了裂縫,如果合理使用的話,混凝土裂縫的可能性很小,因此,在施工方面要注意以下幾點:混凝土的配合比要合適,不僅要滿足強度要求、施工要求,還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。適當選擇好水灰比,在滿足強度要求的原則下,盡可能減少水泥用量鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固,以免施工中變形。澆注、振搗操作合理,以保證混凝土應有的密實度。加強混凝土的養(yǎng)護工作,合理掌握混凝土的拆模時間,拆模后要立即覆蓋或及時回填,避開外界氣候的影響,養(yǎng)護期一般為7至28天。
2、嚴格施工操作程序,不盲目趕工。澆搗混凝土要設置架空的施工人員專用通道(即設置離鋼筋層20厘米左右的專用施工通道),對雙層雙面鋼筋(包括分離式配置的負彎矩筋)必須設置Φ10~Φ14的鋼筋小撐馬,其間距不應大于600毫米(即每平方米不少于2個)。[4]在澆搗混凝土過程中要派專人護筋,避免施工人員踩踏負筋,如發(fā)現(xiàn)負筋被踩踏變形應及時修復。
3、混凝土樓板澆筋完畢后,表面括抹應限制到最小程度,嚴禁在混凝土表面撒干水泥括抹。加強混凝土早期養(yǎng)護(淋水養(yǎng)護不少于7天)。樓板澆筋后對板面應及時用養(yǎng)護材料覆蓋、保溫,認真養(yǎng)護,防止強風和烈日曝曬。
4、現(xiàn)澆板上不要過早上人,堆料、施荷加載,因混凝土澆筑后要有一個硬化過程才會有強度,在這個過程中應對混凝土加以保養(yǎng),不能對混 凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定強度的情況下在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐,這樣給現(xiàn)澆板帶來不利,引起樓板開裂。因此,必須做到在混凝土強度達到1.2N/mm2以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
二)材料方面
首先應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。二是選用良好級配的骨料,嚴格控制粗細骨料的含泥量,細骨料宜用干凈的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒徑較大、表面粗糙、質(zhì)地堅硬的石料,空隙率小,無堿性反應,嚴禁混入煅燒過的白云石或石灰石,有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。
其次、嚴格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗標準以及混凝土和易性的要求確定施工配合比。選擇級配良好的碎石、含泥量符合要求的砂石,減少空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。使用商品混凝土泵送施工應進行坍落度檢查。
最后、在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水份。澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。
三) 設計方面
首先,設計質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的重要因素,設計過程的質(zhì)量控制是質(zhì)量預控的重要環(huán)節(jié)。全面熟悉圖紙,對可能導致裂縫出現(xiàn)的各種因素進行分析,盡早提出預防措施。充分了解建設、設計意圖,做好技術(shù)交底。在平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設置必要的伸縮縫。基礎設計時按國家規(guī)范的要求進行,根據(jù)地質(zhì)勘察報告進行驗算,使基礎變形允許值滿足規(guī)范要求。施工前做好混凝土的配合比設計和試配檢驗,對模班板進行設計,充分做好施工前的準備工作。
其次,后澆帶的施工應領會設計意圖、制定切實可行的施工方案,杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實,不按要求留企口縫。同時要杜絕在后澆帶混凝土澆注前將部分模板、支撐拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形開裂。
最后,針對現(xiàn)澆板裂縫多發(fā)生在板角這一現(xiàn)象在板角四周增設Φ8@200mm,長度為1800mm左右的輻射筋,以此來滿足板角應力的需要,使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的應力作用范圍與輻射筋相一致,從而有效地改觀和控制裂縫的產(chǎn)生。
三、裂縫的處理方法
1、對于一般混凝土樓板表面龜裂,可先將裂縫清洗干凈、待干燥后用環(huán)氧樹脂漿液灌漿或采用表面涂刷封閉。施工中若在混凝土終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時,可用抹壓一遍處理。
2、其他一般裂縫處理,其順序為:清洗裂縫后用1∶1水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護,要注意選用優(yōu)質(zhì)細砂作為補縫材料。
3、當裂縫為通長、貫通或裂縫較大時(裂縫寬度大于0.3毫米時)應沿裂縫處鑿成上大下小的八字形槽,沖洗干凈后用1∶1水泥砂漿抹平、也可以采用環(huán)氧樹脂膠泥嵌補或用比原設計強度高一個等級的細石混凝土填補,并加強修補處混凝土的養(yǎng)護,以確保修補質(zhì)量。
4、當樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時,應對樓板進行檢測,檢驗其結(jié)構(gòu)安全性,在確認其不影響結(jié)構(gòu)安全前提下可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性
四、總 結(jié)
以上對混凝土的施工與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討,雖然學術(shù)界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
五、參考文獻
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級別:北大核心,CSSCI,AMI擴展
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