沙志國(guó)
(河南宏業(yè)建設(shè)管理有限公司,河南 鄭州 450000)
在一字形布置的多層、小高層或較高層樓面中,邊跨板面出現(xiàn)順板外沿裂縫,房屋角部樓面常出現(xiàn)呈等腰三角形45 °斜裂縫;其在與施工井架或施工塔吊位置相接的樓板中,板面裂縫沿樓板支座邊0.3m 范圍內(nèi)平行于支座展開(kāi),甚至有些樓板四周均出現(xiàn)連續(xù)的裂縫;同時(shí)鋼筋混凝土樓板內(nèi)有預(yù)埋管的部位,通常沿管線走向出現(xiàn)表面裂縫,局部出現(xiàn)呈發(fā)散狀或龜裂狀的不規(guī)則裂縫。
現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面因素共同作用的結(jié)果.總的來(lái)說(shuō)可以從混凝土材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工條件三方面來(lái)歸類分析。
混凝土裂縫生成的直接原因是約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出了混凝土所能承受的抗拉極限.這其中有兩個(gè)關(guān)鍵因素。
混凝土的強(qiáng)度?;炷翉?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度,而這又與水泥標(biāo)號(hào)、水灰比及其骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。
混凝土的變形。混凝土的變形主要有收縮變形和溫度變形.鋼筋混凝土樓板與其支撐系統(tǒng)(梁、柱、墻)共處于同一個(gè)大氣環(huán)境中,當(dāng)環(huán)境溫度和濕度變化時(shí),混凝土構(gòu)件相應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生收縮變形和溫度變形。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。為適應(yīng)抗震要求,一般建筑大多采用框剪結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)剛度頗大,使用堅(jiān)固耐久、安全可靠.但在樓板配筋及管線設(shè)計(jì)中,往往存在以下問(wèn)題:①設(shè)計(jì)中對(duì)多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡(jiǎn)化處理為簡(jiǎn)支,由此而產(chǎn)生的誤差在構(gòu)造上予以配置構(gòu)件鋼筋補(bǔ)強(qiáng),但所配置的構(gòu)造鋼筋有的往往存在直徑過(guò)細(xì),間距過(guò)大。②樓板配筋設(shè)計(jì)中,僅在樓板軸線承重梁處配置了負(fù)彎筋,這些鋼筋在樓板撓度應(yīng)變產(chǎn)生負(fù)彎矩時(shí)起抗力作用,剛性較大;而在樓板中間的配筋設(shè)計(jì)僅計(jì)算支撐平板的正壓力負(fù)荷,數(shù)量較少,所以就顯得相對(duì)薄弱,容易出現(xiàn)裂縫。③對(duì)樓板來(lái)說(shuō),約束重大的位置在四個(gè)轉(zhuǎn)角處,因?yàn)檗D(zhuǎn)角處梁和墻的剛度最大,它對(duì)樓板形成的約束也最大,同時(shí)沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響,也是樓板收縮變形最大的部位;一般來(lái)說(shuō),板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊設(shè)置,使得轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱,沿外墻轉(zhuǎn)角處的樓板容易出現(xiàn)45 °斜向放射狀裂縫。④樓板內(nèi)設(shè)計(jì)的水電管線有不少采用PVC 塑料管,PVC 塑料管與混凝土的線膨脹系數(shù)不一致,在為采取任何措施的情況下,很容易沿水電管線方向出現(xiàn)裂縫。
模板施工的影響。模板支撐的剛度不夠、梁板支撐剛度差異或模板撓度過(guò)大,在荷載作用下變形沉陷產(chǎn)生裂縫;有些項(xiàng)目為趕工期,混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度就過(guò)早地拆除底模和支撐,樓面荷載造成樓板超值撓曲而產(chǎn)生通長(zhǎng)裂縫。
鋼筋成型質(zhì)量的影響。鋼筋綁扎施工中,樓面支座上層鋼筋網(wǎng)的支撐馬凳高度不夠或設(shè)置間距過(guò)大,甚至不設(shè);各工種交叉作業(yè),施工人員眾多,行走頻繁,板的上層鋼筋受踩踏而彎曲、變形、下沉,使其不能有效發(fā)揮抵抗負(fù)彎矩的作用,造成實(shí)際有效高度減少,抵抗外荷載的能力降低而產(chǎn)生裂縫。
混凝土振搗不當(dāng)?shù)挠绊?。混凝土施工中充分振搗可使骨料和水泥漿在模板中得到致密排列,有助于混凝土的密實(shí)性和抗裂性,不過(guò)過(guò)分振搗會(huì)出現(xiàn)粗骨料下沉,樓面出現(xiàn)表面砂漿層,表面砂漿干縮,造成表面裂紋;若振不均勻,未振搗部位結(jié)成塊狀而出現(xiàn)開(kāi)裂。
施工安排不合理造成的影響。樓板混凝土澆筑完成后,混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa 即進(jìn)行下道工序的施工,在混凝土初凝期,施工荷載對(duì)混凝土產(chǎn)生較大的震動(dòng),尤其是重物沖撞,也容易使樓板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
混凝土養(yǎng)護(hù)不到位而產(chǎn)生的影響。現(xiàn)澆樓板的施工一次澆筑面積較大,表面與空氣接觸面積也大,混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快,導(dǎo)致水泥缺乏必要的水化水而產(chǎn)生急劇的體積收縮,混凝土強(qiáng)度不能抵抗所出現(xiàn)的應(yīng)力開(kāi)裂;養(yǎng)護(hù)時(shí)覆蓋保濕隔熱措施不當(dāng),特別使夏、冬兩季晝夜溫差大,最容易產(chǎn)生溫差裂縫。
裂縫的預(yù)控重點(diǎn)在設(shè)計(jì),關(guān)鍵在施工,而對(duì)混凝土原材料的控制,也是預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)。
混凝土使用的水泥質(zhì)量?jī)?yōu)劣、骨料級(jí)配及含泥量大小/外摻料用量多少都必須符合設(shè)計(jì)及國(guó)家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
嚴(yán)格控制混凝土配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量檢驗(yàn)及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水泥用量、砂率及水灰比,選擇級(jí)配良好的石子,以減少混凝土空隙率和收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
采用商品混凝土?xí)r,嚴(yán)禁在泵送混凝土?xí)r摻水。因?yàn)橹型炯尤氲乃疄橛坞x狀態(tài),在混凝土硬化過(guò)程中不參與水化反應(yīng),而且會(huì)影響已設(shè)計(jì)好的混凝土配合比,降低了混凝土的抗折性。
建議設(shè)計(jì)多跨連續(xù)板邊跨邊支座配筋時(shí)按固端考慮邊支點(diǎn),對(duì)該跨跨中及內(nèi)支座配筋時(shí),邊支座仍可按簡(jiǎn)支考慮,并適當(dāng)增大板邊的構(gòu)造配筋率。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板上部鋼筋大于10-12mm 時(shí),最好采用變形鋼筋或冷軋帶肋鋼筋,提高鋼筋混凝土板的極限抗拉能力。
外墻轉(zhuǎn)角處房間內(nèi)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板可通過(guò)適當(dāng)增加板厚、提高板的配筋率、有針對(duì)性地增配放射鋼筋等措施,以提高樓板含鋼率,增大鋼筋混凝土板的極限抗拉能力,提高部分外墻的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn),時(shí)溫差對(duì)樓板變形帶來(lái)的影響減少到最低程度。
樓板內(nèi)水電管線走向最好平行于樓板受力方向,對(duì)鋼筋間有水電管線穿過(guò)部位,應(yīng)考慮用鋼筋加強(qiáng),或在樓板中增設(shè)鋼絲網(wǎng)片,同時(shí)還應(yīng)保證保護(hù)層有足夠的厚度。
設(shè)計(jì)樓板底模與支架時(shí),應(yīng)充分考慮能夠滿足承受各種可能的施工荷載需要.合理掌握拆模時(shí)間,特別是樓板頂撐模板,達(dá)不到拆模強(qiáng)度,不準(zhǔn)隨意拆模。
嚴(yán)格按圖施工。施工中對(duì)鋼筋的排列綁扎和保護(hù)層尺寸控制必須符合施工圖紙及施工規(guī)范要求;并采取措施,嚴(yán)禁人為踐踏,尤其是容易產(chǎn)生裂縫的部位。
澆筑混凝土?xí)r必須保證樓板厚度,振搗必須密實(shí),嚴(yán)禁過(guò)振和漏振;對(duì)混凝土表面的沁水,必須設(shè)法排除或吸干,嚴(yán)禁撒干水泥抹干或任由沁水溢面。
現(xiàn)澆板上不要過(guò)早上人、堆料、施加荷載,必須做到在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.Mpa 以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,在氣溫高或風(fēng)速大的條件下應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù),冬季施工應(yīng)覆蓋塑料薄膜和草簾蓄熱養(yǎng)護(hù)。
對(duì)鋼筋混凝土樓板表面龜裂,可先將裂縫清理干凈,干燥后用環(huán)氧樹(shù)脂漿液灌封或表面涂刷封閉。
對(duì)鋼筋混凝土樓板一般裂縫,應(yīng)先清洗板縫,而后用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護(hù);當(dāng)裂縫較大時(shí),應(yīng)沿裂縫鑿成八字形凹槽,沖洗干凈后用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿抹壓或用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。
鋼筋混凝土樓板裂縫面積較大時(shí),應(yīng)對(duì)樓板進(jìn)行靜載試驗(yàn),檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)安全性;必要時(shí),可在樓板上增做一層細(xì)石混凝土鋼筋網(wǎng)片,已提高板的整體性。
鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)通長(zhǎng)、貫通、寬度大于0.3mm 的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)等有關(guān)專家進(jìn)行分析論證,制定方案,進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫與因荷載引起的裂縫不同,它一般不影響結(jié)構(gòu)的承載力,但在實(shí)際施工中仍有必要對(duì)其進(jìn)行有效控制,只要能從設(shè)計(jì)開(kāi)始,嚴(yán)格控制裂縫產(chǎn)生的各個(gè)環(huán)節(jié),就能大大減少混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的可能性。
[1]韓少男,李玉順,柳俊哲.某住宅現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫分析與處理.低溫建筑技術(shù).2005-10-28.