现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治

胡秋炎

摘 要:本文从施工操作方面来剖析现浇混凝土楼板裂缝的成因,探讨施工中具体的防治措施。

关键词:楼板裂缝;住宅;水灰比;塌落度

1 前言

目前,我国大中型城市的高层住宅普遍采用现浇钢筋混凝土结构,楼板施工后由于受设计、施工、温度变化及混凝土材料本身等原因的影响,出现裂缝的机率非常高,既影响建筑的美观,又影响结构的使用寿命,因此,越来越受到人们的重视。

2 现浇楼板常见裂缝原因分析

2.1 楼板面不规则的表层裂缝

裂缝的产生主要是由于混凝土浇筑后约4h,混凝土本身还处在塑性状态,现浇板表面如果没有及时覆盖,受风吹日晒,水分蒸发过快,高温干燥情况下凝结,产生急剧的收缩,而此时混凝土早期强度低,不能低抗这种变形应力而导致开裂。当混凝土成形后,内外温差较大,因此混凝土内外干缩量也不同,表面变形受到混凝土内部的约束产生拉应力,也会产生裂缝。

2.2 与受力方向垂直的跨中裂缝

这种裂缝主要是由于结构承载力不足而引起的,是破坏开始的先兆,潜藏着结构的危险性,在不同荷载作用下构件会出现不同形状的裂缝。构件在集中或均布荷载作用下,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,会出现垂直于构件纵向的裂缝。这种裂缝的产生多在板受弯抗拉处,裂縫的大小与长短视荷载的大小而变化,多呈单条而较规则。施工中常是现浇板早期受振,施工荷载增加,现浇钢筋混凝土的强度尚未达到一定强度(1.2N/mm2)时,就在上面进行施工活动,尤其是上料口及运料通道部位容易产生裂缝;其次是过早拆模(板尚不能承担自重),以及支模与拆模不按规程操作,立柱下不设插手楔,当板被荷载压紧,拆模时只得将立柱强行砸倒,将板向上顶起而产生裂缝,也有因施工不当导致现浇板厚度减小,浇筑混凝土时立筋下未安垫块,而是将钢筋网向上提,导致保护层过大,板受力时刚度不够,挠度超过设计要求,板下跨处即产生裂缝。

2.3 沿支座边上皮产生的裂缝

当构件在荷载作用下产生较大剪应力时,与纵向450的夹角处主拉应力值最大,容易出现斜向裂缝并向下延伸扩展。在实际施工中,利用其扫描仪对有裂缝的部位进行扫描,发现有些支座负筋没按图施工,负筋长度不够、绑扎间距超宽等,甚至有些负筋几乎都与板的主筋粘在一起。浇筑混凝土时,由于板负筋被践踏与砸碰变形,致使其没有起到应有的作用,也有的负弯矩筋垫起高度不够,造成保护层过大,则楼板截面的有效高度减小,使板的承载能力达不到设计要求,从而导致板裂缝的产生。

2.4 板角处的斜向裂缝

此类裂缝大多出现在建筑物的板角部位,其走向与板的对角线相垂直,多为上贯通的裂缝。此类裂缝多属于设计时没有按规范要求配置足够的板角辐射筋,也有的属于施工时遗漏制作与绑扎工序,或者将其踏倒以及垫置高度不够所致;还有当板跨较大,而设计板厚不足,产生较大的挠度,致使板角处发生斜向裂缝。另外,当构件浇筑后,混凝土在凝结硬化时产生收缩,体积变化受到限制约束时,如板角处受支座的约束,不能自由伸缩,所以当混凝土的收缩所引起现浇板的约束应力超过一定限度时,势必引发现浇板开裂,产生通缝。这种由干缩引起的裂缝多发生在应力比较集中的板角处。通过长期的积累分析,发现这种板角裂缝大多是在竣工验收后0.5d的时间内发生的。原因是有的房间长期紧闭,其相对湿度在70%～80%,混凝土长期处干燥的环境中而引起混凝土收缩状态,这种收缩状态自其浇筑完成后可持续2d左右。当混凝土所处环境的相对温度有较大变化时,混凝土内部的自由水(非化学结合水)蒸发加速,从而加剧混凝土的收缩。若这一过程持续时间长,微裂缝就会进一步扩展,进而形成通缝。

3 裂缝的预防措施

3.1 钢筋工程

板的四周支座处钢筋、板的四角放射形钢筋或阳台板钢筋均应按负弯矩钢筋设置在板的上部,但有些工程上述钢筋的绑扎位置不正确;或绑扎位置正确而未设置足够的小支架将其牢固固定;或前两者均符合要求,但在混凝土浇捣时,操作人员随意踩踏钢筋,使这些钢筋落到下面了,混凝土浇捣后此处保护层变大,板的计算厚度减小,楼板受力后出现裂缝。针对上述钢筋设计与施工中的裂缝成因,相应采取措施,未雨绸缪,是可以防患于未然的。首先在结构上与设计联系,建议楼板的分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增强钢筋与混凝土的握固力,特别是小直径的分布筋以热轧钢筋代替光圆钢筋,对控制楼板裂缝的效果明显好转;施工中,认真检查板支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋绑扎位置是否正确,并在钢筋网下设置间距不大于lm的钢筋马凳,将上述钢筋牢固架设;在板底筋与模板之间设置砂浆垫块,垫块用铁丝将主筋固定在恰当位置上;加强钢筋班组对施工现场的巡查,选派责任心过硬的专人护筋,同时为预防人为踩踏板筋,并多设供工人行走的操作跳板,尽量减少人为或机械损坏、踏坏钢筋;建筑物东西山墙处450裂缝是楼板裂缝较为集中的,因建筑物内外温差较大,钢筋混凝土干缩特性,形成裂缝比较常见,施工中应会同设计、监理一起协调在裂缝较为集中的墙转角处设置?覬8@100、长度大于1/3跨(且不少于1.5～2.0m)的放射筋,同时分布筋适当加密,可以有效减少裂缝。

3.2 模板工程

由于建设工期短,加之建筑企业为了谋求经济效益取最大化,楼板模板配备的数量不足,而因拆模过早,砼强度未达到规范要求或因模板水平、竖向连系杆设置不合理,造成支撑系统刚度不够,楼面荷载影响造成楼板超值挠曲,可能造成楼板裂缝。一般工程应根据工期要求,配备足够数量的模板,砼应达到拆模强度要求才允许拆模,考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架、混凝土浇捣时,下层模板应具有承受上层施工动荷载的承载能力,因此,必须在施工层砼浇筑完毕,下一套模板在已达到可拆模要求时方可拆除;此外,模板支撑的选用必须经过计算,除满足强度外,还必须有足够的刚度和稳定性,因此模板支撑中竖向连系杆应设置合理,支撑立杆应采用 48,壁厚不小于3.5的钢管,其间距一般不大于900mm,模板拆除过程中,随意扔钢管冲击楼板,也可能造成不可恢复的裂缝和变形,应尽量避免。

3.3 混凝土工程

楼板混凝土浇捣时,既无控制板厚的工具,也未做有效的标高标记,而是凭操作人员的经验和感觉,经常会导致板的浇筑厚度小于设计和规范要求;混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂;在混凝土终凝前,未压抹或压抹不及时;混凝土浇捣后,没有及时浇水养护或养护期不足;在混凝土强度小于1.2MPa时进行后续工序施工,或在混凝土强度小于1OMPa时在楼板上吊运堆放重物,尤其是工人在施工时不注意随意用重物冲撞楼板面而使楼板混凝土出现内伤,这些现象都容易使板面出现裂缝。为此,在混凝土施工的工序及工艺中首先需要做到的是保证楼板浇筑厚度,浇捣混凝土前设置标示板厚的三脚标架,并要求操作人员严格依据三脚标架控制板厚;其次是严格控制混凝土用水量,严禁贪图方便,任意加水的现象;指定专人负责浇水养护,当不能浇水养护时,可在混凝土表面覆盖塑料薄膜;合理安排工期,在养护期内混凝土强度小于1.2MPa时不得进行后续工序施工,混凝土强度小于10MPa时(特别是对那些开间跨度较大的)楼板上不得吊运堆放重物。实践证明,混凝土浇捣后,在其终凝前进行二次压抹处理,能消除混凝土在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的表面裂缝,压抹阶段项目部派专人监督实施。施工中要严格控制混凝土原材料的质量和技术标准。配制混凝土时,要分析混凝土集料的配合比,当强度等级、水化热及收缩有矛盾时,应根据工程所处各种条件进行最优方案选择,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,减少空隙和砂率,控制石子、河砂的含泥量同时要提高浇灌、振捣混凝土的施工技术,采用最适宜的振捣时间,从而提高混凝土的密实度,以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度,防止楼板裂缝的产生。

4 裂缝的处理方法

对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或l:1水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

结束语

综合分析,引起钢筋混凝土楼板裂缝综合因素很多,影响的原因也是多方面的,定要贯彻预防为主的原则,加强设计及施工方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。