钢筋混凝土现浇板裂缝预防研究

2011-08-15 00:48赵兴杰张忠陵
科学之友 2011年4期
关键词:线管楼板模板

赵兴杰,张忠陵

(济南军区第七空防工程处,江苏 徐州 221000)

钢筋混凝土现浇板裂缝预防研究

赵兴杰,张忠陵

(济南军区第七空防工程处,江苏 徐州 221000)

钢筋混凝土现浇板的裂缝问题以及因其而产生的使用功能和外观质量问题已成为住宅工程的主要质量通病之一。文章针对现浇板裂缝的现状,从设计、材料、施工等方面综合分析了其产生的原因,并针对性地提出了预防措施。

钢筋混凝土现浇板;裂缝;预防

钢筋混凝土结构物一般均有裂缝,产生裂缝的原因很多,有设计不合理或错误引起的裂缝,也有由于施工或使用不当引起的裂缝。由于受力情况、钢筋分布、原材料的品质以及混凝土的密实程度与养护条件等原因,产生裂缝的位置、大小、长短、形状等是不同的。大部分裂缝表现为表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。混凝土的微观裂缝为一般混凝土所固有,当外力或变形作用较大时,这些微观裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石,成为可见的宏观裂缝。当可见的宏观裂缝较宽较深时,就会影响结构的抗渗性能,导致水分及有害物质渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而损害工程结构的承载能力、使用功能及耐久性。近年来由于自身结构性能等方面的显著优点,钢筋混凝土现浇板在房屋建设中得以大量推广与应用,但现浇板在使用过程中出现裂缝这一重大缺陷,以及由其而产生的使用功能和外观质量问题已成为住宅工程的主要质量通病之一。本文针对钢筋混凝土现浇板的裂缝现状,从设计、材料、施工等方面综合分析其产生的原因,并进一步提出相应的防治措施,以期最大限度地避免现浇板开裂现象的发生。

1 现浇板裂缝现状

1.1 现浇板裂缝的类型

(1)结构裂缝:多产生于薄弱部位和截面突变处,例如:墙角应力集中处的45° 斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。

(2)收缩裂缝:混凝土在凝结硬化过程中,由于材料自身收缩形成的裂缝。

(3)温差裂缝:集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板。

(4)构造裂缝:住宅设计中一般将PVC电线管均敷设于楼板内,使得有PVC管处的混凝土保护层减薄,易出现构造裂缝。

1.2 现浇板裂缝的形式

(1)45° 斜裂缝:常出现于墙角,呈45° 状。

(2)纵横向裂缝:一般出现于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位。

(3)长裂缝:出现于楼板表面。

(4)不规则裂缝:出现部位、形状无规则。

(5)贯穿与不贯穿裂缝:绝大多数裂缝出现在楼板表面,为不贯穿裂缝;极个别从板面一直裂到板底,呈贯穿状。

2 裂缝产生原因分析

钢筋混凝土现浇板产生裂缝是多方面因素共同作用的结果,总的来说可以从结构设计、材料、施工等方面来分析。

2.1 设计方面

结构设计对温差应力、混凝土收缩应力相应的控制配筋未达到要求,多产生45° 斜裂缝。通过对大量现浇楼板裂缝发生部位的调查与分析,这种最常见和数量最多的裂缝多产生在房屋四周阳角处离开阳角约1 m,即在分离式配筋楼板的负弯矩筋以及角部放射筋的末端或外侧。另外,板内布线、楼板厚度、混凝土强度等级以及次应力作用等设计因素也会引起楼板开裂。

2.2 材料方面

从混凝土材料方面来说,现浇楼板开裂的主要原因是混凝土的收缩,包括干燥收缩、塑性收缩及温度收缩等。另外,泵送混凝土坍落度过大,外加剂、掺合料掺量过多,原材料质量波动等也易引起裂缝。

2.3 施工方面

楼板的模板、支撑变形或沉陷,混凝土的制作和振捣工艺等许多方面的施工质量问题以及养护不当都会增大产生裂缝的可能性。例如:混凝土初凝时受到扰动或承受荷载,就会产生不可恢复性裂缝。

3 裂缝防止措施

3.1 设计措施

设计时应注意对房屋四周的阳角处楼面板配筋进行加强,大量工程实践证明,将负筋沿房间全长配置,并且适当加密加粗,同时也可取消作用较小的屋面阳角处的放射形钢筋,加强双向通常负筋,能较好地解决斜角裂缝——楼板裂缝中数量最多的一种裂缝。

为防治预埋线管处的裂缝,预埋时必须有一定的措施。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉通过时,须采用专门设计的接线盒,防止因线管交叉对混凝土板厚度削弱过多,同时在多根线管的集散处应尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部混凝土的顺利浇筑和振捣密实。对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网,根据大量工程实践经验,建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6@200,两端的锚固长度300 mm。

另外,现浇板应按双向连续板计算配筋,为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量,适量增加楼板厚度。同时要合理确定混凝土强度,建议用C35~C40取代常用的C50,优选配合比,施工中混凝土富余强度过高对裂缝控制不利。

3.2 材料控制

目前现浇板已普遍采用泵送商品混凝土进行浇筑,而泵送混凝土为满足坍落度大、流动性好的泵送要求,易产生水灰比大、局部粗骨料少、砂浆多的现象,使混凝土收缩量大。这就要求合理确定混凝土配合比和坍落度。在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝发生,坍落度应适当控制,不宜过大,以减少混凝土的收缩值。宜选用合格的、水化热低、收缩小、耐久性好的复合水泥,外加剂的选用一定要慎重,混凝土掺合料的掺量比例应合理。

建设主管部门应加强商品混凝土质量的现场控制,严格原材料检验试验。承包商应明确对不同部位混凝土品质的具体要求,控制好坍落度检查。建议在泵送混凝土前再做一次坍落度试验,坍落度超标的混凝土严禁使用。

3.3 施工措施

预埋线管处裂缝、施工荷载较大处裂缝以及板周边处负弯矩裂缝主要是由于施工不当产生的。因此,施工中应注重模板工程、钢筋工程、混凝土工程以及现场施工管理等措施。

3.3.1 模板工程措施

目前在建筑施工中,往往将跨度较大的现浇楼板通过竖向支撑变为短跨受力状态,以达到早拆模板、提高模板利用率、减少模板用量的目的。尽管这样,通过工程实践却发现:在早拆部位仍会出现断断续续的细小裂缝。所以应尽量避免过早拆模,防止因过早拆模而引起混凝土损伤。对于早拆模板,应严格控制楼板混凝土的拆模强度和早拆后楼板上的施工荷载,控制好拆模时间,并按规范要求拆模。

3.3.2 钢筋工程措施

要加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。施工过程中应尽可能合理科学地安排好各工种交叉作业时间,在楼梯、通道等频繁和必须通行处应铺设临时简易通道。混凝土浇筑前,必须在板周边支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围处搭设操作跳板,供操作人员站立。操作人员不得践踏在上述钢筋上作业。在浇筑过程中更要派专人护筋,避免踩弯负弯筋等现象的发生。同时还要安排足够数量的钢筋工在混凝土浇筑前和浇注中及时进行整修。另外,要保证钢筋位置正确,按规范规定在固定后的钢筋与模板之间镶嵌保护层垫块。

3.3.3 混凝土工程措施

改善混凝土施工技术是防止现浇板产生裂缝的重要途径。首先要做到合理振捣、合理抹压。合理振捣,就是要排除混凝土中的空气,使混凝土中的粗骨料在混凝土各层中均布。合理抹压,可以有效消除混凝土塑性收缩产生的裂缝。根据施工经验,建议采取如下抹压方法:在混凝土第一次振捣后,立即用木抹子碾压一遍(也可用平板振动器)。然后根据天气环境和混凝土表面塑性收缩变形的情况,在混凝土初凝时,再进行一次全面抹压。最后在混凝土终凝前,再进行有选择性的抹压,从而彻底消除塑性收缩产生的裂缝。其次要注意混凝土的保湿养护。保湿养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝的产生,是防止混凝土产生塑性收缩变形裂缝的根本措施。但盲目抢赶工期,往往使楼面混凝土缺乏足够充分的养护时间,施工中必须坚持覆盖麻袋等进行一周左右的保湿养护,同时后续工序施工时应采取措施,保证连续浇水养护不受影响。

不能过分强调主体结构的施工速度,必须要保证混凝土的硬化时间。但在实际施工中,往往存在抢进度、赶工期,楼板混凝土浇捣完毕,尚未达到规定强度,即已上人操作,并堆放施工荷载,使楼面混凝土受到损伤。因此,应严格控制施工荷载,以及集中吊运堆放和超过楼面允许荷载,严格防止吊物冲击楼面,混凝土强度小于10 MPa时应严格控制后序施工。主体结构楼层施工速度宜控制在6~7 d一层为宜,以确保楼面混凝土的起码养护时间。吊运重物时,应做到尽量分散就位,避免集中布料,以减少楼面荷重和振动,减轻对楼板的冲击影响。为加强临时大开间面积材料吊卸堆放区域的抗冲击振动荷载,应预先采用加密立杆和隔栅来增加该部位的模板支撑架的刚度,以增强刚度,减少变形。同时应在该区域的新筑混凝土表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。

4 结束语

建筑工程钢筋混凝土现浇板裂缝虽是一种常见的质量通病,但只要从设计、材料及施工等各方面综合考虑,采取有效措施,加强现场施工管理,严格遵守施工规程,就能大大减少钢筋混凝土现浇板裂缝发生的可能性,从而提高我国的建设工程质量。

1 韩素芳等编著.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社,2006

2 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997

3 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)

4 吴 京、武俊燕、孟少平.混凝土结构间接应力及其裂缝控制研究[J].工业建筑,2006(5):13~15

5 Joseph Neuber.Support Requirements for Welded-wire Rienforcement in Slabs.Concrete International, 2006(28):39~41

6 吴中伟、廉慧珍著.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999

7 张永健、戴晓红、庞永禄.航宇大厦基础底板大体积混凝土温度裂缝控制[J].建筑技术,2007(1):30~31

The Prevention Research of Cracks in Presently Poured Poured RC Plank

Zhao Xingjie,Zhang Zhongling

Cracks in presently poured RC plank and interrelated problems of use and out quality, have became a primary quality problem.Aiming at the actuality of presently poured plank, this article synthetically analyzed its causation from design, material, and construction.Measures against crack preventing were also given.

presently poured RC plank; crack; prevention

TU755

A

1000-8136(2011)06-0010-02

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