现浇楼板裂缝的成因及防治

2011-12-31 06:51林伟雄
城市建设理论研究 2011年28期
关键词:楼面预埋楼板

林伟雄

摘要:本文对现浇楼板裂缝的成因及防治进行了探讨,分析了裂缝产生

的原因,提出了裂缝的预防措施与及裂缝的处理方法,可供同行参考。

关键词:裂缝成因 预防措施处理方法

前言:最近,“住宅楼浇楼板裂缝问题”成为居民住宅质量投拆热点。在处理投诉中,我们发现大部分裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。虽然,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但在实际施工中仍有必要对其进行有效控制。特别是避免有害裂缝的产生。

1、裂缝产生的原因:

产生原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。另外,在预理线管处和施工过程中周转材料临时吊装卸料堆放区域的楼板也比较容易产生裂缝。

1.1设计原因

1.1.1侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因达不到要求而产生裂缝。

1.1.2结构中的断面突变而出现的应力集中所产生的构件裂缝。

1.1.3构造钢筋配置过少、过粗或间距过大等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

1.1.4采用的混凝土强度等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

1.2材料原因

1.2.1粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

1.2.2、骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

1.2.3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,增加混凝土收缩。

1.2.4、水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

1.2.5、水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强对混凝土开裂影响大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

1.2.6、配合比中水灰比(水胶比)过大。

1.2.7、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

1.3施工原因

1.3.1、由于赶工期、施工班组人员不足,一层楼板出现多个班组同时作业,绑扎钢筋的、预埋水电管线的、安装飘窗反梁及沉箱模板的、接混凝土泵管的,导致楼板钢筋被踩乱、踩低;过后,钢筋班组重新调整板筋时,部分踩弯的钢筋无法调直,导致板筋间距不一致,有疏有密,影响整个钢筋骨架;

1.3.2、梁底、板底放置的混凝土垫块不够,或者垫块强度不够被踩碎,导致钢筋保护层太薄;

1.3.3、水电管线预埋不规范,未尽量放置在板中稍稍偏上位置;管线相互穿插交叉多,且局部重叠层数多(有时出现3层);管线重叠位置未按规范要求隔开一定间距,紧挨在一起;沿预埋管线位置未进行一些加固措施,如管线底部加设钢丝网格,如果遇到管线下部板筋保护层不够,则很容易引起开裂;

1.3.4、浇捣混凝土过程中,跟班的钢筋工人不够或不到位,不能跟随浇捣顺序及时将踩低的板面负筋提起,导致板筋保护层太厚;

1.3.5、现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生;

1.3.6、泵送商品混凝土的塌落度较小,施工时,为了泵送方便快捷,现场未与供货的搅拌站沟通、以便掺入适当的外加剂,就擅自给混凝土加水,导致混凝土强度降低;

1.3.7、浇捣好混凝土后,未对混凝土进行2次抹面,导致表面出现微裂纹;

1.3.8、浇捣完楼板混凝土后,混凝土刚过完终凝期,就将一些建筑材料堆放在楼板上,如钢管、脚踏网、扣件、剪力墙柱钢筋等,导致楼板挠度过大,造成板底开裂;

1.3.9、浇捣好后的混凝土养护不及时或不够(至少应淋水养护24~48小时),导致混凝土失水收缩,发生干裂,最终开裂;

3.10、现场模板拆除不当,引起拆模裂缝,或拆模过早导致挠度变形较大开裂。

2、裂缝的预防措施

2.1设计中的重点加强

2.1.1、对四周的楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)放射性配置,并且适当加密加粗,基本上可以防止发生450斜角裂缝。

2.1.2、对于外墙转角处的放射形钢筋,作用较小,建议重点加强加密双层双向钢筋即可。

2.1.3、重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径和数量的选择。

2.1.4、积极采用补偿收缩混凝土技术,在混凝土中掺用UEA剂来补偿混凝土的收缩,对解决由于收缩而产生的裂缝,有不错的效果。

2.1.5、对于大体积混凝土,建议设计中考虑采用45天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

2.2材料选择和混凝土配合比设计方面

2.2.1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

2.2.2、选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

2.2.3、积极采用掺合料和混凝土外加剂,可以起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

2.2.4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法,对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

2.2.5、配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比。

2. 2.6、现在绝大多数厂房工程和宿舍工程都采用商品砼,招标选定供货商时,应根据工程不同部位和使用性质对砼的质量提出明确要求,不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了砼的质量,导致砼性能下降和收缩裂缝增多。同时施工现场应逐车做好商品砼的坍落度检验,以保证砼成品质量。

2.3施工中应采取的主要技术措施

2.3.1、重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施

楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小马凳,其纵横向间距不应大于800mm,特别是对于φ8一类细小钢筋,小马凳间距应控制在600mm以内,才能取得较良好的效果。

尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

在楼梯、通道等处搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。

加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必须行走时,应自觉沿梁筋或钢筋小马凳支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。条件允许情况下,可以铺一层模板做通道,防止钢筋被踩压变形。

安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点跟踪整改。

砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

2.3.2、预埋线管处的裂缝防治

预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。因此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加强,增设的抗裂短钢筋可采用φ6-φ8,间距不大于150mm,两端的锚固长度应不小于300mm。

线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且當线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的井字形抗裂构造钢筋。

2.3.3、材料吊卸区域的楼面裂缝防治

目前在厂房工程和宿舍工程主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与进度之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为4~8天左右一层,最快时甚至不足4天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在商品房主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:

(1)主体结构的施工速度不能强求过快,楼层砼浇筑完后的必要养护(不宜少于48小时)必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在5~6天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。

(2)科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时以内,仅可限于做测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊卸大量的材料(如钢管、钢筋、扣件等),避免冲击振动。24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。

(3)在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。

(4)对计划中的临时大面积开间材料吊卸堆放区域部位(一般约40m2左右)的模板支撑架在搭设前,应预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800mm)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼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。

3.4、浇捣砼时注意振捣以及加强对楼面砼的养护

浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,建议采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。为此,施工中应采用不断淋水、覆盖麻袋或草包进行至少一周左右的保湿养护。

3、裂缝的处理方法:

尽管采取了各种的防治措施,仍可能因为各种原因产生少量的楼面裂缝,这时候必须采取相应的处理补救措施。板底裂缝宜委托专业加固单位采用环氧砂浆封堵和粘贴碳纤维布补强。普通碳纤维布宽度一般为150~200mm,粘贴时布边间距以250~350mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果,是目前较理想的裂缝弥补措施,具体施工如下:

3.1、裂缝封闭处理:

(1)确定裂缝位置,将裂缝表面批荡清理干净,沿板面裂缝凿一道∨型槽,槽深30mm,宽30mm,并清洗干净;

(2)配制环氧砂浆对裂缝进行封闭处理;待裂缝封闭材料具有一定的强度后,再进入下道工序。

3.2、碳纤维布粘贴施工:

(1)在混凝土表面划线,确定粘贴碳纤维布位置,清除结构表面剥落、疏松、蜂窝等劣质混凝土,表面凸出部分应凿掉,使混凝土表面尽可能平整,必要时可用修补材料(如环氧砂浆等)将表面修复平整。将混凝土粘贴基面清理干净,再进行打磨处理,用丙酮或甲醇清洗混凝土表面,要求无灰尘、无油污并保持清洁、干燥。

(2)涂刷底胶,底胶配制时搅拌要充分、均匀。

(3)按结构尺寸裁剪碳纤维布,为便于粘贴,裁剪好的碳纤维布应卷在圆筒上,并编号以备使用。在裁剪和卷布过程应保持碳纤维布表面无灰尘、杂物。

(4)涂刷碳纤维粘贴用浸润胶。

(5)碳纤维布就位,沿垂直裂缝方向粘贴,贴完用滚筒滚压,使内层浸润胶充分渗透纤维。

(6)外层浸润胶涂刷,进一步对已就位的纤维浸润,并在表面撒一层粗砂。

(7)以上工序全部完成后,对碳纤维布施工面进行保护,不受硬物损伤,在常温下养护、固化。待达到一定强度后,应对粘贴质量进行检查,用小锤轻敲粘贴表面,从声响判断该处粘接是否密实,有无空鼓现象,如有且面积较多则应将空鼓处碳纤维切除,重新粘贴。

(8)在粘贴好检验合格的碳纤维表面挂网批找平砂浆,按原有装修标准复原。

只要按上述步骤,砼裂缝就可以得到有效控制。

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