胡林平 杨飞 王仲伟
全现浇钢筋混凝土楼屋面板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,特别是住宅工程楼板面的裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷、以及索赔要求等等。结合我公司十多年来的大量施工的实践经验和教训,以及裂缝的防治处理,重点介绍以施工为主、兼顾设计和材料原因分析楼面裂缝的综合性防治及具体措施。
一、设计中的重点加强部位
从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普通和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角一米左右,即在楼板分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要是混凝土的收缩特性和温差双重作用引起的,并且越靠近屋面处的楼层裂缝往往越大。从设计角度看,现行设计规范侧重于强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,因而配筋量达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大原楼面梁的约束,限制了楼面梁混凝土的自由变形,因此在温差和混凝土收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然,楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析,我在近几年的图纸会审中,十分注意建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角处,限一个房间)全长配筋,并且适当加密加粗。多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本不再出现45度斜角裂缝,已较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。
对于外墙转角处的放射形钢筋,我根据实践经验,认为作用较小,其原因是放射形钢筋的长度一般不大于(1.2米左右)当阳角处的房间在的按双向钢筋加密加强而按分离式设置构造负弯矩筋时,45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋末端或外侧,而采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好的抵抗和防止45度斜裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强双层双向钢筋即可。
二、混凝土有地方材料的改善
目前根据本县的实际情况,地方材料中的砂、石子均已非原溪砂,多为人工加工后的山砂,强度相对比较低,且砂的含泥量又明显要高于原砂,而砂场为达到质量要求,虽经冲洗,但砂的强度无法与原溪流中的砂子相比,所以在混凝土浇筑中,因为混凝土的收缩而无法抵抗,从而加速了裂缝的产生。
三、施工中应采取的主要技术措施
(一)、重点加强楼面上层钢筋的有效保护措施
钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层的前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制,但当垫块间距放大到1.5米时,钢筋的合理保护层就无法得到保障,所以纵横向的垫块间距应限制在1米左右。
与此相反,楼面上层的钢筋网的有效保护,一直在是施工中的一大较难问题,其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工队伍众多,行人十分频繁,无法落脚后难免大量踩踏;上层的钢筋网的钢筋撑马设置过大,甚至不设(仅依靠梁上部钢筋搁置和分离配筋的拐脚支撑)。
在上述四个原因中,前二条是客观存在,不可能也难于提出措施加以改进。对于最后一个原因,根据大量的施工实践,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方不得少于2只,特别是对于¢8一类的小钢筋,小撑马的间距应控制在600毫米以内,才能取得较好的效果。对于第三条原因,可采取下列综合措施加以解决:
A、 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接头就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。
B、 在楼梯、通道等频繁和必须的通告处应搭设临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。
C、 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,应自觉沿钢筋小撑马支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部门钢筋。
D、 安排足够数量的钢筋工在混凝土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裂缝隙最容易发生处(四周阳角、预埋线管以及大跨度房间处)应重点整修。
E、 混凝土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,应铺设临时活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
(二)、预埋线管处的裂缝防治
预埋线管,特別是多根线管的集散处是截面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝的产生和薄弱部位。当预埋线管的直径较小时,并且房屋的开间宽度也较小时,同时线管的敷设走向又不重于混凝土的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,就容易产生裂缝。根据我的经验,在裂缝处增设抗裂短钢筋采用¢6-¢8,间距小于等于150毫米,两端的锚固长度应不小于300毫米。
线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉分布处可采用线盒连接,在多根线管集散处宜采用放射分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管下部混凝土灌筑顺利和振捣密实。
(三)材料吊卸区域的楼面裂缝防治
目前在主体结构的施工过程中,普通存在着质量与工期之间的较大矛盾,一般主体结构的楼层施工速度平均在7-10天左右,最快甚至不足五天。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足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。除了混凝土的总收缩较小的不利因素之外,更容易在强度不中的情况下受材料吊卸冲击振动荷载一旦形成,就难于闭合,形成永久裂缝。这种情况下高层住宅主体快速施工时常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:
A、 主体施工的速度不能强求过快,楼层混凝土浇筑后的必要养护得保证,一般控制在6-9天之间为宜,以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。
B、 科学安排楼层施工作业计划,在楼层浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接,3天后方可吊卸大宗材料,并分散堆放。
(四)、加强对楼面混凝土的养护
混凝土的保湿养护结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混凝土初期伸经[缩裂缝的发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线和施工人员作业上,因此楼面混凝土往往缺乏充分和较足够的浇水养护持续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋和草包进行一周左右的保湿养护。
四、对裂缝的弥补处理
在采取了上述综合性防治措施后,由于各种原因仍可能在少量的楼面裂缝发生,当这些楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。根据我的经验,住宅楼地面上部的粉刷找平层较厚,可以在找平层中增设钢丝网、钢板或抗裂短筋进行加强。而板底粉刷较薄,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉。所以板底更应该妥善处理。