吴坚敏
(广元市住房和城乡建设局质安站,四川广元 628017)
钢筋混凝土楼(屋)面现浇板裂缝通常表现形式:贯通性裂缝或上表面裂缝、梁侧规则性裂缝、楼板角部斜裂缝、预埋盒孔周裂缝、沿预埋电线套管裂缝。这些裂缝主要是以非结构性裂缝为主要表现,这些非结构性裂缝在短时间内不影响结构安全,但影响结构耐久性和使用功能(如渗漏、观感)。
广元市某小区住户钢筋混凝土现浇楼面板裂缝现状,如图1~图3所示。
图1 板面裂缝一
图2 板面裂缝二
图3 板面裂缝三
裂缝产生的原因如下。
由于混凝土的固有特性化学收缩、干湿变形、徐变等因素决定了混凝土产生裂缝是不可避免的。
GB 50010《混凝土结构设计规范》相关规定,普通混凝土是可以带裂缝工作的,只是对裂缝控制等级及最大裂缝宽度值作出了限制,裂缝控制等级共分三级,一级:严格要求不出现裂缝;二级:一般要求不出现裂缝;三级:允许出现裂缝(表1)。
表1 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值 mm
因此从混凝土固有的特性及设计原理上的规定,住宅工程施工过程中钢筋混凝土现浇楼(屋)面板使用普通混凝土浇筑时,产生裂缝是不可避免的。
结构设计时,设计人员在计算板厚取值时,仅从理论强度计算上考虑的较多,未考虑施工因素的影响。对住宅中的钢筋混凝土现浇楼(屋)面板,当预埋单根电线套管(φ25 mm)时,板的最小厚度取值不宜小于100 mm,当预埋电线套管较密或电线套管交叉时(2φ25 mm)板的最小厚度取值不宜小于120 mm,目前大部分设计人员在住宅设计中钢筋混凝土现浇楼(屋)面板厚度取值厨房、厕浴、阳台为100 mm,有的设计取值为80 mm,卧室取值为80 mm、90 mm,大开间的客厅、卧室(4 200 mm×5 100 mm)取值为120mm,取值偏小,刚度相对较弱,这类住宅钢筋混凝土现浇楼(屋)面板在实际施工过程中很容易产生裂缝。再则,当预埋电线套管集中敷设或预埋电线套管交叉敷设时,设计人员未提出构造处理措施,如加配防裂钢筋网等。有的设计人员在设计钢筋混凝土现浇楼(屋)面板时,选用钢筋的强度较高如选择400级或500级的钢筋,选用混凝土的强度等级较高,如选择混凝土强度等级C30以上等这些因设计缺陷,造成住宅钢筋混凝土现浇楼(屋)面板在施工过程中产生裂缝是不可避免的。
预拌商品混凝土站在混凝土配合比设计时,未严格按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》相关规定执行,粉煤灰取代水泥率、掺合料总掺量大于水泥用量的30 %。外加剂添加未严格按规范要求做;广元地区天然砂含泥量要高于其他地区,在清洗时控制不严,有害杂质含量超标;预拌商品混凝土站,没有根据不同的气候环境条件配制使用不同的混凝土配合比;水灰比过大,混凝土塌落度大于200 mm,预拌混凝土使用单位没有根据工程不同部位和环境提出对混凝土性能的明确技术要求;缓凝剂添加控制不当,造成商品混凝土初凝时间超过5 h等因素,都是造成住宅钢筋混凝土现浇楼(屋)面板在施工过程中产生裂缝不可忽略的因素。
敷设电线套管时紧贴钢筋混凝土现浇楼(屋)面板底钢筋甚至与钢筋混凝土现浇楼(屋)面板底钢筋绑扎在一起,预埋电线套管集中敷设时,未加配防裂钢筋网片;负弯矩钢筋绑扎完成后,未安装马凳或安装的马凳偏少;钢筋绑扎完成后浇筑混凝土拌合物前未搭设活动走道板,致使已绑扎好的钢筋在混凝土工浇筑混凝土拌合物时踩踏严重、钢筋位移;模板支撑系统未按模板专项施工方案搭设,致使模板强度、刚度、稳定性不能满足规范要求;预拌商品混凝土拌和物到达现场未进行检查验收,未对其塌落度进行测定;在预拌混凝土拌和物浇筑过程中,当混凝土和易性较差时,向混凝土拌和物中添加生水,不按规定添加水泥浆;混凝土振捣时,振捣时间和振动棒覆盖半径不满足规范要求,如振动时间过短或过长,振动棒振动时覆盖的半径过大,造成漏振或过振。广元地区风大,混凝土终凝前未进行二次压实收光,压实后未及时用薄膜覆盖浇水养护;抓进度、抢工期在钢筋混凝土现浇楼(屋)面板浇筑不到24 h,混凝土强度小于1.2 MPa时就进行后续施工,如在钢筋混凝土现浇楼(屋)面板上吊运、堆放砖、砂浆、架管、模板等重物;在冬期浇筑混凝土拌和物时,当日气温低于5 ℃时,未采取冬期施工的可靠技术措施进行施工,施工工艺措施不到位等因素都能使住宅钢筋混凝土现浇楼(屋)面板在施工过程中不同程度的产生裂缝。
根据混凝土的化学收缩、干湿变形、徐变的固有特性,设计时要严格执行GB 50010-2010(2015年版)《混凝土结构设计规范》对住宅工程钢筋混凝土现浇楼(屋)板裂缝宽度允许值的限制,当暗敷电线套管集中敷设或电线套管交叉敷设时,设计人员在设计时应考虑防裂构造措施,并在施工图中专项说明或画节点大样明确防钢筋混凝土现浇楼(屋)面板开裂的构造措施;在设计钢筋混凝土现浇楼(屋)板厚取值时,不能仅考虑理论强度计算满足要求,还应考虑施工现场诸多不利因素影响的实际情况,应加强钢筋混凝土现浇楼(屋)面板的刚度设计,设计时均应对钢筋混凝土现浇楼(屋)面板进行抗裂验算,还应对钢筋混凝土现浇楼(屋)面板的舒适度进行验算。现浇钢筋混凝土楼(屋)面板设计厚度取值时不应小于100 mm,当敷设的电线套管较密或电线套管敷设交叉时,板厚取值不应小于120 mm,大开间的卧室、客厅(如4 200 mm×5 100 mm)板厚取值不应小于140 mm,厨房、厕浴、阳台板厚取值不应小于100 mm;现浇钢筋混凝土楼(屋)面板配筋设计宜采用热轧带肋钢筋级且密的配筋方案。现浇钢筋混凝土楼(屋)面板使用的钢筋最高级别宜采用400 MPa级的钢筋。外墙转角处应设置放射形钢筋,钢筋的数量、规格应在规范规定的范围内适当提高;在现浇钢筋混凝土楼(屋)面板的板宽急剧变化处、大开洞削弱处等收缩应力集中处,钢筋间距不应大于150 mm,直径不应小于φ8 mm,并应在板的上下表面布置纵横两个方向的抵抗温度应力产生的收缩;预埋敷设的电线套管应尽量布置在梁高的二分之一处,当楼板内需预埋敷设电线套管时,电线套管应布置在上下钢筋网片之间,且不宜立体交叉穿越,确需立体交叉的不应超过两层电线套管。电线套管在敷设时交叉布线处可采用线盒连接,同时在多根电线套管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保电线套管底部的混凝土拌合物浇筑顺利且振捣密实。当两根以上电线套管并列时,沿电线套管方向增加钢筋网片,做到在应力集中部位双层布筋;现浇钢筋混凝土楼(屋)面板混凝土强度等级不宜大于C30,当大于C30时,应采取抗裂构造措施。
预拌商品混凝土拌合物供应站应依据使用单位订购预拌商品混凝土拌合物时提出的明确技术要求,根据不同工程使用要求,工程使用部位和环境、气候条件配制采用不同的混凝土配合比;预拌商品混凝土的配合比应严格按照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》相关规定执行。粉煤灰取代水泥率,掺合料总掺量不得大于水泥用量的30 %;满足混凝土拌和物的和易性同时,其塌落度不得超过200 mm;商品混凝土拌和物初凝时间应控制在5 h内;商品混凝土供站对其使用的原材料以及粉煤灰、外加剂严格按有关规定送到有资质的中介机构进行送检,严禁使用不合格品;商品混凝土拌和物运输时对商品混凝土车辆实行“打卡”制,即商品混凝土车辆出车时打卡记录,到施工现场再进行打卡记录,对超过规定时间运输到施工现场的商品混凝土拌和物不得使用,并作废品处理。
商品混凝土拌和物运输到达施工现场时,建设、监理、施工单位技术人员应进行联合检查验收、查看商品混凝土运输车辆的打卡记录,是否在规定的时间内将商品混凝土拌和物运输到达施工现场的;测定商品混凝土拌和物的塌落度。根据施工现场的实际工况,对模板支撑系统进行计算,模板支撑系统应满足强度、刚度和稳定性的要求;加强现浇钢筋混凝土楼(屋)面板负弯矩钢筋和双层上排钢筋位置的控制,避免钢筋绑扎不到位,发生位移的情况。负弯矩钢筋、双层上排钢筋位置应设置足够强度、刚度的通长钢筋马镫固定。钢筋绑扎完成经施工单位自检合格,监理单位检查验收合格后,在其作业面上铺设临时性活动铺板,作为浇筑混凝土拌和物时的工作面,避免混凝土工在浇筑混凝土拌和物时将钢筋踩踏位移;预拌混凝土拌和物在运输、浇筑过程中,严禁加水;混凝土拌和物振捣时应充分保证振捣时间和振动棒覆盖半径不得漏振、过振;在混凝土终凝前应进行二次压实收光,压抹后应及时用薄膜覆盖和浇水养护;现浇钢筋混凝土楼(屋)面板养护期间,当混凝土强度小于1.2 MPa时,不得进行后续施工。当混凝土强度小于10 MPa或在常温下浇筑时间未达到3 d时,不宜在现浇钢筋混凝土楼(屋)面板上吊运、堆放重物。当现浇钢筋混凝土楼(屋)面板强度满足要求在吊运、堆放重物时,应分散堆放,减轻冲击。冬季时广元地区风大,在浇筑混凝土拌合物时,除了严格按照冬期施工规范要求外,还应采取其他可靠技术措施(如覆盖、加强养护等)。
住宅工程施工中钢筋混凝土现浇楼(屋)面板产生裂缝是不可避免及根治,但采取了有针对性的治理措施进行治理能有效控制裂缝的产生和发展。在对住宅工程施工中钢筋混凝土现浇楼(屋)面裂缝的治理过程中,同时也治理了其他常见质量问题,能大幅提升建筑工程实体质量。
通过近几年对住宅工程施工过程中钢筋混凝土现浇板楼(屋)面板裂缝的治理,广元市住宅工程施工过程中钢筋混凝土现浇楼(屋)面板开裂的问题得到有效控制,因钢筋混凝土现浇板楼(屋)面板开裂引起的质量投诉显著下降,从几年前的45 %递减至现今的5 %。社会满意度得到大幅提升,目前即使偶尔住宅钢筋混凝土现浇楼面板发现裂缝引发业主投诉,给投诉的业主解释清楚后,业主也能欣然接受,并愿意配合对裂缝的处理。