刘相君
(厦门基业衡信咨询有限公司,福建 厦门 361000)
钢筋混凝土楼板浇筑中产生裂缝将直接影响整体工程质量。产生裂缝的原因多种多样,包括质量不达标、施工人员不专业等。如果建筑物出现裂缝,必须引起重视。虽然结构建筑物出现裂缝是不可避免的,控制混凝土不开裂是一件很困难的事情,但是,要把裂缝的宽度控制在合理范围内。围绕着混凝土裂缝,分为具体裂缝和大幅度裂缝。具体裂缝是指在低于开裂荷载或者未加荷载之前就存在于混凝土内部,由于沉降、水化、干燥等原因而产生的裂缝;大幅度裂缝主要是由于各种荷载,如温度收缩、沉降、变形等作用产生的裂缝,这些裂缝分布在建筑物楼板表面,呈现着各种各样的形态。在目前的工业、民用建筑中,宽度小于0.05mm的裂缝对正常使用、防水、防腐都没有危险性。在对本文进行研究时,应认识到现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝是一定的,无裂缝是相对的。所以,了解裂缝产生的原因并予以避免,将裂缝的变化控制在最小范围内,以防影响整体工程质量。
特房·山水杰座的工程地点在厦门湖里湖边社区,本工程采用框架剪力墙结构,基础采用桩筏基础,地下室建筑面积为17 895.92m2。其中,负二层地下室底板及1#、2#楼底板(筏板)总长约89m,宽约55~85m;负一层地下室底板及3#楼底板(筏板)总长约164m,宽约85m。本工程属于大体积混凝土结构,为满足工程工期和质量要求,同时考虑地下室底板为桩筏基础且抗差异沉降能力强,在专家的指导下,经业主、设计、监理部门同意,地下室主体结构采用“抗放并施,先放后抗,以抗为主”的新技术——“跳仓法”施工。“跳仓法”施工技术控制要点包括:混凝土原材料的选择及配合比的优化、混凝土浇捣质量的控制、混凝土早期养护及后期的覆盖、混凝土温度变化的监测。地下室底板施工工艺流程如图1所示。
图1 地下室底板施工工艺流程
现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝主要与材料自身的收缩变形、管线预埋、工期不合理设置有关。
现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的原因与周边环境、混凝土自身材料密切相关。混凝土在周边墙体和梁的作用下会产生一定的拉应力,同时也会受到外墙和山墙外界温度的影响。久而久之,在热胀冷缩的影响下,会在整个楼板底部产生相应的拉力,这时在受到钢筋混凝土收缩力和墙体温差的共同作用就会使相关部位产生裂缝。随着市场上混凝土种类的不断增多,施工过程中一定要严格控制整体质量,围绕混凝土、水泥量、坍落度、水灰比等进行有效控制,减少裂缝。
预埋管线引起的楼板裂缝也是建筑施工中常见的裂缝,主要是建筑施工过程中预埋管线部位出现的裂缝。管线本身的直径和弹性相对较大,在混凝土振捣过程中,管线会因为混凝土压力而出现下沉,导致底部的面板也直接下沉,这时楼板底部钢筋保护层的厚度会逐渐变薄,一段时间后就会产生裂缝。面对这种情况,必须在管线较多聚集处增设垂直钢筋网以增加相关压力。
施工过程监督质量与工期之间存在着一定的矛盾,因为要保证整体质量,就要慢工出细活,但也要保证整个工程在规定时间内完成。所以,一般情况下,建筑物每个楼层主体结构的施工需要7d左右。在这个过程中,混凝土浇筑后如果没有达到足够的养护时间,就会给整体材料带来不利影响,从而产生裂缝。在吊运材料的过程中受到相关的振动荷载就会产生不规则裂缝,这些裂缝一旦出现,就很难被修复,从而形成永久性裂缝。
本工程由于大体积混凝土硬化期间水泥水化热产生的温度变化和混凝土收缩共同作用,由此产生的温度应力和收缩应力是导致底板产生裂缝的根本原因。因此,大体积混凝土除了要满足强度、刚度、整体性、耐久性等要求,还必须控制温度变形引起的裂缝。在工程中根据原设计地下室主体结构留置的后浇带,将地下室负二层底板分成6块,负二层侧墙(剪力墙与地下室负二层底板相对应)分成6块;负一层底板分成10块,负一层侧墙(剪力墙与负一层底板相对应)分成10块;地下室顶板分成10块,共分成42块,采用跳仓法施工时相邻两块混凝土浇捣的间隔时间不得少于7d。
混凝土原材料的选择必须按合同质量要求做好相关混凝土、砂石和水泥的选购。在这个过程中,首先要找到专业的混凝土生产厂家,严格控制混凝土原料,确保进入施工现场的原材料符合要求。然后在施工过程中要对原料做好监管,尤其是混凝土的配比,要控制好水与水泥的比例。这样才能从根本上做好全面保障,避免后期使用时出现质量问题。例如,特房·山水杰座地下室混凝土施工中混凝土配合比方案中的原材料选用:水泥选用海螺P·O42.5,备选建福P·O42.5,质量要求选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,混凝土施工所用水泥3d的水化热不宜大于240kJ/kg、7d的水化热不宜大于270kJ/kg;外加剂选用厦门路桥翔通建材科技有限公司生产的LQ-100(8-10)聚羧酸系缓凝型高性能减水剂;粉煤灰选择漳州后石电厂Ⅱ级;矿渣是唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司S95级磨细矿渣粉。比表面积≤400m2/kg;砂是中粗砂,细度模数M≥2.6,碎石在5~31.5mm连续级配;严格控制地下室墙、负一层梁板及地下室顶板等混凝土用砂、石的含泥量和泥块含量,控制指标是砂含泥量小于2.0%、泥块含量小于1.0%;碎石含泥量小于1.0%、泥块含量小于0.5%。源头控制由混凝土公司采购部组织各质量控制部门到各供应厂地考察并取样检测,含泥量等技术指标符合要求后准许供应。由混凝土公司试验室对将进厂的每车砂、石严格把关,并检测含泥量等技术指标,符合要求后准许进厂。
安排专人到混凝土公司搅拌现场配合督促检查砂、石原材料的质量(特别是砂石的含泥量控制),不合格的一律不得采用,督促混凝土公司及时更换合格的原材料,确保混凝土质量及供应要求。结合工程的实际情况,从原材料的采购、使用到后期做好全面保障,避免原材料层面出现问题,导致现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝。
要全面管控混凝土楼板的质量,避免施工过程中因操作不当所带来的各种威胁。要合理地设置施工中的楼板、施工缝和后浇带,一些房屋长度较长的楼板应按照规定先进行设置。然后再进行后续作业,减少混凝土收缩应力和温度应力给整体工程带来的影响。在浇筑过程中设置跳板和马凳时,要防止工作人员在钢筋网上踩踏,以免造成后期施工问题,产生裂缝。同时,在振捣时要用振捣器对所有部位进行均匀震荡,保证整体混凝土的密实度。预埋在楼板内的管线要按照楼板短侧进行铺设,在管线上方设置钢丝网管线,在铺设过程中尽量避免交叉穿过,对于不可能避免的交叉,可通过线进行对接,借助平行分布的方式使混凝土实现顺利振捣。
结合工程实际,合理优化并严格控制混凝土配合比,选用水化热低的水泥,控制砂、石的含泥量在最优范围内,控制水泥、水的用量,确保水灰比在0.4~0.45之间;优化钢筋设计,采用细而密的构造配筋模式;混凝土浇捣时采用普通混凝土仔细打,严格按照混凝土施工要求进行混凝土浇捣,充分振捣密实、均匀,混凝土表面多次抹压并及时浇水湿润,及时覆盖保温、保湿材料(塑料薄膜、土工布等),确保混凝土内外温差在25℃以内,日温降在2℃以内。混凝土设计配合比见表1。
表1 混凝土设计配合比
在施工过程中,一定要严格按照施工规范进行操作,不能因赶工期而影响质量。施工中根据不同季节要求做好混凝土收面工作,前期浇筑完成后,后期的收面工作千万不能在温差较大或风力较猛的环境下进行,一般在混凝土水分蒸发比较慢的夜里进行施工,以达到良好效果。
在工程施工过程中会受到外部天气的影响,如在下雨天就非常不适宜浇筑混凝土,混凝土浇筑之前要通过气象观察了解天气情况,尽量避免在暴雨天气振捣混凝土,因为随着雨量的增加会影响提前设置好的混凝土配比。所以,对于混凝土施工,在现场一定要做好充足准备。除了要了解气象方面的知识外,尽量避免在雨天施工。如果遇到下雨天,可以铺设薄膜和油布来避免雨水给混凝土带来影响,保障混凝土质量。如果在施工过程中遇到特大暴雨,要立即停止混凝土浇筑,并通过施工管理,全面保障工程进度。当雨量过大无法施工时,需要在结构合理的位置预留施工缝,并尽快终止混凝土振捣。如果混凝土浇筑后还没有硬化,要立即封盖,避免雨水直接冲刷混凝土。除了注意下雨等事项外,还要避免在高温炎热天气进行混凝土浇筑振捣。如果需要浇筑,则需要搭设遮阳棚,采用洒水、温水拌原料等方式来保证混凝土的温度。尽量将混凝土入模的温度控制在32℃以内,然后振捣混凝土之后立即进行覆盖、保湿保护作业。还要根据现场的实际情况,在规范操作过程中做好安全保证,现场成立安全领导小组进行定期检查,对原材料的进货渠道及时监管。在施工过程中保持文明施工,对厂容厂貌、材料堆放进行管理,有效控制水污染和扬尘污染。保证工程顺利进行,避免各种因素影响工程施工,使后期现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝。
综上所述,围绕着现浇混凝土楼板裂缝出现的原因进行分析,要做好针对性的控制,因为一旦出现裂缝后,严重情况下会直接影响整个工程的质量。当前虽然能够采取有效的方法将裂缝控制在一定程度,但是千万不可大意,随着建筑物的长期使用一旦没有关注好。裂缝控制在后期,裂缝会逐渐由小变大,会给整个工程带来严重隐患,所以对于裂缝,无论是表面裂缝还是结构裂缝,在材料和施工过程中要做好管控,才能避免裂缝给整个建筑造成不良影响,才能够最大程度地保障整体工程的质量。