昆山东南建设监理有限公司
【摘 要】昆山南港动迁小区B标工程,是由13栋高层住宅楼及5栋配电房、门卫、消防控制室所组成。结合本人对该项目的监理工作,以及从业过程中发现的商住楼现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题,针对其裂缝出现原因展开分析,制定出具有针对性的预防、处理方案。
【关键词】现浇钢筋混凝土;裂缝;分析;预防
引言
随着城市建设步伐的加快,大量商住楼用现浇钢筋混凝土板替代了以前所用的预制空心板,现浇钢筋混凝土楼面板的增多,施工管理的不到位与工人操作技能的不熟练等各方面的原因,从而导致目前现浇楼板的裂缝也愈来愈多。现浇楼板的裂缝,轻则影响建筑物的美观,重则给用户造成使用不便,引起渗漏,导致钢筋锈蚀,影响建筑物的使用寿命。
一、裂缝产生的位置与特点
沿开间墙角处的四十五度斜裂缝是出现现浇楼板裂缝最频繁的区域,为连续的裂缝,长度为500~2000mm;还有部分沿楼板跨中,平行于长跨或短跨方向,为连续的裂缝,长度达1/2跨度以上;另外也有沿楼板的对角线方向,为连续的裂缝,长度达1/2对角线长度以上。这些裂缝都贯穿板厚,裂缝在板顶较多,为0.3~1.5mm,在板底较窄,为0.05~0.2mm。再有部分现象,就是沿楼板周边,平行于四周墙面,离墙根约板跨的1/8处,为连续的裂缝,几乎通长,但该裂缝仅现板顶,可见,约为0.3~1.0mm。其他不规则的现浇板上、下表面裂缝,缝宽小,不贯通板厚,危害小,但影响建筑物的美观。
二、裂缝原因分析
从设计方面的分析
1、设计期间的计量是以承载力为依据的,并未将各种应力变形验算、构造要求等考虑在内,配置的钢筋直径及间距都比较大。
2、商住楼的建筑平面形状不规则、有突变,钢筋混凝土现浇楼面板的配筋未适当加强,也未采取应有的构造措施。
3、商住楼现浇楼板钢筋的设计未采用受力更优的热轧带肋钢筋代替光圆钢筋做板面受力筋;商住楼两端开间及变形缝两侧的现浇板未设置双层双向钢筋(其他开间也宜设置双层双向钢筋);未设置双层双向钢筋板块的阳角处,若又未设计放射筋,则角度弯矩偏大就会发生角部裂缝的情况。
4、在现浇板的板宽急剧变化及大开洞削弱等易引起应力集中处,在板的上表面未布置纵横两个方向的抗温度应力收缩钢筋,洞口削弱处每边也未配置附加钢筋;同时,该应力集中处其他钢筋的配置其直径及间距也未加强。
5、钢筋混凝土现浇楼面板的设计厚度不足够,现浇板混凝土强度等级偏大原因,也会导致现浇板裂缝的产生。
6、相邻现浇板应尽可能按连续板设计配筋,每块现浇板而不宜各自独立设计成简支承板块。
7、如果埋置于楼板内的线管等直径偏大,或者出现交叉、重叠等情况,会导致楼板部分混凝土的厚度达不到相关标准,极易产生裂缝。
从施工方面的分析
1、模板支撑系统没有很好的刚度、整体稳固性导致局部出现严重变形,容易造成与板边平行的跨中裂缝。混凝土未凝固前模板有任何位移,混凝土就会开裂。还有因为提前拆模,导致结构不能够承受自重,造成跨中裂缝的出现。
2、后浇带的模板及支架未独立设置;后浇带的支撑拆除时间提前,未达到混凝土的设计强度即已拆除。
3、钢筋混凝土现浇楼面板在浇筑前,未搭设可靠的施工平台、马道。导致混凝土浇筑过程中钢筋移位、变形,从而引起现浇板面裂缝产生。
4、钢筋绑扎的规范性欠缺,负弯矩钢筋的绑扎不够牢固,加之并未设置有充分的马凳筋。在施工期间,现场施工人员常常会把上部钢筋整片踩踏下去,降低了楼板支座区域的截面有效高度,支座负弯矩截面因为不具有足够的承载力,混凝土表面产生裂缝。此时楼板截面因为无法对此部分负弯矩进行承受,会转移至跨中,导致跨中截面不具有足够的承载力,位于板底跨中的混凝土会因此有裂缝,严重的会被损坏,并且角部施工过程中没有使用构造筋,或者构造筋长度欠缺,导致配筋数量不足。
5、错误的混凝土配合比。混凝土强度会受到水灰比非常大的影响,市场上的一些商品混凝土因为流动性没有保证,水灰比偏大,导致混凝土养护期间出现开裂情况。混凝土浇筑过程中收光时间不恰当,或者是振捣不密实,延续的时间过长,导致粗骨料出现下沉的情况,面层出现大量浮浆。混凝土在浇捣之后因为没有及时进行养护,且养护不到位,表层混凝土出现水化不足的问题。因为搅拌时间不充分,混凝土内部组分无法混合均匀,对强度产生影响。
6、提前施加施工荷载、超载等都会导致混凝土出现早期裂缝。
7、现浇板内预埋的线管,若上部没有上层钢筋网片,且又未沿预埋管线长度方向增设抗裂构造钢筋网片,则极易导致砼上表面沿线管方向的裂缝出现。
从材料方面的分析
1、现浇混凝土楼板混凝土的配制不符合国家现行有关标准的规定,未能保证其体积稳定性,混凝土的收缩速率、收缩量及抗裂性能均较差;混凝土板的上、下表面将产生不规则裂缝。
2、挑选使用的水泥不恰当、安定性欠佳。因为水泥不具有较好的安定性导致混凝土出现裂缝,整个楼板表面一般都会出现裂缝,呈现出龟裂状。导致水泥安定性欠佳的原因在于水泥熟料烧结不够充分,继而出现大量游离氧化钙,凝结硬化期间的水化过程非常缓慢,虽然水泥早已凝结硬化,但依旧处于水化过程,对早已硬化的水泥石结构产生破坏,导致现浇板结构构件体积的变化不均匀,从而出现裂缝。
3、砂、石级配不合理。导致骨料之间有着非常大的孔隙率,混凝土内隐藏着大量的游离水,降低了密实度,强度变弱。砂、石内含有较多的泥,使混凝土强度减弱,严重影响其防渗性、抗裂性。砂颗粒体积偏小,因为石子内存在着石粉、针片状石子等使得水泥用量、用水量大增,进而强度受影响。
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4、砂、石中碱性物质含量超规范,混凝土水化过程中产生碱骨料反应,现浇混凝土构件体积不均匀膨胀,引发表面裂缝。
5、选用的外加剂不合理,无法获得较理想的膨胀、减少水量的效果。
6、商品混凝土交货时坍落度不符合具体的商住楼泵送高度及使用部位的要求;商品混凝土在运输及输送入模的时间超过规范要求,导致混凝土出现泌水离析,甚至接近混凝土初凝时间,混凝土性能受到较大影响而导致现浇板出现裂缝。
从混凝土收缩方面的分析
1、塑性自收缩裂缝
经过风吹日晒,混凝土的表面水分迅速蒸发,而此时泌水速度却有限,水泥水化作用引起;加之底层混凝土会对表层混凝土的收缩产生限制,导致正经历硬化过程的混凝土出现拉应力,造成混凝土表面出现裂缝。
2、干缩裂缝
混凝土硬化期间,因为环境气候等因素会对其产生影响,导致表层水分迅速蒸发,湿度降低而产生体积减少,同时,慢慢地凝胶体(存在于水泥石内)出现初始应力,导致混凝土出现干缩裂缝。
3、从温度着眼展开分析
若环境温度出现变化,混凝土会出现变形情况,因为那些有着较强刚度、强度的构件会约束变形,构件会形成应力,当出现应力比混凝土的抗拉强度还大的情况,温度裂缝就会产生。
三、裂缝的预防措施
从设计方面的预防
1、避免建筑物平面形状不规则、突变;采用热轧带肋钢筋代替光圆钢筋做板面受力筋;相邻现浇板尽可能按连续板设计配筋。
2、细筋密排是现浇楼板筋设计的最佳方案,且钢筋最好是双层双向的,放射筋设置于角部,加强筋则设置于薄弱区域,例如预留洞口等,防止出现电管线交叉、重叠的情况。
3、避免现浇混凝土板开裂的一个重要方法是增强其强度、刚度,所以可以将其厚度、配筋率等进行适当加强,并确定合适的混凝土强度等级。
从施工方面的预防
1、设计模板支撑时需要将其作用荷载的大小等考虑在内,整体稳固性、承载力、刚度等都应该与相关要求相符。浇捣混凝土期间需要留存有条件相同的拆模试块,与设计、施工标准相符时才能够对模板做拆除处理。早拆体系必须具备有独立的稳定系统,绝对禁止“先拆后撑”。
2、后浇带的模板及支撑应独立设置。达到一定时间标准后才可拆除后浇带区域的支撑,避免影响楼板受力状态使其发生变形。
3、马凳筋垫的设置应该充分才能确保其垫起负弯矩筋,让它的保护层、有效高度都充分。必须严格绑扎角部放射筋,使其到位,避免对其进行踩踏,此外角部需要设置有构造筋。
4、对混凝土配合比设计进行优化:要求选用的混凝土性能佳,如果选择的是补偿收缩混凝土,将适量膨胀剂渗入混凝土之中,让混凝土出现轻微的膨胀,从而使得基体得以补偿出现的收缩;对水灰比进行严格掌控,一般要求低于0.5,此外水量也是要严格预防的,假若选用的是泵送混凝土,用水量应该少于190 kg/ m3,假若坍落度与相关标准不符,则需要运用高效减水剂进行处理。降低水灰比能使得混凝土弹性模量得以增强,从而有着更好的抗裂性能;在混凝土强度符合标准基础上,水泥、砂的含量应该尽量减少,增加石子使用量。
5、对混凝土施工预防应该得到强化。在浇筑混凝土前应搭设马道,浇筑过程应有两次振捣、两次抹压。在搅拌混凝土期间计量需要非常严谨,时间要多于2min,确保均匀搅拌混凝土;对振捣人员进行落实,除了要求其掌握相关知识外,还需要具备一定经验,有着高度的责任心;对浇捣流程进行明确,制定出科学的浇捣方案,合理对现场工作人员进行分工,对商品混凝土而言需要根据进度要求在第一时间供料;混凝土在浇捣两个小时之后,通过刮尺使其表面刮平,在初凝之前通过铁滚筒对其进行重复碾压,并使用木蟹进行打磨处理,等到混凝土收水之后,通过木蟹搓平来使收水裂缝得以闭合,终凝之后则开始着手养护工作。
从材料方面的预防
1、水泥:选用的水泥水化热不宜过高;假若水泥有较高的强度,用量能得到有效减少,从而避免裂缝产生。混凝土在正式施工之前必须认真对水泥安定性进行检查,若明确安定性呈稳定状态则需要展开性能检验,验证合格之后才可以将其运用到工程中。
2、砂、石骨料:选用的砂、石材料碱含量应符合材料规范要求;选用的砂颗粒应该是中、粗大小,含泥量要求应低于3%。从泵送能力着眼选择那些有着较大粒径的碎石,如果条件允许可选择粒径为5-40mm的级配石,通过非泵送法对混凝土进行浇捣使其抗裂性能更佳。
3、外加剂:选用的减水剂需由较高减水率,膨胀剂有着较优越的性能,泵送混凝土需要适当添加一些缓凝剂,复合剂外加剂是最佳选择,不仅仅能使多性能要求得以满足,施工也变得更加便捷。
4、商品混凝土交货时应检查其坍落度,坍落度应符合相关标准的要求。商品混凝土在运输及输送入模的时间应符合相关规范的要求。
从混凝土收缩方面的预防
1、浇筑混凝土之后,确保振捣足够密实;要第一时间覆盖裸露的表面,提供更好的养护;应该第一时间抹压于高温、大风天气中施工的混凝土,避免裂缝进一步扩大。
2、为了避免混凝土出现干缩裂缝,应加强早期混凝土养护工作,特别要加强初凝和终凝前后的养护。
3、条件许可优先采用塑料薄膜覆盖进行保湿养护;且在混凝土终凝成型后立即进行塑料薄膜覆盖。
从环境温度方面的预防
掌握天气变化情况,混凝土施工尽量避开高温阶段。为避免受到太阳直射,砂、石堆场应该配置有遮阳棚,可适当作喷水降温处理,以降低混凝土出机温度。现浇表面混凝土接近终凝时,覆盖麻袋并长时浇水保湿养护。
四、结束语
综上所述,为尽量避免现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝,要求优化设计、提高施工质量,严格把控好原材料,通过有效举措使混凝土楼板的耐久性得以增强。
参考文献:
[1]杜同胜.现浇钢筋混凝土结构裂缝原因分析与预防.《建筑工人》.2004
[2]杨仁忠.现浇钢筋混凝土结构裂缝原因分析与预防.《江西建材》.2005
[3]孙靖宇、孟昭飞.混凝土结构裂缝的成因、判定与刍议.《才智》,2011.
论文作者:祝勇
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/1
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 楼板论文; 现浇论文; 钢筋论文; 钢筋混凝土论文; 水泥论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;