董服松
(臺州華龍房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,浙江 臺州 318000)
一般來講,建筑施工裂縫控制是一項(xiàng)重要的研究議題,根據(jù)形成原因不同,裂縫可以分為溫度裂縫、應(yīng)力裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫和施工裂縫等。對可能引起裂縫的原因進(jìn)行詳細(xì)分析是做好裂縫控制工作的基礎(chǔ),明晰了裂縫的形成機(jī)制才能采取有效的針對措施。生活水平的提高,人們對建筑質(zhì)量要求越來越高,外觀顯然是最為關(guān)注的問題。
建筑裂縫的發(fā)生對建筑的使用性能造成嚴(yán)重的影響,常見的裂縫一般有兩種,一種是建筑樓板裂縫,另一種便是混凝土施工裂縫。其實(shí),總的來講,都可以歸結(jié)為混凝土裂縫。由于溫度、應(yīng)力等原因,都會造成混凝土裂縫的形成。
1.1 引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。眾所周知,混凝土在硬化過程中,由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小,產(chǎn)生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展。當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)力超過一定程度時,必然引起現(xiàn)澆板的開裂,開裂的部位往往產(chǎn)生在應(yīng)壓力相對集中的地方。
1.2 溫度裂縫。因水泥具有快硬、高強(qiáng)、水化熱大的特點(diǎn),再加上多數(shù)工程的主體施工發(fā)生在夏季,混凝土澆搗后又未及時澆水養(yǎng)護(hù),混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時得到水分的補(bǔ)充,因而出現(xiàn)裂縫。這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位即板角處。
1.3 樓板的彈性變形及支座處負(fù)筋下沉產(chǎn)生裂縫。施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過早拆模,或者在混凝土未到終凝時間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時,承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土裂縫。施工中不注意鋼筋的保護(hù),板的上層鋼筋一般較細(xì)較軟,各工種交叉作業(yè),造成施工人員眾多,行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏,鋼筋彎曲變形、下沉,保護(hù)層過大,導(dǎo)致板面裂縫。
1.4 混凝土水灰比過大,或使用過量粉砂也可以使樓板產(chǎn)生裂縫。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級水泥時,混凝土強(qiáng)度等級主要取決于水灰比,因?yàn)樗嗨瘯r,所需的結(jié)合水,一般只占水泥重量的25%左右,為了獲得必要的流動性,保證澆灌質(zhì)量,常需要較多的水,也就是較大的水灰比。當(dāng)水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,拉力強(qiáng)度低,容易因塑性而產(chǎn)生裂縫。
2.1 工程概況
浙江某大廈建筑幕墻工程位,其幕墻建筑面積為21000m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu),26層(地上24層,地下2層),項(xiàng)目用地8885m2??偨ㄖ娣e約52694m2(商業(yè)用房6608m2、辦公用房 32539m2),地上約 39147m2,地下約13547m2(為車庫、設(shè)備用房,部分為平戰(zhàn)結(jié)合人防用房)。本工程共分為四區(qū)。1號-6號樓為第一區(qū);7號-14號樓為第二區(qū);15號-17號樓為第三區(qū);地下室及半地下室為第四區(qū)。本工程地下室防水、屋面防水等級均為二級,地下室構(gòu)件防水材料采用2mm厚聚合物水泥復(fù)合防水涂料;屋面防水材料采用一道1.2mm厚高分子復(fù)合防水層卷材和一道2mm厚高分子防水涂膜;衛(wèi)生間防水采用2mm厚聚合物防水涂膜防水層。本工程公共部分樓地面為地磚樓面或花崗巖樓面;內(nèi)墻面為乳膠漆墻面或釉面磚墻面和石材墻面。住宅及店面戶內(nèi)樓地面和墻、天棚均做找平層。內(nèi)外窗均采用鋁合金門窗,轉(zhuǎn)換層以上外墻為涂料外墻面;轉(zhuǎn)換層以下外墻為黑色石材貼面。
2.2 建筑施工裂縫控制分析
2.2.1 材料
應(yīng)用自然連續(xù)的級配粗骨材配制的混凝土,具有較好的和易性,較少的用水量和水泥用量;砂石的級配差或砂顆粒過細(xì)拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。細(xì)骨料以采剛中、粗砂為宜,試驗(yàn)資料表明:當(dāng)細(xì)度模數(shù)為2.79,平均粒徑為0-3l8的中、粗砂,比采用細(xì)度模數(shù)為 2.12,平均粒徑為 0.236 的細(xì)砂,每立方米混凝土減少用水量20~25kg,水泥可相應(yīng)減少28~25kg:配制中,嚴(yán)格控制砂、石的含泥量,含泥量過大,對混凝土的抗裂性是十分不利的,砂石含泥量超過規(guī)定不僅降低混凝上的強(qiáng)度和抗?jié)B性,還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
2.2.2 施工
澆搗時,振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡?;炷翝仓尚秃?,應(yīng)及時覆蓋養(yǎng)護(hù),對于表面積大的板類結(jié)構(gòu)或大體積混凝土可采用蓄水養(yǎng)護(hù);覆蓋材料宜采用保水性較好的草袋、麻袋,并指派專人巡查,保證混凝土濕度和外部水的供應(yīng),緩解混凝土的干縮從而達(dá)到減少混凝土裂縫產(chǎn)生的目的。在覆蓋前進(jìn)行二次壓模,防止表面裂縫的產(chǎn)生。采用覆蓋養(yǎng)護(hù)的前7天必須派專人24h不間斷的澆水養(yǎng)護(hù)。后7天必須每天澆水養(yǎng)護(hù)不少于7次或以混凝土表面保持濕潤為標(biāo)準(zhǔn),從而預(yù)防收縮裂縫的產(chǎn)生。混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。混凝土澆筑成型后必須養(yǎng)護(hù)2d-3d,之后再在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上進(jìn)行施工作業(yè),此時施加的荷載盡可能輕,如確實(shí)需要加較重荷載,也應(yīng)盡可能分散堆載。同時拆除模板底支撐前必須要有拆模強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告,達(dá)到拆模強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)有關(guān)部門審查后方可拆除底模支撐。浙江青商大廈建筑幕墻工程施工前對技術(shù)人員進(jìn)行了系統(tǒng)的培訓(xùn),制定了科學(xué)合理的施工組織設(shè)計(jì),現(xiàn)場施工監(jiān)督嚴(yán)格,混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)均很規(guī)范,完成質(zhì)量高。
2.3 溫度裂縫控制措施
施工常見的溫度裂縫有兩類。一類為內(nèi)約束裂縫,是由于混凝土內(nèi)外溫差過大引起。另一類為外約束裂縫,是由于平均降溫差過大引起的。控制第一類表面溫度裂縫的基本方法是控制混凝土內(nèi)外溫差、表面與外界溫差,防止表面急劇冷卻。冬季采取保溫,緩拆模。加熱養(yǎng)護(hù)嚴(yán)格控制升溫速度,使溫差不大于10℃。注意緩慢揭蓋。及時脫模,脫模后緩慢降溫或加覆蓋,控制溫差不大于20℃??刂频诙惤禍亓芽p可從控制混凝土人模溫度、溫升,減少溫差,改進(jìn)施工操作工藝,改善混凝土性能,改善結(jié)構(gòu)約束條件等方面人手來削減溫度應(yīng)力,一般措施有:a.選用低熱或中熱水泥(礦渣水泥、火山灰水泥等)。b.改善骨料級配,采用低流動性混凝土,摻粉煤灰混合材料或減水劑,利用后期混凝土強(qiáng)度等以降低水泥用量,降低溫升。c.加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)和拆模時間,使混凝土緩慢冷卻;急需拆模,表面應(yīng)覆蓋草袋繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)。
對于厚大體積混凝土,施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
當(dāng)前建筑工程中,施工裂縫的出現(xiàn)屢見不鮮,如何在施工中加強(qiáng)對裂縫的控制,刻不容緩。只有從實(shí)際工作出發(fā),通過合理材料的配比,明晰裂縫產(chǎn)生機(jī)理,然后在施工中注意溫度、應(yīng)力等多方面的影響,這樣才能更為有效地控制裂縫的出現(xiàn)。
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