沙志國
(河南宏業(yè)建設(shè)管理有限公司,河南 鄭州 450000)
在一字形布置的多層、小高層或較高層樓面中,邊跨板面出現(xiàn)順板外沿裂縫,房屋角部樓面常出現(xiàn)呈等腰三角形45 °斜裂縫;其在與施工井架或施工塔吊位置相接的樓板中,板面裂縫沿樓板支座邊0.3m 范圍內(nèi)平行于支座展開,甚至有些樓板四周均出現(xiàn)連續(xù)的裂縫;同時鋼筋混凝土樓板內(nèi)有預(yù)埋管的部位,通常沿管線走向出現(xiàn)表面裂縫,局部出現(xiàn)呈發(fā)散狀或龜裂狀的不規(guī)則裂縫。
現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面因素共同作用的結(jié)果.總的來說可以從混凝土材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工條件三方面來歸類分析。
混凝土裂縫生成的直接原因是約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出了混凝土所能承受的抗拉極限.這其中有兩個關(guān)鍵因素。
混凝土的強度?;炷翉姸戎饕Q于水泥石強度及其與骨料表面的粘結(jié)強度,而這又與水泥標(biāo)號、水灰比及其骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。
混凝土的變形?;炷恋淖冃沃饕惺湛s變形和溫度變形.鋼筋混凝土樓板與其支撐系統(tǒng)(梁、柱、墻)共處于同一個大氣環(huán)境中,當(dāng)環(huán)境溫度和濕度變化時,混凝土構(gòu)件相應(yīng)都會產(chǎn)生收縮變形和溫度變形。
結(jié)構(gòu)設(shè)計方面。為適應(yīng)抗震要求,一般建筑大多采用框剪結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)剛度頗大,使用堅固耐久、安全可靠.但在樓板配筋及管線設(shè)計中,往往存在以下問題:①設(shè)計中對多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支,由此而產(chǎn)生的誤差在構(gòu)造上予以配置構(gòu)件鋼筋補強,但所配置的構(gòu)造鋼筋有的往往存在直徑過細(xì),間距過大。②樓板配筋設(shè)計中,僅在樓板軸線承重梁處配置了負(fù)彎筋,這些鋼筋在樓板撓度應(yīng)變產(chǎn)生負(fù)彎矩時起抗力作用,剛性較大;而在樓板中間的配筋設(shè)計僅計算支撐平板的正壓力負(fù)荷,數(shù)量較少,所以就顯得相對薄弱,容易出現(xiàn)裂縫。③對樓板來說,約束重大的位置在四個轉(zhuǎn)角處,因為轉(zhuǎn)角處梁和墻的剛度最大,它對樓板形成的約束也最大,同時沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響,也是樓板收縮變形最大的部位;一般來說,板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊設(shè)置,使得轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱,沿外墻轉(zhuǎn)角處的樓板容易出現(xiàn)45 °斜向放射狀裂縫。④樓板內(nèi)設(shè)計的水電管線有不少采用PVC 塑料管,PVC 塑料管與混凝土的線膨脹系數(shù)不一致,在為采取任何措施的情況下,很容易沿水電管線方向出現(xiàn)裂縫。
模板施工的影響。模板支撐的剛度不夠、梁板支撐剛度差異或模板撓度過大,在荷載作用下變形沉陷產(chǎn)生裂縫;有些項目為趕工期,混凝土未達到規(guī)定強度就過早地拆除底模和支撐,樓面荷載造成樓板超值撓曲而產(chǎn)生通長裂縫。
鋼筋成型質(zhì)量的影響。鋼筋綁扎施工中,樓面支座上層鋼筋網(wǎng)的支撐馬凳高度不夠或設(shè)置間距過大,甚至不設(shè);各工種交叉作業(yè),施工人員眾多,行走頻繁,板的上層鋼筋受踩踏而彎曲、變形、下沉,使其不能有效發(fā)揮抵抗負(fù)彎矩的作用,造成實際有效高度減少,抵抗外荷載的能力降低而產(chǎn)生裂縫。
混凝土振搗不當(dāng)?shù)挠绊??;炷潦┕ぶ谐浞终駬v可使骨料和水泥漿在模板中得到致密排列,有助于混凝土的密實性和抗裂性,不過過分振搗會出現(xiàn)粗骨料下沉,樓面出現(xiàn)表面砂漿層,表面砂漿干縮,造成表面裂紋;若振不均勻,未振搗部位結(jié)成塊狀而出現(xiàn)開裂。
施工安排不合理造成的影響。樓板混凝土澆筑完成后,混凝土強度未達到1.2MPa 即進行下道工序的施工,在混凝土初凝期,施工荷載對混凝土產(chǎn)生較大的震動,尤其是重物沖撞,也容易使樓板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
混凝土養(yǎng)護不到位而產(chǎn)生的影響?,F(xiàn)澆樓板的施工一次澆筑面積較大,表面與空氣接觸面積也大,混凝土表面水分蒸發(fā)過快,導(dǎo)致水泥缺乏必要的水化水而產(chǎn)生急劇的體積收縮,混凝土強度不能抵抗所出現(xiàn)的應(yīng)力開裂;養(yǎng)護時覆蓋保濕隔熱措施不當(dāng),特別使夏、冬兩季晝夜溫差大,最容易產(chǎn)生溫差裂縫。
裂縫的預(yù)控重點在設(shè)計,關(guān)鍵在施工,而對混凝土原材料的控制,也是預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)。
混凝土使用的水泥質(zhì)量優(yōu)劣、骨料級配及含泥量大小/外摻料用量多少都必須符合設(shè)計及國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
嚴(yán)格控制混凝土配合比。根據(jù)混凝土強度等級、質(zhì)量檢驗及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水泥用量、砂率及水灰比,選擇級配良好的石子,以減少混凝土空隙率和收縮量,提高混凝土抗裂強度。
采用商品混凝土?xí)r,嚴(yán)禁在泵送混凝土?xí)r摻水。因為中途加入的水為游離狀態(tài),在混凝土硬化過程中不參與水化反應(yīng),而且會影響已設(shè)計好的混凝土配合比,降低了混凝土的抗折性。
建議設(shè)計多跨連續(xù)板邊跨邊支座配筋時按固端考慮邊支點,對該跨跨中及內(nèi)支座配筋時,邊支座仍可按簡支考慮,并適當(dāng)增大板邊的構(gòu)造配筋率。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板上部鋼筋大于10-12mm 時,最好采用變形鋼筋或冷軋帶肋鋼筋,提高鋼筋混凝土板的極限抗拉能力。
外墻轉(zhuǎn)角處房間內(nèi)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板可通過適當(dāng)增加板厚、提高板的配筋率、有針對性地增配放射鋼筋等措施,以提高樓板含鋼率,增大鋼筋混凝土板的極限抗拉能力,提高部分外墻的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn),時溫差對樓板變形帶來的影響減少到最低程度。
樓板內(nèi)水電管線走向最好平行于樓板受力方向,對鋼筋間有水電管線穿過部位,應(yīng)考慮用鋼筋加強,或在樓板中增設(shè)鋼絲網(wǎng)片,同時還應(yīng)保證保護層有足夠的厚度。
設(shè)計樓板底模與支架時,應(yīng)充分考慮能夠滿足承受各種可能的施工荷載需要.合理掌握拆模時間,特別是樓板頂撐模板,達不到拆模強度,不準(zhǔn)隨意拆模。
嚴(yán)格按圖施工。施工中對鋼筋的排列綁扎和保護層尺寸控制必須符合施工圖紙及施工規(guī)范要求;并采取措施,嚴(yán)禁人為踐踏,尤其是容易產(chǎn)生裂縫的部位。
澆筑混凝土?xí)r必須保證樓板厚度,振搗必須密實,嚴(yán)禁過振和漏振;對混凝土表面的沁水,必須設(shè)法排除或吸干,嚴(yán)禁撒干水泥抹干或任由沁水溢面。
現(xiàn)澆板上不要過早上人、堆料、施加荷載,必須做到在混凝土強度達到1.Mpa 以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
加強混凝土的早期養(yǎng)護,適當(dāng)延長養(yǎng)護時間,在氣溫高或風(fēng)速大的條件下應(yīng)噴水養(yǎng)護,冬季施工應(yīng)覆蓋塑料薄膜和草簾蓄熱養(yǎng)護。
對鋼筋混凝土樓板表面龜裂,可先將裂縫清理干凈,干燥后用環(huán)氧樹脂漿液灌封或表面涂刷封閉。
對鋼筋混凝土樓板一般裂縫,應(yīng)先清洗板縫,而后用高標(biāo)號水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護;當(dāng)裂縫較大時,應(yīng)沿裂縫鑿成八字形凹槽,沖洗干凈后用高標(biāo)號水泥砂漿抹壓或用環(huán)氧膠泥嵌補。
鋼筋混凝土樓板裂縫面積較大時,應(yīng)對樓板進行靜載試驗,檢驗其結(jié)構(gòu)安全性;必要時,可在樓板上增做一層細(xì)石混凝土鋼筋網(wǎng)片,已提高板的整體性。
鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)通長、貫通、寬度大于0.3mm 的危險結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)邀請設(shè)計等有關(guān)專家進行分析論證,制定方案,進行結(jié)構(gòu)加固補強。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫與因荷載引起的裂縫不同,它一般不影響結(jié)構(gòu)的承載力,但在實際施工中仍有必要對其進行有效控制,只要能從設(shè)計開始,嚴(yán)格控制裂縫產(chǎn)生的各個環(huán)節(jié),就能大大減少混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的可能性。
[1]韓少男,李玉順,柳俊哲.某住宅現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫分析與處理.低溫建筑技術(shù).2005-10-28.