艾磊
摘要:近年來隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,為了滿足人們社會(huì)生活的需要,越來越多的高層建筑在城市中拔地而起,剪力墻結(jié)構(gòu)異軍突起成為高層建筑中運(yùn)用最多最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一,但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆樓板普遍存在不同程度的裂縫,本文針對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)中的樓面板裂縫的成因進(jìn)行分析,希望對(duì)尋求正確的裂縫防治措施有所幫助。
關(guān)鍵詞:剪力墻結(jié)構(gòu);裂縫
中圖分類號(hào):TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3024(2016)22-0149-01
引言
樓面板裂縫是目前購房者投訴的重點(diǎn),雖然大多數(shù)樓面板裂縫不影響結(jié)構(gòu)安全,但有礙觀感,甚至有些已經(jīng)影響使用功能,應(yīng)該引起足夠的重視。
從本質(zhì)上講引起現(xiàn)澆樓板開裂的主要原因是混凝土的收縮,混凝土在凝結(jié)過程中,體積發(fā)生變化,當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫?;炷聊Y(jié)過程中的收縮是其材料特性的反映。理論上要想完全阻止裂縫的產(chǎn)生是不可能的,但只要我們從設(shè)計(jì)、施工、材料等方面做針對(duì)性的優(yōu)化,完全可以將裂縫減少并微小化,達(dá)到普通意義上的無開裂。以下將結(jié)合實(shí)際工程中出現(xiàn)的樓板裂縫情況,從設(shè)計(jì)、施工、材料三個(gè)方面來分析造成可見裂縫的原因。實(shí)際工程中,我們發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)最多的是樓板在開間墻角處的45度斜裂縫,其次為樓板跨中彎矩最大處的通長(zhǎng)裂縫,以及樓板支座負(fù)彎矩鋼筋端頭處的裂縫。裂縫寬度一般在0.3mm以內(nèi),肉眼可見,分為表層裂縫和貫穿裂縫,若為貫穿裂縫則灌水可滲至下層。出現(xiàn)時(shí)間多在樓板混凝土澆搗后1到6個(gè)月。裂縫板塊經(jīng)荷載試驗(yàn)大多滿足承載力設(shè)計(jì)要求,少數(shù)會(huì)產(chǎn)生較大撓度。
1裂縫成因當(dāng)中的設(shè)計(jì)因素
1.1對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑,結(jié)構(gòu)豎向剛度都較大。而樓面板因需滿足戶型、使用功能等要求會(huì)出現(xiàn)較大跨度,板的厚度也被限制在一定范圍內(nèi),相對(duì)豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言其剛度較小,當(dāng)混凝土發(fā)生變形時(shí),在剛度突變部位非常容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,若設(shè)計(jì)時(shí)樓板角部未考慮加強(qiáng)放射筋等措施將無法有效地防止板角開裂現(xiàn)象。
1.2對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑,由于建筑整體荷載較大。當(dāng)?shù)鼗鶙l件相對(duì)軟弱時(shí),基礎(chǔ)必然產(chǎn)生不均勻沉降,尤其是建筑角部和核心筒等部位的基礎(chǔ),與其他豎向構(gòu)件下的基礎(chǔ)往往會(huì)出現(xiàn)較大的沉降差,若設(shè)計(jì)時(shí)忽略了基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算,將會(huì)造成嚴(yán)重的樓面板剪切破壞。
1.3很多時(shí)候樓面板設(shè)計(jì)時(shí)只著重考慮了承載力的要求,忽略了撓度變形驗(yàn)算和減小撓度的構(gòu)造性設(shè)置。而對(duì)于大跨度板,當(dāng)承載力滿足要求時(shí)跨中撓度卻有可能超過了混凝土的變形極限,此時(shí)若設(shè)計(jì)中采用大直徑鋼筋加大間距的配置方式,鋼筋無法有效約束混凝土形變則很容易形成跨中的通常裂縫。此種情況在采用冷軋帶肋鋼筋代替熱軋圓鋼時(shí)尤其多見。
1.4設(shè)計(jì)時(shí),若水電氣等相關(guān)專業(yè)沒有合理考慮相應(yīng)管道的走向布局,使樓板中埋置直徑較大的管線,或管線重疊、交叉局部過密,造成樓板局部混凝土有效厚度不足,也很容易導(dǎo)致樓面板的裂縫。
2裂縫成因當(dāng)中的施工因素
主要為以下幾種情況,施工人員野蠻操作任意踩踏鋼筋,致使上層鋼筋的保護(hù)層厚度偏大,減少了樓板有效截面高度,導(dǎo)致樓板承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)值,而引起板面開裂。模板支撐系統(tǒng)剛度不足或穩(wěn)定性不良,造成局部變形過大,易產(chǎn)生平行于板邊的跨中裂縫。拆模時(shí)間過早,結(jié)構(gòu)無法承受自重而出現(xiàn)跨中裂縫。鋼筋綁扎不規(guī)范,最常見的是負(fù)彎矩筋未設(shè)置足夠的馬凳筋,承載力降低;負(fù)筋綁扎不牢,施工中無法保證鋼筋間距均勻,未滿足構(gòu)造要求;角部施工時(shí)省略了構(gòu)造筋,造成配筋不足;混凝土配比不正確;混凝土澆搗時(shí)振搗不密實(shí),壓光時(shí)間不當(dāng),或振搗時(shí)間過長(zhǎng),使粗骨料下沉,面層浮漿;混凝土澆搗后養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、不充分、表層失水太快,里層混凝土水化不足;混凝土攪拌時(shí)間不足導(dǎo)致混凝土中各成分不能均勻混合,影響強(qiáng)度:施工荷載的過早施加、超載等等都是造成混凝土裂縫的原因。
3裂縫成因當(dāng)中的材料因素
混凝土配合比不當(dāng),混凝土離析,上部出現(xiàn)富水泥漿層,收縮大。水泥穩(wěn)定性不合格;粗、細(xì)骨料(砂、石)級(jí)配不良,造成骨料間孔隙率大,混凝土中游離水隱藏量多,密實(shí)度下降,從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降。砂、石中含泥量高,降低了混凝土強(qiáng)度,抗裂性、防滲性受到明顯的影響。砂、石顆粒偏細(xì)也將增加水泥用量和耗水量,水泥用量越大,水化熱就越高,混凝土的溫度變形也越大,而大部分水是為了保證混凝土工作性能的要求,這些游離水在蒸發(fā)后會(huì)在混凝土中產(chǎn)生大量毛細(xì)孔也增加了混凝土的收縮。另,若外加劑選擇不當(dāng),其減水或膨脹效果不明顯,不能達(dá)到預(yù)期效果,也會(huì)在一定程度上影響混凝土的質(zhì)量,造成樓板裂縫。
綜上所述,剪力墻結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的,但只要從設(shè)計(jì)、施工、材料等方面針對(duì)優(yōu)化,嚴(yán)格控制,就一定能夠減少和細(xì)微化樓板裂縫。