潘 強 高健亞 楊小龍 徐雅倩 鮑 偉(中國建筑第五工程局有限公司)
對現(xiàn)澆夾芯板全混凝土墻體而言,受混凝土自身收縮、溫差及沉降等因素影響,混凝土裂縫較為普遍,而夾芯板兩側(cè)混凝土只有50mm 左右,施工過程中難以振搗密實,更容易產(chǎn)生裂縫。裂縫會讓混凝土的耐久性降低,對于有防水要求的部位,裂縫不及時處理不僅會造成滲漏問題,嚴重時還會影響使用[1-2]。
使用新型墻體不僅能減輕建筑物自重、削減結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面尺寸,而且能減少其單位容量,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,具備更優(yōu)的經(jīng)濟效果,因此,其在高層建筑上的應用越來越廣泛。但是,若外墻質(zhì)量達不到設(shè)計要求,裂縫很可能造成滲漏問題從而影響墻體的使用,并在很大程度上增加后期維修的成本。提高大面積外墻施工質(zhì)量,從根本上預防裂縫的產(chǎn)生,減少在材料、人員等方面的投入量,提高經(jīng)濟效益,實現(xiàn)集約化發(fā)展的目標[3]。
為掌握現(xiàn)澆夾芯板全混凝土墻體在施工中所表現(xiàn)的質(zhì)量問題特征,本文以南京六合區(qū)NO.2019G19 地塊工程為例,成立QC 小組并分四個小組進行了調(diào)查研究,經(jīng)收集數(shù)據(jù)統(tǒng)計共采集500 點,其中不合格點58 點,占總檢查數(shù)的11.6%,合格率達到88.4%,調(diào)查結(jié)果分析如表1 所示。
⑴板縫間存在通脹裂縫,此現(xiàn)象的出現(xiàn)與夾芯板安裝方法不當有關(guān),即過度重視其與頂板、地面、端墻的聯(lián)結(jié)關(guān)系,未注意板和板的聯(lián)結(jié),甚至有些部位在安裝時對兩塊相鄰夾芯板鋼絲網(wǎng)的接縫只用細鐵絲隨便綁扎,未形成整體。
表1 現(xiàn)狀調(diào)查分析
⑵通常情況下,夾芯板與磚墻(或混凝土墻)連接處陰、陽角位置存在一定程度的裂縫。該裂縫的成因較為復雜,但主要與夾芯板、磚墻兩部分結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)有關(guān)。一方面,兩者的吸水率和體積收縮率均存在差別,無法實現(xiàn)同步變化;另一方面,兩者的線膨脹系數(shù)存在較大差異,從而導致正常使用階段的夾芯板與磚墻(或混凝土墻)因環(huán)境溫度變化造成脹縮裂縫。
⑶混凝土收縮。通過對裂縫的觀察可知,不乏有大量的收縮性裂縫,其誘發(fā)因素體現(xiàn)在水泥用量過多、粉煤灰摻入量偏大、管理不到位等方面。
⑷設(shè)計的局限性。根據(jù)要求,在現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻施工期間,其施工縫的最大間距在露天環(huán)境下不宜超過20m,在室內(nèi)環(huán)境中不宜超過30m,但受墻體尺寸的限制,極容易超出上限,由此加大裂縫的發(fā)生概率。
⑸環(huán)境因素?;炷翆囟容^為敏感,受日夜溫差的影響,加之水泥自身的水化熱作用,均容易加大內(nèi)外部溫差,由此形成溫差裂縫。此外,加之濕度等環(huán)境因素的促進作用,再次推進裂縫的發(fā)生與發(fā)展進程。
⑹混凝土質(zhì)量及施工方法?;炷潦且耘浜媳葹榛鶞?,通過對各類原材料的充分攪拌后所形成的混合物,若某類材料的質(zhì)量不達標或用量不合理,均會對混合料的整體性質(zhì)造成影響,例如水泥用量過多、材料的配比失衡(偏離設(shè)計配合比的要求)、攪拌不充分等。從現(xiàn)場施工的角度來看,夾芯板兩側(cè)50mm 的振搗難度較大,若缺乏精細化的振搗措施易導致該處的混凝土形成大量的空隙,加大裂縫的發(fā)生概率[4]。除此之外,諸如回填土不及時、溫度控制不合理等均容易引發(fā)夾芯板裂縫問題。
隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,針對混凝土墻裂縫的處理方法逐步豐富,此處則對業(yè)內(nèi)較為主流的幾種方法展開分析:
⑴灌漿法。細分為兩種形式:①以低壓灌入器為主要裝置,取適量環(huán)氧樹脂漿液并將其注入裂縫內(nèi),實現(xiàn)對裂縫的封閉處理,其應用優(yōu)勢在于無明顯的修補痕跡,表觀質(zhì)量較佳;②壓力灌漿,材料可選擇環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯等,注漿壓力以4MPa 為宜。通常甲基丙烯酸甲酯為應用較為廣泛的材料,原因在于其粘度低、擴散能力強,可有效進入裂縫的各區(qū)域,在縫寬>0.05mm 的處理中具有可行性。
⑵充填法。首先以切割圓盤或風鎬為主要施工工具,根據(jù)現(xiàn)狀裂縫的實際情況適度擴大,使其呈V 形或梯形的槽;隨后清理槽內(nèi)堆積的雜物,以便后續(xù)施工;最后向槽內(nèi)壓抹環(huán)氧砂漿或瀝青油膏等材料,有效密封裂縫。裂縫處理過程中,若存在特定的結(jié)構(gòu)強度要求,可將環(huán)氧砂漿作為填充材料[5]。
⑶環(huán)氧樹脂膠料+玻璃絲布的方法。在裂縫處理過程中,首先清理待處理的墻體,使其保持潔凈、干燥的狀態(tài),涂抹環(huán)氧打底料,檢查是否存在平整度不足的問題,若確有存在則用膩子料補平,待其達到固化狀態(tài)后粘貼1~3 層玻璃絲布。
⑷表面涂抹法。較為常見的材料有環(huán)氧樹脂類、聚氨酯類等,其操作較為便捷,但必須建立在混凝土表面堅實、潔凈的前提下,否則易由于雜質(zhì)的存在而影響涂抹材料的性能。
⑴嚴格以項目所提出的要求為準,精準控制縮縫的最大間距,使其維持在合理的區(qū)間內(nèi)。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010-2010)可知,若項目所在區(qū)域具有干燥、炎熱及頻繁發(fā)生暴雨的氣候特征,結(jié)構(gòu)將長期處于相對高溫的環(huán)境中,此時應當適當減小伸縮縫的間距,同時在合適的時間完成覆土的回填作業(yè)。
⑵適時設(shè)置后澆帶,此舉目的在于降低混凝土的收縮應力,減小對結(jié)構(gòu)的影響。
⑶合理配置水平鋼筋:①防裂鋼筋的間距不宜過大,較為合適的是小直徑鋼筋和小間距的搭配方式;②充分關(guān)注溫度對結(jié)構(gòu)的影響,適當增加配筋量;③在布設(shè)水平鋼筋時,較為適宜的是將其設(shè)置在豎向鋼筋的外側(cè)。
⑴水泥為基礎(chǔ)材料,應具有低水化熱、細度及礦渣量適中的特點,不可存在大范圍的收縮現(xiàn)象,否則將加大墻板裂縫的控制難度,由此誘發(fā)裂縫等質(zhì)量問題。此外,應謹慎使用高強度等級的早強水泥,否則也將加大裂縫的發(fā)生概率。
⑵中粗砂的含泥量不宜超過2%,碎石或卵石應具有連續(xù)級配、含泥量≤1%的特點。含泥量為關(guān)鍵的控制指標,若該指標超出合理的范圍將加快混凝土的收縮,同時混凝土成型后其抗拉強度也偏低,易出現(xiàn)墻體裂縫。為確保混凝土的密度具有合理性,需加強對石子質(zhì)量的控制,保證其最大粒徑和粗細集料級配均具有合理性,在剪力墻結(jié)構(gòu)中,配筋數(shù)量較為豐富、布設(shè)密度較大,若石子粒徑超過標準則容易卡在鋼筋中間。從砂漿性能的角度來看,其收縮速率普遍超過混凝土,若缺乏控制拆模后鋼筋下方將形成裂縫。
⑶摻入適量減水劑,通過此舉減少混凝土生產(chǎn)期間的用水量。
⑷摻入適量的微膨脹劑,形成性能良好的補償收縮混凝土。
⑸取用適量的粉煤灰,用于替代部分水泥,由此達到抑制水化熱的效果,以免出現(xiàn)混凝土大幅度溫升的情況。
⑴在氣溫變化劇烈的季節(jié)以及冬季不應該使用鋼性模板,因混凝土墻體中對外露面積較大,應選用木質(zhì)模板,在使用前全面清理模板的雜物并充分潤濕,提高其保濕、散熱的能力。
⑵加強對混凝土施工全流程的質(zhì)量管控,按設(shè)計配合比生產(chǎn)混凝土,保證各類材料的用量均具有合理性,裝料后采取防護措施,運輸車輛勻速行駛。在混凝土澆筑施工期間應避免離析現(xiàn)象,同時充分振搗,提高混凝土的密實性,以免因墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱面而引發(fā)裂縫。
⑶根據(jù)要求合理設(shè)置施工縫,盡可能減少分層縫以及冷縫的數(shù)量,以提高墻體結(jié)構(gòu)的完整性。
⑷混凝土內(nèi)外部溫差不宜超過25℃,施工期間應由專員加強對溫度的檢測與控制,選擇合適的時間展開拆模作業(yè)。拆模過程中應加強防護,以免與混凝土發(fā)生磕碰現(xiàn)象;拆模后加強覆蓋與養(yǎng)護,檢測混凝土表面與環(huán)境的溫度,兩者的差值不宜超過15℃。
⑸盡可能較早地完成覆土、回槽土回填兩項工作。
⑹混凝土墊塊上面的預留鋼筋與夾芯板墻體水平筋、擠塑板進行固定,防止擠塑板偏位,造成混凝土厚度過薄,難以澆筑密實。此外采用專用的微型混凝土震動棒,在澆筑夾芯板墻體混凝土時進行嚴密振搗,確?;炷撩軐崱?/p>
⑺夾芯板墻與混凝土墻形成連接關(guān)系,從而產(chǎn)生陰、陽角,該部分可設(shè)置寬度為300mm 的鋼絲網(wǎng)帶,取適量22 號細鐵絲將其穩(wěn)定綁扎在夾芯板及混凝土墻體外層的鋼筋上,組成完整的結(jié)構(gòu)體系。
⑻在夾芯板內(nèi)暗敷管線時應加強對管徑的控制,該值不宜超過25mm,準確掌握管線、插座及開關(guān)盒各自的布設(shè)區(qū)域,再用適量的水泥釘和細鐵絲加以固定,使其維持穩(wěn)定;在管線外加蓋鐵絲網(wǎng)帶,寬度至少達到200mm,并用細鐵絲綁扎,以免形成裂縫。
綜上所述,夾芯板裂縫主要是由夾芯板在安裝抹灰過程中存在的一些問題造成的,只要施工人員尊重科學,在發(fā)現(xiàn)問題時及時釆取適當?shù)拇胧氖┕?,夾芯板的裂縫是完全可以解決的。