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        某底部框架磚砌體房屋樓板裂縫原因分析及處理措施

        2022-11-17 08:39:32趙定金
        工程質(zhì)量 2022年10期
        關(guān)鍵詞:樓板合格模板

        趙定金

        (楚雄州建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心,云南 楚雄 675000)

        0 引言

        混凝土結(jié)構(gòu)工程施工,涉及到很多環(huán)節(jié),任何一個(gè)環(huán)節(jié)把控不嚴(yán)格,均有可能導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。房屋建筑施工中,混凝土樓板開裂問題,一直是混凝土施工的質(zhì)量通病。本文結(jié)合某底部框架磚砌體房屋樓板裂縫檢測和調(diào)查實(shí)例,詳細(xì)分析了該房屋樓板裂縫產(chǎn)生的主要原因,并介紹了后期的技術(shù)處理措施。

        1 工程概況

        某底部框架磚砌體房屋,房屋層數(shù)為 4 層(其中 1 層為框架結(jié)構(gòu),2~4 層為磚砌體結(jié)構(gòu)),房屋高度 13.5m,基礎(chǔ)型式為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)黏土層,地基承載力特征值fak=180 kPa,基礎(chǔ)埋深:1.5~2.3 m;基礎(chǔ)、地梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C30,2 層(4.2 m)及以下混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C30,其他混凝土構(gòu)件混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C20;±0.000 以下墻體為 M10 水泥砂漿砌 MU10 機(jī)制青磚 370 mm 厚,±0.000~7.2m 墻體采用 M10 混合砂漿砌 MU10 機(jī)制紅磚 240 mm 厚,7.2 m 以上墻體采用 M 7.5 混合砂漿砌 MU10 機(jī)制紅磚 240 厚;2 層樓板厚度為120 mm 和 140 mm兩種厚度類型,其余各層板厚均為100 mm。

        2 樓板裂縫情況描述

        該房屋在施工過程中,砌筑 3 層墻體時(shí),發(fā)現(xiàn) 2 層(4.2 m)樓板沿板面周邊產(chǎn)生已基本連通的環(huán)形裂縫,除個(gè)別樓板無裂縫外,大部分 2 層樓板均發(fā)現(xiàn)類似裂縫,其裂縫位置、形態(tài)、走向基本一致,最大裂縫寬度為 0.8 mm,單條裂縫最大長度為 3.4 m,大部分裂縫深度均已從板頂裂至板底,貫通樓板厚度;3 層(7.2 m)樓板未發(fā)現(xiàn)類似裂縫。

        3 現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果

        通過對(duì)該房屋樓板裂縫進(jìn)行檢測,查閱工程設(shè)計(jì)施工圖、施工技術(shù)相關(guān)資料,以及對(duì)現(xiàn)場房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、環(huán)境條件,以及同一項(xiàng)目正在施工的其他房屋施工現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查;同時(shí)提取現(xiàn)場剩余的原材料樣本進(jìn)行檢測,并向參建各方有關(guān)人員進(jìn)行了調(diào)查、核實(shí)和了解,得到以下結(jié)論。

        1)施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)。

        2)支撐樓板混凝土的模板支架拼縫不嚴(yán)密,搭設(shè)不穩(wěn)固。

        3)樓板結(jié)構(gòu)所采用的混凝土施工配合比不科學(xué)。

        4)樓板結(jié)構(gòu)混凝土未嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工。

        5)樓板結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)體質(zhì)量差。

        4 樓板裂縫主要原因分析

        4.1 施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)

        通過查閱工程技術(shù)資料和現(xiàn)場剩余原材料的抽樣檢測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工過程中,對(duì)原材料質(zhì)量控制存在以下問題。

        1)所采用的冷軋扭鋼筋均由施工現(xiàn)場唯一一臺(tái)冷軋扭鋼筋機(jī)械制作,經(jīng)對(duì)剩余鋼筋原材料抽樣檢驗(yàn),結(jié)果為:鋼材抗拉強(qiáng)度、伸長率、180°彎曲合格,截面控制尺寸和節(jié)距均為不合格。

        2)所采用的 42.5 級(jí) P.O 普通硅酸鹽水泥,經(jīng)查閱工程技術(shù)資料,無產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明材料;經(jīng)對(duì)剩余水泥原材料抽樣檢驗(yàn),強(qiáng)度、安定性和凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)合格。

        3)所采用的機(jī)碎石,經(jīng)查閱工程技術(shù)資料,進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)論為碎石級(jí)配不合格,其他檢驗(yàn)項(xiàng)目合格;經(jīng)對(duì)剩余機(jī)碎石原材料抽樣檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果同進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告(碎石級(jí)配不合格,其他檢驗(yàn)項(xiàng)目合格)。

        4)所使用的砂,進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告結(jié)論為細(xì)砂,松堆密度不合格,級(jí)配不合格,其他檢驗(yàn)項(xiàng)目合格;經(jīng)對(duì)剩余砂原材料抽樣檢驗(yàn),含泥量為 8.8 %(規(guī)范限值為“≤3 %”),其他檢驗(yàn)結(jié)果同進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告。

        4.2 混凝土結(jié)構(gòu)所使用的施工配合比不科學(xué)

        1)本工程結(jié)構(gòu)混凝土為泵送混凝土,按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》要求:粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配,細(xì)骨料宜采用中砂,而本工程 2 層梁板混凝土結(jié)構(gòu)采用的碎石級(jí)配不合格,砂為細(xì)砂;粗、細(xì)骨料選用不科學(xué)。

        2)本工程 2 層梁、板混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為 C30,施工配合比為:水泥∶碎石∶砂∶水= 1∶2.37∶1.39∶0.48,用水量為:225 kg/m3,坍落度為:10~14 cm。按 JGJ 55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》要求,合理用水量應(yīng)為:165~200 kg/m3。很顯然,本工程 2 層梁、板混凝土施工配合比用水量偏大。

        4.3 混凝土結(jié)構(gòu)未嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工

        通過查閱工程施工技術(shù)資料、監(jiān)理資料(工程監(jiān)理日記和旁站監(jiān)理記錄表等),向參與工程建設(shè)相關(guān)人員進(jìn)行調(diào)查了解,以及同一項(xiàng)目正在施工的其他房屋施工現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果如下。

        1)該工程 2 層樓板混凝土模板支架的回填土地基壓實(shí)質(zhì)量差,地基承載力不足,地基土變形量較大,在模板支架自重荷載、鋼筋混凝土自重荷載、施工荷載等共同作用下,模板支架立桿不均勻下沉而導(dǎo)致新澆筑的2 層樓板混凝土內(nèi)部損傷。

        圖1 2 層樓板混凝土模板支架立面示意圖

        2)該工程 2 層樓板混凝土模板支架為扣件式鋼管 滿堂支撐架,面板為 15 mm 厚木模板,次楞為 40 mm× 80 mm 木方,主楞、立桿、水平桿均為φ48 mm×3 mm 鋼管,立桿間距 1.5 m,水平桿步距 1.8 m,立桿底部未設(shè)置底座或墊板,立桿下腳設(shè)水平掃地桿,水平掃地桿兩端搭設(shè)在兩側(cè)已澆筑的鋼筋混凝土地梁上口,水平掃地桿中部已發(fā)生明顯的向下彎曲(見圖 1)。

        從圖中可知,該工程 2 層樓板混凝土模板支撐架立桿底部未設(shè)置底座和墊板,架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向未設(shè)置豎向剪刀撐,架體頂部、掃地桿設(shè)置層等部位未設(shè)置水平剪刀撐,立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點(diǎn)的長度超過 0.5 m,架體未設(shè)置連墻件等多項(xiàng)措施不符合 T/CECS 699-2020《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求;架體整體性差,架體立桿差異沉降變形較大。

        3)在混凝土澆筑前,木模板未按規(guī)范要求進(jìn)行澆水濕潤,從而造成木模板接縫不嚴(yán)密而漏漿。

        4)混凝土澆筑后 3~5 d 開始上磚砌上層墻體,造成混凝土正常養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)不到規(guī)范要求(正常養(yǎng)護(hù)不少于 7 d),對(duì)混凝土質(zhì)量造成不利影響。

        5)混凝土模板支架拆除時(shí)間過早。由于本工程僅配備一套模板支架進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用,待下層模板支架拆除后,方可用于上層模板支架安裝,加之工期控制不合理,拆模時(shí)間又未嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定的實(shí)體混凝土強(qiáng)度要求進(jìn)行底模拆除,從而導(dǎo)致混凝土模板支架拆除時(shí)間過早。

        6)樓板施工荷載大。2 層梁、板混凝土澆筑后,砌筑 2 層墻體時(shí),磚塊、砂漿集中堆放在樓板上,磚堆高度約 1.5~2.0 m,超過樓板設(shè)計(jì)使用荷載。

        4.4 混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量未完全達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)

        通過對(duì) 2 層梁、板結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行檢測調(diào)查,結(jié)果如下。

        1)混凝土強(qiáng)度。2 層梁板現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值為 37 MPa,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

        2)樓板厚度。設(shè)計(jì)厚度為 140 mm 的板,經(jīng)檢測,最大厚度為 160 mm,最小厚度為 110 mm,平均厚度為 147 mm,合格率為 21 %;設(shè)計(jì)厚度為 120 mm 的板,經(jīng)檢測,最大厚度為 148 mm,最小厚度為 112 mm,平均厚度為 131 mm,合格率為 25 %;樓板厚度偏差較大,平均厚度達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,合格率達(dá)不到規(guī)范要求。

        3)板鋼筋保護(hù)層。設(shè)計(jì)板厚為 140 mm 的板,經(jīng)檢測,板負(fù)筋保護(hù)層厚度,最大值為 95 mm,最小值為22 mm,平均值為 54 mm,合格率為 1.4 %,有 76.7 % 大于允許偏差的 1.5 倍;設(shè)計(jì)板厚為 120 mm 的板,經(jīng)檢測,板負(fù)筋保護(hù)層厚度,最大值為 76 mm,最小值為 35 mm,平均值為 52 mm,合格率:0,有 100 % 大于允許偏差的 1.5 倍。以上數(shù)據(jù)表明,板負(fù)筋保護(hù)層厚度普遍偏大,該項(xiàng)指標(biāo)不合格。

        5 樓板裂縫處理的技術(shù)措施

        通過詳細(xì)地調(diào)查研究,針對(duì)樓板裂縫產(chǎn)生的以上主要原因以及實(shí)際存在的主要問題,經(jīng)過建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位共同協(xié)商后確定采用“裂縫修補(bǔ)和樓板構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)”措施進(jìn)行處理,并經(jīng)樓板堆載實(shí)荷檢驗(yàn)。具體采取的相應(yīng)加固補(bǔ)強(qiáng)措施如下,并取得了很好的效果。

        1)夯實(shí)底層地坪室內(nèi)回填土,保證支承模板支架的地基土承載力滿足要求,重新按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求搭設(shè)模板支架支撐于 2 層樓板板底,并保證模板支架具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。

        2)采用輕敲細(xì)鑿的方式,鑿除樓板上表面30~40 mm 厚混凝土面層。

        3)鑿除混凝土面層后,對(duì)板面進(jìn)行徹底清潔、干燥,采用超細(xì)無收縮水泥注漿料對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。

        4)采用與原設(shè)計(jì)板負(fù)筋相同規(guī)格型號(hào)、相同直徑的鋼筋,按原設(shè)計(jì)間距,與樓板已配負(fù)筋間隔交錯(cuò)布置,采取植筋的方法按植筋錨固深度要求錨入梁內(nèi),鋼筋伸入板內(nèi)的長度按 1/4 板跨度,板面未配筋的部位仍采用相同規(guī)格型號(hào)、相同直徑的鋼筋,按縱橫向 200 mm 間距布置構(gòu)造筋,與植入的板負(fù)筋按受拉鋼筋搭接長度要求進(jìn)行搭接。做法如圖 2 所示。

        圖2 2 層樓板混凝土開裂構(gòu)件加固補(bǔ)強(qiáng)平面示意圖

        5)再次對(duì)板面進(jìn)行徹底清潔,并充分澆水潤濕,澆筑混凝土前不留積水,采用比原樓板混凝土提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的細(xì)石混凝土進(jìn)行澆筑。

        6)對(duì)澆筑的混凝土板面按規(guī)范要求養(yǎng)護(hù)不少于 14 d。

        7)待后澆的混凝土齡期達(dá)到 28 d 后,對(duì)該樓板進(jìn)行堆載實(shí)荷檢驗(yàn),經(jīng)檢驗(yàn),經(jīng)過加固補(bǔ)強(qiáng)處理后的樓板承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

        6 結(jié)語

        通過這次檢測調(diào)查處理,主要有以下幾點(diǎn)體會(huì)。

        1)施工現(xiàn)場原材料質(zhì)量控制不嚴(yán),不合格材料一旦使用在結(jié)構(gòu)上,將會(huì)留下質(zhì)量隱患。

        2)科學(xué)的混凝土配合比很重要,骨料選用不恰當(dāng),水灰比不合理,都會(huì)造成混凝土質(zhì)量缺陷。

        3)模板工程不可忽視,模板支架構(gòu)造不合理,安裝不穩(wěn)固,模板過早拆除,都將會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)損傷。

        4)施工荷載要嚴(yán)格控制,盲目上荷,不合理地集中堆放,都將造成結(jié)構(gòu)超負(fù)荷承載。

        5)實(shí)體質(zhì)量很重要,鋼筋保護(hù)層也不可忽視,保護(hù)層厚度偏差過大,會(huì)造成鋼筋不受力或不能充分發(fā)揮其作用。Q

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