張文麗 (山西一建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)
隨著社會(huì)的發(fā)展,在城市建設(shè)當(dāng)中高層建筑施工項(xiàng)目日益增多,與之伴隨的是建筑物中裂縫問題的愈加嚴(yán)重?;炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫將會(huì)影響整個(gè)建筑物的功能性和安全性,必須對(duì)裂縫問題進(jìn)行全面分析,確保建筑物的安全可靠?;炷翗前辶芽p問題是高層建筑中十分常見的問題之一,同時(shí)也是對(duì)建筑物造成極大威脅的問題,因此,對(duì)混凝土樓板裂縫的有效防控尤為重要。本文結(jié)合具體工程案例,從多個(gè)方面研究混凝土樓板裂縫問題,研究裂縫的有效防控措施。
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,現(xiàn)澆混凝土樓板已成為當(dāng)前住宅工程中的主流形式,而現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)的各種裂縫問題也是工程領(lǐng)域中常見的問題,根據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)結(jié)果,樓板裂縫出現(xiàn)的原因主要由設(shè)計(jì)、施工和材料三個(gè)方面引起。
本文以某工程住宅樓現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問題為背景展開研究。該工程單棟樓總建筑面積為8762.5m2,建筑高度58.4m,主體為地下1層,地上18層。建筑結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu),住宅基礎(chǔ)均為條形基礎(chǔ),抗震設(shè)防烈度為7 度,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。樓板厚度為155mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40,采用水泥為P·O 42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,二級(jí)粉煤灰,外加劑為PR 型泵送劑,當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的砂子和碎石,水膠比為0.45,混凝土配合比見表1。
表1 混凝土配合比
工程于2019 年5 月開工,施工至15 層時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土樓板裂縫出現(xiàn)開裂的情況,發(fā)現(xiàn)樓面有水時(shí),可以從樓板底部看到裂紋痕跡,嚴(yán)重時(shí)可看見裂縫周邊有水珠存在。安排檢測(cè)人員對(duì)該工程進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)多個(gè)樓層均有裂縫問題,且裂縫數(shù)量較多,分布不規(guī)則。歸納100多條裂縫的形態(tài)后,混凝土樓板裂縫的形態(tài)種類見表2和圖1。
圖1 樓板裂縫
表2 混凝土裂縫類型
混凝土樓板在強(qiáng)度未滿足要求時(shí),便開始其他工序,尤其是吊運(yùn)材料時(shí),對(duì)樓板造成沖擊,導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生;混凝土板厚度沒達(dá)到設(shè)計(jì)要求;混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)工作出現(xiàn)問題等。項(xiàng)目部已對(duì)裂縫進(jìn)行了檢測(cè)修補(bǔ),檢測(cè)結(jié)果為裂縫對(duì)建筑性能無不利影響,所以對(duì)裂縫做填充修補(bǔ)處理,確保不會(huì)因裂縫而影響建筑物的性能。
混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的原因很多,如混凝土收縮引起的裂縫、溫差裂縫、受力過大引起的裂縫等。對(duì)于混凝土開裂問題,結(jié)合本工程及查閱的相關(guān)文獻(xiàn),主要從以下幾方面進(jìn)行分析。
對(duì)于任何工程來說,第一階段是設(shè)計(jì),如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,即使材料采購(gòu)階段和施工階段不出現(xiàn)問題,在后面養(yǎng)護(hù)或者即使交付后也會(huì)出現(xiàn)問題。從另一個(gè)角度來說,設(shè)計(jì)因素是混凝土樓板出現(xiàn)問題的誘因。
(1)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮溫差變化。混凝土在硬化過程中,內(nèi)部會(huì)釋放大量水化熱,使混凝土內(nèi)部和外表的溫度相差甚大,尤其是天氣突發(fā)變化時(shí),更會(huì)加劇這一情況,誘發(fā)溫差裂縫。另外,大型工程的時(shí)間跨度較大,季節(jié)性變化帶來的溫度變化,往往會(huì)潛移默化地影響混凝土結(jié)構(gòu),這也會(huì)引發(fā)混凝土開裂。
(2)未考慮混凝土的收縮特性。收縮是混凝土的特性之一,收縮是混凝土樓板裂縫問題的主要原因之一。混凝土在硬化時(shí)或硬化后一段時(shí)間內(nèi),會(huì)隨著溫度和濕度的變化導(dǎo)致其發(fā)生體積收縮,使混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。結(jié)構(gòu)計(jì)算有誤,導(dǎo)致配筋出現(xiàn)問題,如配筋率過低、鋼筋間距偏小等問題,或者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮后面階段的設(shè)備設(shè)計(jì),如設(shè)備的管線埋藏,就會(huì)導(dǎo)致混凝土樓板的有效厚度降低,容易引發(fā)裂縫。。
此外,建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)問題、地基沉降問題也都應(yīng)在設(shè)計(jì)之初進(jìn)行充分考慮,盡可能抑制裂縫問題的出現(xiàn)。
混凝土是建筑物的主要材料,其性能對(duì)于建筑的整體性能影響很大。
(1)膠凝材料。膠凝材料水化放熱是導(dǎo)致混凝土發(fā)生溫度裂縫的重要因素,而膠凝材料和摻合料選擇不當(dāng),大概率會(huì)引起混凝土自收縮或溫度收縮導(dǎo)致混凝土開裂。
(2)砂石骨料。如果砂石含泥量過大,那么在混凝土硬化時(shí),其界面則會(huì)存在缺陷,降低其強(qiáng)度。而且大多數(shù)工地不做骨料的含水量檢測(cè),導(dǎo)致用水量增加、混凝土強(qiáng)度降低,增加了混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)。
(3)外加劑。施工過程中,為了混凝土的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,往往會(huì)選擇添加一定的外加劑,但是外加劑的種類和用量不合適,很可能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度出現(xiàn)問題。
施工過程中有很多問題都會(huì)影響到施工質(zhì)量。常見的便是施工人員操作不規(guī)范,以及缺乏足夠的施工技能,還有施工時(shí)偷工減料等問題,這些問題都足以導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與設(shè)計(jì)不符,導(dǎo)致裂縫問題發(fā)生。
(1)施工工藝。許多施工人員在進(jìn)行施工時(shí)往往會(huì)憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,而不是按照規(guī)范施工。最常見的便是攪拌混凝土?xí)r憑經(jīng)驗(yàn)放料,導(dǎo)致砂石量和用水量過大,與要求配比不符,造成混凝土強(qiáng)度不足;混凝土澆筑時(shí),會(huì)使用振動(dòng)棒對(duì)混凝土進(jìn)行振搗,如果操作不規(guī)范,出現(xiàn)過度振搗或者振搗不充分,會(huì)造成骨料分層和密實(shí)度不足的問題,隨齡期增長(zhǎng),會(huì)逐漸形成裂縫。
(2)施工管理。在工程的施工過程中,一些施工單位為趕工期,盲目追求施工速度,影響了工程質(zhì)量。在混凝土樓板未達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí),過早拆模并進(jìn)行后續(xù)工序,造成樓板出現(xiàn)彈性變形,或者是在樓板強(qiáng)度不足時(shí),便在樓板上堆積過多材料,甚至吊運(yùn)重物沖擊樓板,造成荷載過大,引發(fā)混凝土樓板開裂。還有就是現(xiàn)場(chǎng)管理人員能力不足,導(dǎo)致施工組織和管理混亂,沒有合理的計(jì)劃,不能保證工程正常進(jìn)行。
(3)養(yǎng)護(hù)。建筑工程并不是混凝土澆筑完畢就可以結(jié)束,混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)也是重中之重?;炷帘砻嫖唇?jīng)抹壓處理,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不當(dāng),例如養(yǎng)護(hù)過早、混凝土膠結(jié)能力不足;養(yǎng)護(hù)過遲,外界的風(fēng)吹日曬會(huì)使水泥缺少水分,造成體積收縮,引發(fā)混凝土開裂。
在建筑施工過程中,每個(gè)環(huán)節(jié)都十分重要,一旦出現(xiàn)差錯(cuò),都有可能導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生,影響工程質(zhì)量,還會(huì)降低建筑的功能性和安全性?;炷翗前辶芽p產(chǎn)生的原因十分復(fù)雜,裂縫的控制也絕不是單一措施就能奏效的,只有結(jié)合工程實(shí)際情況、施工方法以及環(huán)境條件分析可能出現(xiàn)的問題,設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序,才能有效防止混凝土開裂問題。
施工設(shè)計(jì)是工程施工的基石,只有在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)思考充分,才能避免更多問題的發(fā)生。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合工程的實(shí)際情況和外界條件,思考各個(gè)階段的設(shè)計(jì)要求,保證工程設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。
(1)混凝土配合比。想要控制混凝土開裂,首先就要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出合理的配合比,以及為了優(yōu)化混凝土工作性能而使用的外加劑用量,確?;炷列阅苓_(dá)到使用要求。
(2)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑工程除了施工環(huán)節(jié),后續(xù)還有多個(gè)環(huán)節(jié),如設(shè)備安裝,所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不但要滿足工程需求,還要考慮和后面的環(huán)節(jié)的配合,避免對(duì)混凝土樓板的強(qiáng)度造成不利影響。
(3)結(jié)合外界環(huán)境做出合理規(guī)劃。環(huán)境的因素對(duì)混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)影響較大,要考慮施工時(shí)可能遇到的天氣變化,設(shè)計(jì)好應(yīng)對(duì)方法,做好混凝土的保溫保濕工作。
結(jié)合工程實(shí)際情況,從材料角度進(jìn)行分析,可以適量提高混凝土強(qiáng)度和減少混凝土收縮,選擇合適的材料進(jìn)行工程施工。
(1)材料選擇。根據(jù)不同工程的需求,所采用的材料應(yīng)滿足工程的施工條件,合理選擇水泥、摻合料和外加劑的種類。
(2)材料用量。為改善混凝土的工作性能以及節(jié)約成本,混凝土一般會(huì)摻入一定量的摻合料和外加劑,但是一定要按照設(shè)計(jì)要求添加,不能隨意更改材料用量。
(3)材料存放。任何材料都應(yīng)通過檢測(cè),滿足工程需求,并且應(yīng)定期抽檢,檢測(cè)材料性能是否在施工期間受到損傷,保證施工期間采用的材料性能是合格的。
優(yōu)秀的施工管理可以保證工程能夠順利進(jìn)行。施工管理人員需要了解工程的基本情況,管理好技術(shù)人員,落實(shí)施工方法,保證工程質(zhì)量。施工管理應(yīng)從以下幾個(gè)方面出發(fā),保證工程能夠順利完成,并確保工程質(zhì)量。
(1)合理安排施工組織計(jì)劃,確保工程質(zhì)量。不能為了趕工期而盲目加快施工速度,比如樓板澆筑完成后,需要養(yǎng)護(hù)至其強(qiáng)度達(dá)到要求后才能進(jìn)行后續(xù)環(huán)節(jié)。
(2)完善人員管理制度。做好各個(gè)工種的人員培訓(xùn),明確崗位職責(zé),把握技術(shù)人員的技術(shù)水平,在保證工程質(zhì)量條件下順利推進(jìn)工程施工計(jì)劃。
(3)施工質(zhì)量管理。應(yīng)指派專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,避免因疏漏而影響施工質(zhì)量,尤其是混凝土澆筑和模板支護(hù)環(huán)節(jié),嚴(yán)格保證模板的拆除時(shí)間、混凝土的澆筑質(zhì)量以及澆筑后的養(yǎng)護(hù)。
施工環(huán)節(jié)是整個(gè)工程中最重要的環(huán)節(jié),施工質(zhì)量的好壞直接決定了工程的質(zhì)量,而施工工藝又決定了其施工質(zhì)量,所以要加強(qiáng)施工工藝。
(1)施工準(zhǔn)備。開始施工前,應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)地基進(jìn)行加固,防止地基沉降問題,并對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行排查,排除安全隱患。
(2)施工操作規(guī)范化。施工的一大問題就是施工人員認(rèn)為自己經(jīng)驗(yàn)豐富,進(jìn)行不規(guī)范操作。所以必須對(duì)施工人員宣講規(guī)范化操作的重要性,使規(guī)范施工成為其自覺行為,搞好工程質(zhì)量。
(3)提升施工技術(shù)。工地里有一部分人員的施工技術(shù)不足,很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)其相關(guān)技術(shù),可以讓老員工一對(duì)多進(jìn)行培訓(xùn),或在旁把控施工質(zhì)量。
產(chǎn)生裂縫的原因十分復(fù)雜,并且很難避免混凝土樓板出現(xiàn)開裂問題,所以應(yīng)提前做好修補(bǔ)裂縫的準(zhǔn)備,定期對(duì)建筑物檢測(cè),一旦出現(xiàn)裂縫,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)。經(jīng)過查閱文獻(xiàn),以及請(qǐng)教相關(guān)技術(shù)人員,總結(jié)以下幾個(gè)修補(bǔ)裂縫的方法。
(1)表面涂抹法。用于修補(bǔ)對(duì)建筑未造成不利影響的裂縫,常用材料有環(huán)氧樹脂、氰凝聚氨酯等。修補(bǔ)流程為:清理混凝土表面,待干燥后涂抹環(huán)氧漿液,涂抹厚度為1mm。
(2)低壓灌漿法。用于裂縫寬度較寬,但并不影響建筑性能的裂縫,常用材料有環(huán)氧樹脂類、丙凝和水溶性聚氨酯等。修補(bǔ)流程為:使用灌入器具將環(huán)氧樹脂液注入裂縫當(dāng)中,使裂縫封閉,表面再用環(huán)氧膠泥密封,修補(bǔ)后無明顯痕跡。
(3)填充法。用于裂縫較長(zhǎng)但并不影響建筑性能的裂縫,常用環(huán)氧砂漿進(jìn)行填充。修補(bǔ)流程為:使用切割機(jī)將裂縫擴(kuò)大,呈V 字形或矩形槽,清理槽內(nèi)雜物后,進(jìn)行干燥,用環(huán)氧漿液、水泥砂漿和高分子密封材料對(duì)裂縫進(jìn)行密封處理。
本文結(jié)合某住宅工程案例對(duì)混凝土樓板裂縫問題進(jìn)行了全面分析,總結(jié)出裂縫形成的原因、形式以及防控措施。同時(shí),增強(qiáng)施工人員規(guī)范操作的意識(shí),提升施工人員的施工技術(shù),對(duì)材料嚴(yán)格把控,加強(qiáng)對(duì)施工過程的管理,提高施工質(zhì)量,保障建筑的功能性及安全性。