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当前我国经济快速发展,建筑业也随之迅猛发展,建筑工程质量问题已经成为社会关注的焦点。一个工程质量的优劣,直接关系到群众的切身利益。作为整体工程钢筋混凝土在施工中质量问题经常发生,影响房屋的正常使用和结构安全,先结合本人在施工中的体会,就现场施工中常见楼面裂缝质量通病的控制浅谈一下自己的看法。
1.设计中的重点加强部位
1.1裂缝产生原因分析
从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在,其产生原因主要是混凝土收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼板裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑。所以配筋量达不到要求,而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大楼面梁的约束,限制了楼面板混凝土的自然变形,因此在温差和混凝土变化时,板面配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响。但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,是裂缝防治的重点。
1.2采取的主要措施
根据上面的原因分析,在图纸会审中,要建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗。多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。
对于外墙转角处的放射性钢筋,根据实践经验就认为作用较小。其原因是放射性钢筋长度一般不大,(约1.2米左右),当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而按分离式构造设置负弯矩短筋时,45度的倾向裂缝仍然会向内转移,而采取双层双向钢筋加强后,纵、横二个方向的钢筋网的合力已经很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,并且放射性钢筋只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵、横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面负弯矩筋压下去,减少了板面负弯矩筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐角)容易翘起,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。
2.施工中采取的主要防治措施
楼面裂缝的发生除以阳角45度裂缝为主外,其它还有常见两类:一类是预埋管线及管线集散处,另一类为工程施工中周转材料集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析,并分类采取以下几项主要技术措施。
2.1重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施
钢筋在楼地面混凝土板中抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较有效控制,当垫块间距放大到1.5米时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保证,所以纵、横向的垫块间距限制在1米左右。
与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题。其原因为板的上层钢筋较软较细,受到施工人员踩踏就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板距离较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,钢筋被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小马撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐角支撑)。
根据现场实践经验,建议楼面双重双向(包括分离是配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小马撑,其中纵横向间距应控制在700毫米以内,即每平方米不的少于2只。特别是对于Φ一类细小钢筋,小马撑间距应控制在600毫米以内,即每平米不能少于3只。才能取得良好效果。对于施工中造成的裂缝可采取以下措施交易解决:
A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插,并争取尽快全面完成。做到不留尾巴或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后人员数量。
B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时简易通道,以供必要施工人员通行。
C、加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必要行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
D、安排3人以上的钢筋工在混凝土浇注前及浇筑中及时进行修正,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发声处(四周阳角处、预埋管线处以及大跨度房间)应重点整修。
E、在浇筑混凝土时,对容易发生裂缝的部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.2预埋管线处的裂缝防治措施
预埋管线处特别是多根管线集散处是界面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管直径较小,并且房间开间宽度也较小,同时线管的敷设走向不垂直于混过凝土的收缩和受拉力方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于混凝土收缩和受拉力方向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多更线管集散处,应将垂直线管的短钢筋网加强。根据现场实际经验,建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6-Φ8,间距控制在150毫米以内,两端的锚固长度应不小于300毫米。
线管在敷设室尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处应采用接线盒,同时在多跟线管集散处,采用放射性分布,尽量避免紧密平行排列,以确保管底部混凝土浇筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按预留洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。
2.3材料吊卸区域楼面裂缝的防治措施
在现场施工中,质量和进度之间存在较大矛盾。一般在主体结构施工中,每层楼的工期平均为5-7天,最快的3-4天,通常现场施工是晚上浇筑楼面,第二天早上砌筑,因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就开始进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜,因为除了大开间的总混凝土收缩值较小开间要大的不利因素外,大开间更容易在强度不足的情况下受材料吊装冲击荷载的作用下引起不规则的受力裂缝。这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久裂缝,这种情况在共层建筑快速施工时很常见。就现场施工经驗,对这种裂缝的综合防治措施如下:
A.主体结构施工的速度一定不能过快,楼层混凝土浇筑完毕后一定有必要的养护措施,必须超过24小时,主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6-7天一层为宜,以确保楼层混凝土获得最起码的养护时间。
B.科学安排楼层施工作业计划,在楼层浇筑24小时前,只限于作测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱焊接工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击振动。24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎,并应做到轻卸、轻放、以控制和减小冲击振动力。第三天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。
C.在楼板安装时,吊运上来的材料度的不得过多集中堆放,尽量分散就位,以减少楼面荷载和振动。
2.4加强对楼面混凝土养护
2.5混凝土的保湿养护
对其强度增长和各类性能提高是十分重要的,特别是早期妥善的养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生,。在施工现场中,往往为了抢工期,怕浇水影响放线员弹线及施工作业,混凝土楼面缺乏较充足的浇水养护时间,因此,我们在施工中必须坚持覆盖草袋进行一周左右保湿养护,并建议采用HL等养护液进行养护,不但能降低成本和提高工作效率,并可避免和减少对施工影响。
3.对楼面裂缝的补救方法
在施工中由于采取了以上防治措施,但由于各种原因仍可能有少量的楼面发生裂缝。当这些楼面发生裂缝后,应在楼地面和天棚粉刷之前做好裂缝处理工作。住宅楼地面上部找平层较厚,可以在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强。板底裂缝应委托专业加固施工单位采用复合增强纤维等材料对裂缝做粘贴加强处理,复合增强纤维的粘贴宽度一350-400毫米为宜,如果裂缝较宽,受力较大等特殊情况,应该采用碳纤维加强。这样处理,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰作用,是目前采用比较多的补救混凝土板裂缝的较理想的方法。
为了保证混凝土的施工质量,除了上述几种办法外,关键要加强工程质量控制,建立健全各种规章制度,施工管理人员必须严格执行规章制度,施工管理人员必须严格执行规范标准,加强施工过程中的质量控制,只有这样才能保证整个工程安全,保证千家万户安全。
1.设计中的重点加强部位
1.1裂缝产生原因分析
从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在,其产生原因主要是混凝土收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼板裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑。所以配筋量达不到要求,而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大楼面梁的约束,限制了楼面板混凝土的自然变形,因此在温差和混凝土变化时,板面配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响。但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,是裂缝防治的重点。
1.2采取的主要措施
根据上面的原因分析,在图纸会审中,要建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗。多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。
对于外墙转角处的放射性钢筋,根据实践经验就认为作用较小。其原因是放射性钢筋长度一般不大,(约1.2米左右),当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而按分离式构造设置负弯矩短筋时,45度的倾向裂缝仍然会向内转移,而采取双层双向钢筋加强后,纵、横二个方向的钢筋网的合力已经很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,并且放射性钢筋只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵、横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面负弯矩筋压下去,减少了板面负弯矩筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐角)容易翘起,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。
2.施工中采取的主要防治措施
楼面裂缝的发生除以阳角45度裂缝为主外,其它还有常见两类:一类是预埋管线及管线集散处,另一类为工程施工中周转材料集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析,并分类采取以下几项主要技术措施。
2.1重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施
钢筋在楼地面混凝土板中抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较有效控制,当垫块间距放大到1.5米时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保证,所以纵、横向的垫块间距限制在1米左右。
与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题。其原因为板的上层钢筋较软较细,受到施工人员踩踏就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板距离较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,钢筋被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小马撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐角支撑)。
根据现场实践经验,建议楼面双重双向(包括分离是配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小马撑,其中纵横向间距应控制在700毫米以内,即每平方米不的少于2只。特别是对于Φ一类细小钢筋,小马撑间距应控制在600毫米以内,即每平米不能少于3只。才能取得良好效果。对于施工中造成的裂缝可采取以下措施交易解决:
A、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头应及时穿插,并争取尽快全面完成。做到不留尾巴或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后人员数量。
B、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时简易通道,以供必要施工人员通行。
C、加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必要行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
D、安排3人以上的钢筋工在混凝土浇注前及浇筑中及时进行修正,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发声处(四周阳角处、预埋管线处以及大跨度房间)应重点整修。
E、在浇筑混凝土时,对容易发生裂缝的部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.2预埋管线处的裂缝防治措施
预埋管线处特别是多根管线集散处是界面混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管直径较小,并且房间开间宽度也较小,同时线管的敷设走向不垂直于混过凝土的收缩和受拉力方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于混凝土收缩和受拉力方向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多更线管集散处,应将垂直线管的短钢筋网加强。根据现场实际经验,建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6-Φ8,间距控制在150毫米以内,两端的锚固长度应不小于300毫米。
线管在敷设室尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处应采用接线盒,同时在多跟线管集散处,采用放射性分布,尽量避免紧密平行排列,以确保管底部混凝土浇筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按预留洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。
2.3材料吊卸区域楼面裂缝的防治措施
在现场施工中,质量和进度之间存在较大矛盾。一般在主体结构施工中,每层楼的工期平均为5-7天,最快的3-4天,通常现场施工是晚上浇筑楼面,第二天早上砌筑,因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就开始进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜,因为除了大开间的总混凝土收缩值较小开间要大的不利因素外,大开间更容易在强度不足的情况下受材料吊装冲击荷载的作用下引起不规则的受力裂缝。这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久裂缝,这种情况在共层建筑快速施工时很常见。就现场施工经驗,对这种裂缝的综合防治措施如下:
A.主体结构施工的速度一定不能过快,楼层混凝土浇筑完毕后一定有必要的养护措施,必须超过24小时,主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6-7天一层为宜,以确保楼层混凝土获得最起码的养护时间。
B.科学安排楼层施工作业计划,在楼层浇筑24小时前,只限于作测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱焊接工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击振动。24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎,并应做到轻卸、轻放、以控制和减小冲击振动力。第三天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。
C.在楼板安装时,吊运上来的材料度的不得过多集中堆放,尽量分散就位,以减少楼面荷载和振动。
2.4加强对楼面混凝土养护
2.5混凝土的保湿养护
对其强度增长和各类性能提高是十分重要的,特别是早期妥善的养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生,。在施工现场中,往往为了抢工期,怕浇水影响放线员弹线及施工作业,混凝土楼面缺乏较充足的浇水养护时间,因此,我们在施工中必须坚持覆盖草袋进行一周左右保湿养护,并建议采用HL等养护液进行养护,不但能降低成本和提高工作效率,并可避免和减少对施工影响。
3.对楼面裂缝的补救方法
在施工中由于采取了以上防治措施,但由于各种原因仍可能有少量的楼面发生裂缝。当这些楼面发生裂缝后,应在楼地面和天棚粉刷之前做好裂缝处理工作。住宅楼地面上部找平层较厚,可以在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强。板底裂缝应委托专业加固施工单位采用复合增强纤维等材料对裂缝做粘贴加强处理,复合增强纤维的粘贴宽度一350-400毫米为宜,如果裂缝较宽,受力较大等特殊情况,应该采用碳纤维加强。这样处理,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰作用,是目前采用比较多的补救混凝土板裂缝的较理想的方法。
为了保证混凝土的施工质量,除了上述几种办法外,关键要加强工程质量控制,建立健全各种规章制度,施工管理人员必须严格执行规章制度,施工管理人员必须严格执行规范标准,加强施工过程中的质量控制,只有这样才能保证整个工程安全,保证千家万户安全。