预防现浇楼板裂缝的措施

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  【摘 要】钢筋混凝土及楼板的裂缝是质量通病,要彻底解决砼的裂缝问题,要从设计构造、材料选择、施工工艺过程控制中严格控制,以期达到良好效果。
  【关键词】现浇板裂缝;设计构造;材料选择;施工工艺;预防措施
  Measures to prevent cracks in floor slab
  Xue Jun
  (Karamay Jian Konka company Karamay Xinjiang 834003)
  【Abstract】Reinforced concrete and floor cracks are common quality problems, to solve the problem of cracks in concrete, from structural design, material selection, construction strict control of process control in order to achieve good results.
  【Key words】Slab cracks;Designed and constructed;Material selection;Construction technology;Precautions
  设计构造、材料选择、施工工艺过程控制中无论那一方面稍出现一点问题,都会造成现浇钢筋混凝土及楼板的裂缝。要对其进行防治,必须先首先知道造成裂缝形成的原因,有针对性地进行预防控制才是有效的。
  1. 钢筋混凝土现浇板裂缝的原因
  一般情况下,楼层面板裂缝表现为:表面龟裂,纵向横向裂缝以及斜向裂缝。形成裂缝的原因多种多样,我们可以从施工,设计及混凝土原材料等三方面加以分析。
  1.1 施工质量方面。
  主体结构施工工期短。一般主体结构的楼层施工速度平均为5~7天左右一层,各别甚至3~4天一层,对采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的砼,养护时间还不足7天就忙着进行钢筋绑扎,材料调运等施工活动,容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝,这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。例如某住宅工程,开发商在经济利益驱使下,对工期很很压缩,结果主体工程未验收时板底已出现不规则裂缝。
  在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝,混凝土施工过分振捣或振捣不密实、模板、垫层过于干燥;过早拆模;砼配合比例不准等。
  特别提出,检测站出具的砼配合比是对砂石干料而言,实际施工年应根据砂石的含水率按调整后的配合比施工,个别监理单位在检测站出具砼配合比后严格要求施工单位按该配合比施工,根本不允许施工单位调整该配合比是不正确的。
  后浇带施工不慎。如未采用补偿收缩砼浇筑;养护不足28天;梁、板的后浇带在未浇砼前撤模,改变结构受力;疏松混凝土上未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
  混凝土的收缩,混凝土在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土上体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩,而且,如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。如施工发生在夏季炎热气温下,石子表面温度升高,使石子体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受冷收缩,使混凝土表面出现裂缝,混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高的温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,在硬化过程中,现浇板又受到支座的约束,势必在较薄弱的部位首先出现裂缝。
  1.2 混凝土原材料质量方面原因。
  水灰比、塌落度过大,或使用过量细砂,混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加,因此,水、水泥、外掺合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用水泥量大的细砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。
  如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。目前已普遍采用小型搅拌站和泵送商品砼进行浇筑,在市场竞争和利益驱使下,导致部分施工单位和个别商品砼厂商以采用以及细度模数低,含泥量较高的细、中砂作为降低价格和成本的手段之一,这无疑对砼产生裂缝留下隐患。
  碱——骨料反应。蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱——硅凝胶而引起的混凝土膨胀破坏,产生裂纹。
  水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝 。
  1.3 设计方面原因。
  在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而切有时集中于某一处现浇板中的管线多达7~8根,并且这些管线的直径多为2~3厘米,由此就会使该处的现浇板厚度大大消弱,从而引起现浇板在该处开裂。
  结构体型突变及未设置必要的伸缩缝;房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝,当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。
  楼板中高强(HRB400、CRB550级)钢筋的配筋率相对偏低。现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和砼收缩特征等多种因素作综合考虑,配筋率相对偏低。HEB400、CRB500级钢筋的 强度设计值是HPB235级钢筋的1.71倍,在强度相等的情况下,很明显,HRB400、CRB550级钢筋的配筋率远低于HHPB235级钢筋的身长PB235级钢筋,在小于4.2米开间的房间尤为明显。HPB235级钢筋的伸长率是CRB550级钢筋的3.13倍,CRB550级钢筋的强度大大提高,而塑性明显下降,这也为裂缝的产生打下基础,同时构件易产生脆性破坏,这是设计应当注意的问题。
  地基的不均匀沉降,在住宅建设中有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基下采用扩展基础,则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保证它们沉降均匀是相当困难的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础不均匀沉降,而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。
  砼标号偏低、楼板厚度偏低。《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第4.1.2条,《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》第3.2.1条规定,当采用HRB400(CRB500)级钢筋的构件,混凝土强度等级不得低于C20而现在住宅工程楼板混凝土强度大部分C20,楼板厚度80~100,在楼板中穿插线管,又缩小了楼板的有效厚度。砼标号偏低,楼板厚度偏低已经为裂缝的产生埋下了种子,在温差、砼收缩、施工荷载等作用下,种子就会发芽。建议设计单位适当提高砼标号和楼板厚度。如某商业工程,砖混7层,开间3.3米、3.6米居多,板厚100,施工至5层发现1~5层板底均出现纵向裂缝和斜向裂缝,经设计单位验算决定将6、7层板厚改为120,至今未出现裂缝。
  2. 裂缝的预防措施
  虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中,存在出现裂缝这一缺陷,但它与预制板相比,还是优点大于缺点的,并且它的这一缺点在设计与施工过程中,可以通过一定措施,使其影响控制在规范允许的范围内。对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面措施,以减少或避免这些裂缝的出现:
  2.1 施工质量方面。
  严格控制工期。压缩合理工期虽然暂时给开发商和施工单位带来经济利益,但这是违法的,且从长远利益着想弊大于益,监理单位应严格控制工期,对于不能保障施工质量的进度计划不予批准。同时对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位的模板支撑架刚度加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上辅设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。严格施工 程序,不盲目赶工,杜绝过早上荷载和过早拆模。加强楼面上层钢筋网的有效保护。
  尽可能合理和科学地安排好各种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量,在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行;加强教育和管理,使全体操作人员充分重视和保护板面上层负筋的正确位置,必须行走时,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,安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3~4人以上)在砼浇注前及浇注中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处,预埋管线处以及大跨度房间处)应重点修整,砼工在浇注时对裂缝的易发生部位和负弯距筋受力最大区域,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。
  后浇注的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,并经总监批准方可施工。监理人员应严格按施工方案进行旁站监理。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板,支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成。
  在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
  加强对楼面砼的养护;砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护进行养护,达到降低成本和提高工效,并可避免或减少对施工的影响。
  2.2 混凝土原材料质量方面。
  严格控制水灰比,塌落度。应加强对小型搅拌站泵送砼的监督管理,严格控制计量,对于不符合质量要求的砼不准进入下道工序施工。
  严吧原材料进货关、认真地对进场水泥、砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项实验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。
  2.3 设计构造方面。
  对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设抗裂钢筋网加强,钢筋采用@100-150双向,底筋垂直于线管,两端的锚固长度应不小于300毫米。
  线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的砼截面大量消弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2 12的井字形抗裂构造钢筋。
  平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多,即薄弱部位越多,而这些部位由于应力集中,往往是裂缝的多发区。
  适当提高板的配筋率;将板角构造筋(包括阳角放射筋)适当加粗加长;屋面板采用双向配筋。
  对于地基的不均匀沉降,可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降进行控制,如采用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。
  适当提高板的砼标号和楼板厚度。砼可采用C25~C30,楼板厚度100~150。
  3. 裂缝的处理方法
  当砼现浇注板一旦出现裂缝后,则应根据发生的原因、性质、大小、所处部位和结构重要程度区别情况及时治理,治理时可按下列原则和方法。
  对承载力无影响的表面裂缝和一些裂缝,为预防渗漏和观感时可采用表面修理补平的方法。如涂抹砂浆、薄层环氧胶泥、凿浅槽嵌补等。
  当分析裂缝对结构有影响时,或结构有防水抗渗要求时,可采用内部修补处理,一般采用水泥灌浆和化学灌浆进行加固。
  当分析裂缝对结构整体承载力有影响时,采用对结构加固方法,通常用钢箍、围套、粘结钢板或预应力加固等。
  
  参考文献
  [1] 王宗昌 建筑设计与施工常见问题及对策[J] 北京 中国建筑工业出版社2010.7.
  [文章编号]1006-7619(2011)04-18-381
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