现浇楼板裂缝产生的机理分析及其防治措施

来源 :工程管理前沿 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sql70
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:建筑物经常发生墙身和楼板开裂现象已屡见不鲜,楼板开裂导致渗漏也是时有发生,从而建筑物的工程质量投诉不断,一度呈上升趋势,要从根本上消除这种裂缝,需要在各方面开展研究,并积极采取相应的预防措施。
  关键词:现浇楼板裂缝;原因;防治措施
  一、现浇楼板裂缝大致的几种情况及出现裂缝的时间
   1、现浇楼板裂缝大致情况
  导致现浇楼板裂缝的原因很多,主要是由于变形作用引起的。近代科学关于混凝土强度的亚微观理论研究以及大量工程实践所提供的经验都说明,结构物的裂缝是不可避免的。
  从工程实例来看,现浇楼板裂缝大致有以下几种情况:
  1)楼板45°斜裂缝。
  该裂缝常出现于墙角,特别是建筑物端部最后一间,呈45°状。
  2)楼板纵横向裂缝。
  该裂缝沿楼板纵横向出现,一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位,或直线或折线状。
  3)楼板长裂缝。
  工程竣工后,明显的发生在一部分房间的预埋塑料电管的板面上出现裂缝,裂缝宽达0.2~0.3mm左右,这种裂缝仅在楼板上表面出现,板底无裂缝。
  4)楼板不规则裂缝。
  裂缝出现部位、形状无规则或散装或龟裂状。
  5)楼板贯穿和不贯穿裂缝等。
  绝大多数裂缝出现在楼板表面,为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底,呈贯穿状。
  2、现浇楼板出现的裂缝的时间
  1)早期裂缝:收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在混凝土浇筑后的1个月中。
  2)中期裂缝:一般出现在6个月以后。
  3)后期裂缝:温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。
  二、引起现浇楼板裂缝原因分析
  1 温度变化引起
  上海地区一年之内气温变化较大,夏季极端最高温达39℃,结构物外表面温度可达50℃左右,冬季温度最低可达零下5~8℃左右。由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外墙面在高温下发生受热膨胀作用,在纵横两垛外墙夹角处的楼板呈现向外墙方向的拉伸。当主拉应力大于混凝土极限抗拉强度时,造成现浇楼板在转角处出现接近45°的条形裂缝,因楼板与外墙体接触,楼板的上下面又均存在墙支承的约束,造成此类45°裂缝是上下贯穿的。
  2 以混凝土收缩为主引起的收缩裂缝
  现浇混凝土楼板内预埋塑料管,在顺塑料管位置的混凝土楼板面上的裂缝和现浇楼板后浇带交接面上裂缝均是混凝土收缩为主引起的裂缝。收缩是混凝土固有的特征之一。混凝土浇捣后,在硬化过程中和硬化以后的一段时期内,混凝土的体积将收缩。混凝土收缩值随时间而增加。混凝土一年的收缩量约为0.3~0.6mm/m。由于混凝土的收缩,在其表面或内部产生裂缝,破坏混凝土的微观结构,降低混凝土耐久性,在标准条件下,普通混凝土的收缩变化规律可用下述数学表达式表示:
  
  式中:ε(t)0—在标准条件下初始测试时的混凝土龄期为3d的普通混凝土收缩值(mm/m);
   t—混凝土实际测试的龄期(d)。
  影响收缩的因素有环境相对温度、构件截面尺寸、养护方法、粉煤灰掺量和混凝土强度等级等。这些因素都有各自的影响系数,在非标准条件下,应将这些影响系数综合考虑。由于预埋塑料管与混凝土之间无粘结力,并使楼板的计算混凝土厚度减少,当混凝土中产生拉应力时,就会在楼板内预埋塑料管断面的薄弱部位产生裂缝,这种裂缝一般在没有配筋的楼板面层开裂。
  3 建筑平面方面原因
  在现浇楼板平面形状突变的部位,由于应力集中現象,也会产生裂缝。在混凝土楼板的凹角部位会产生大于混凝土抗拉强度的主拉应力,形成上下贯穿裂缝。
  1)平面形状与产生楼板裂缝的关系
  当两块楼板沿着长度、宽度方向尺寸变化时,由于楼板刚度不一致,会产生不相同的变形。板就会沿着长、宽尺寸交角的薄弱部位开裂,裂缝自凹角开始向里,宽度逐渐减小。
  2)建筑平面长度与产生裂缝的关系
  房屋结构平面超长,由于材料的收缩和温差引起变形影响。会造成墙体连同楼板横向裂缝。
  4 结构设计方面原因
  1)结构设计时对温度应力与混凝土收缩应力的控制考虑不够。
  由于墙板变形(如剪力墙或角端处交角墙板的热胀)牵连楼板,迫使楼板在楼板平面内产生拉伸变形。虽然此处已经考虑板负弯距的影响,但没有考虑墙板的变形对楼板的影响,因此仍然会在端部单元楼板角端产生45°方向的裂缝。
  2)结构设计对具有预埋管的楼板在板面裂缝的构造措施上考虑也是不够
  PVC电管与混凝土的握固力非常小,特别是PVC管密集部位的楼板,板有效厚度很小,大大降低了板在抗弯时的计算高度。
  3)开孔较大的楼板设计
  在开孔楼板四周,往往只考虑板在承受竖向荷载下被剪断的钢筋面积,而没有考虑如果周围支撑点是剪力墙或深梁时,板与墙体或板与梁的变形协调问题。板的孔边凹角处必然出现应力集中而发生翘曲。
  4)关于梁、柱、板采用不同混凝土级配与后浇带问题
  很多建筑特别是高层建筑,楼板的混凝土级配往往比墙、柱的级配低。不同级配混凝土收缩变形不协调,也是造成楼板与梁、柱交接处开裂的一个原因。
  还有,有些设计较长的建筑,设计时一律采用后浇带代替伸缩缝,处理稍有不当裂缝就会产生。另外预伴混凝土的质量还特别容易受到生产、运输、浇筑和养护过程中环境因素的影响,这些都是裂缝产生的重要因素。
  三、从设计的角度提出对现浇混凝土楼板裂缝发生的预防。
  1 建筑设计方面考虑的对策
  1)适当控制建筑物的长度
  多层住宅一般为砌体结构,长度应控制在55m以内,高层应控制在45m内较为适宜。如果超过此长度,应采取构造措施,设置伸缩缝,超长量不大时,可用留设后浇带等措施,减少楼板混凝土的收缩影响。
  2)外墙与屋面采取保温隔热措施
  住宅建筑屋面采取保温隔热措施是非常必要的。除设置保温层解决冬冷问题外,同时在上部增设架空隔热层。通过空气流动,达到隔热降温作用,减少太阳辐射导致屋面结构升温。
  住宅外墙面应采用浅色装修材料,增强热反射,减少对日照热量吸收,同时外墙外表面或内表面设置保温隔热层。屋面和外墙体材料,通过热工计算,使屋面和外墙体的表面根据不同季节均能达到《夏热冬冷地区居住建筑节能标准》和《上海市建筑节能技术规程》要求,使内部结构层的温度应力减小。
  2 结构设计方面考虑的对策
  1)建筑物体型平面不规则而产生的裂缝,可在L形或Z字形的凹角单元开间的范围内采取负筋长向与短向拉通方案(也就是有凹角处的楼板采用双层双向配筋),钢筋宜采用小直径小间距;或设置暗梁使之形成较规则的平面。
  2)为了防止楼板沿现浇预埋塑料电线管方向的楼面裂缝,可采用下列措施预防:
  在预埋塑料电线管时,必须有一定措施,塑料管要有支架固定,塑料管在管线交叉通过时,必须采用专门设计的塑料接线盒,防止因塑料管线交叉对混凝土厚度削弱过多。在预埋塑料电线管的上部预埋钢筋网片,可采用钢板网或冷轧带肋钢筋网片φ4@100mm宽度600mm。
  改进黑铁预埋管性能,采用内壁涂塑黑铁预埋管,一方面既保持了黑铁管(不镀锌钢管)与混凝土的握固力,同时也有利于穿线,不影响混凝土楼板的计算高度。
  3)板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于120mm,适当减薄后浇层,最适宜的做法是后浇层与楼板同时浇捣;采用随浇随抹,用机械抹光,在装饰阶段再涂5mm厚专用涂料。
  4)对需要严格控制裂缝的部位,建议不用光圆钢筋,全部采用热轧带肋钢筋以增强其握固力。楼板的分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增强钢筋与现浇混凝土的握固力,特别是小直径的分布筋或构造筋以冷轧扭钢筋来替代光圆钢筋,对控制楼板裂缝的效果明显好转。
  5)住宅端部及转角单元在山墙与纵墙交角处,应考虑山墙与纵墙受热变形后楼板能承受在板平面内汇集在板角向的剪力。较好的构造措施是在端部单元和跨度≥3.9m的楼板中配置双向、双面钢筋;钢筋间距不宜大于150mm,在阳角处钢筋间距不宜大于100mm,外墙转角处楼板的配筋方向可以平行于墻面方向,也可配成于墙面成45°角方向的钢筋网格。配筋范围应大于板跨的1/3,钢筋间距不宜大于100mm。楼板上部钢筋与墙体连接均应满足锚固长度的要求。这些钢筋不仅是承受板在角端嵌固在墙中而引起的负弯距,更重要的是起到了协调两片交角墙体(特别是钢筋混凝土剪力墙)与板在受到温度变化时的共同作用产生的变形。
  6)当现浇钢筋混凝土楼板搁置在边梁上,该端跨支座的负弯距钢筋也应该在端跨内整跨拉通,以便让墙体变形与楼板变形能通过拉通的负筋逐渐传递到中跨去,这样就协调了三个构件在温度应力作用下的变形。
  7)后浇带处理。住宅建筑长度超过规定的混凝土结构,可设置后浇带,待混凝土早期收缩基本完成后,再浇筑成整体结构,可减少混凝土收缩的影响,又能提高抵抗温度变化的能力。后浇带应考虑以下问题:
  后浇带的间距,住宅建筑一般控制在多层不大于55m,高层不大于45m的长度以内,以保证在后浇带划分的区段中混凝土可以较自由地收缩。
  后浇带应设在对结构受力影响较小地部位,一般应从梁、板地1/3跨部位通过或从纵横墙相交的部位或门洞口的连梁处通过。
  后浇带应贯通整个结构的横断面,以将结构划分为几个独立的区段。但不宜直线通过一个开间,以防止受力钢筋在同一个长度的截面内100%有搭接接头。
  后浇带的宽度为700~1000mm,板和墙的钢筋搭接长度为45d,梁的主筋可以不断开,使其保持一定的联系。
  后浇带的混凝土浇灌宜在主体结构浇灌后两个月后进行,最早也不得早于40天。使主体混凝土早期收缩完成60%~70%时为宜。
  浇筑后浇带的混凝土最好用微膨胀的水泥配制,以防止新老混凝土之间出现裂缝。如有困难,也可以用一般强度等级混凝土,但在新老混凝土表面应清理后接浆浇筑。
  8)对搁支在外挑梁上的阳台或楼板,特别要关注梁上的荷载;设计者往往只考虑每根外挑的梁能承受本层的楼板与隔墙荷载,并没有考虑上下相邻层的牵连作用。当本层挑梁上的隔墙砌满到上层梁底时,一旦上层梁产生绕度后,自然会将上层的墙体与楼板搁支荷载全都传给本层挑梁。这也是造成挑梁与楼板面开裂的原因。在设计悬臂挑梁时应验算和控制变形,而且设计时,要在挑梁下面与隔墙交界处作一些适当的脱离措施。例如留缝隙或是松软物充填,就能免除挑梁的开裂。
  综上所述,通过大量的实践、调查和发现,对于楼板裂缝可以预防,只要合理的对症下药,结合工程实际综合考虑取用,“多管齐下”,对防止现浇楼板裂缝会取得较好的效果。
  参考文献:
  [1] 王荣玉. 浅析现浇楼板裂缝的成因及防治措施. 中国高新技术企业 2010-03-01
  [2] 项义发. 现浇楼板裂缝的原因分析及防治措施探究. 中国新技术新产品2013年24期
  [3]孙芳颖. 探析现浇楼板裂缝的防治与处理. 房地产导刊2013年4期
  
其他文献
摘要:本文基于某水利枢纽引水配套工程土方开挖回填、管材选择与安装、施工过程质量控制及综合调度自动化系统设计,提出引调水类水利工程施工中应注意的问题和综合调度管理发展方向,以供类似工程参考。  关键词:管材选择与安装;施工质量控制;综合调度  前言  1 水利工程施工工序與注意问题  施工工序:场地平整、测量放线、管沟土石方开挖、施工降排水、PCCP管运输吊装就位、PCCP管道安装、接口水压试验、填
期刊
[摘要]为了满足实际工程设计中对结构非线性全过程分析的需求,现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)建议了混凝土损伤本构关系。本文从《规范》建议混凝土损伤本构关系出发,结合结构非线性有限元方法,开展了钢筋混凝土结构非线性全过程分析的研究。以钢筋混凝土梁为算例,进行了算法的验证。结果表明,本文方法能够很好地模拟钢筋混凝土梁非线性行为,特别是对梁的裂缝产生和开展具有很好地追踪能力,能够为
期刊
摘要:垃圾渗滤液是垃圾转运站的重要污染因素,渗滤液由压缩过程中的压滤液和设备冲洗水组成,CODCr、BOD5以及SS含量超过污水排放综合标准中限值,渗滤液产生的臭气主要由挥发性有机物和硫化物组成。本文对转运过程中渗滤液的产生以及污染特性进行了探讨,针对垃圾渗滤液的处理着重介绍了厌氧生化调节-厌氧折流板(ABR)-混凝沉淀-高级氧化这一组合处理方法。  关键词:转运站;固体废弃物;渗滤液;恶臭;防治
期刊
[摘要]在罕遇地震作用下,我国规范的设计原则是“大震不倒”,现有設计方法以构造设计为主,计算设计为辅。近年来,随着软硬件技术的进步,结构大震非线性全过程分析越来越得到工程界的重视。本文基于《规范》建议材料非线性本构关系和非线性有限元分析技术,针对一栋钢筋混凝土框架剪力墙结构,开展了大震作用下的非线性全过程模拟研究。基于分析结果,讨论了大震作用下结构的非线性行为特点和损伤扩展规律。本文采用方法能够得
期刊
摘要:结算是造价控制的最后一个环节,对施工单位合理确定工程造价尤为重要,因此,必须做好竣工结算编制工作。本文重点介绍了竣工结算的编制依据、步骤和要点,并探讨了提高工程竣工结算编制质量的措施。  关键词:竣工结算;编制;工程费用;工程量  一、竣工结算的编制依据与步骤  竣工結算的编制依据包括:经批准的可行性研究报告及其投资估算书;经批准的初步设计或扩大初步设计及其概算或修正概算书;经批准的施工图设
期刊
摘要:公路事业的不断发展推动了我国国家经济的快速发展,公路的顺畅与否是我经济能否加速发展的关键所在,公路的安全质量问题是重中之重。路基的压实工作是整个道路施工的重要部分,路基的施工质量关系到整条公路的施工质量,本文将系统的介绍路基的施工流程,及路基的的压实技术。  关键词:公路路基;施工流程;压实技术  1施工流程  包括了前期的准备工作,施工地下的管线的预埋设,土石方的准备,以及最终质量检查和验
期刊
摘要针对伊拉克苏维拉市的气候特点,对苏维拉市的总体规划,县域排水系统现状及该市地形等进行分析,同时从保护环境的原则,可持续发展的理念出发,对苏维拉市的雨水收集系统作系统研究,从而保证该规划合理性。  关键词苏维拉市雨水收集规划研究  1前言  雨水收集系统是指将一个城市社区内的雨水用最有效的方式转移到另一个对人类和环境不会造成危害的地方的收集系统。一个完善的雨水收集系统一般由雨水管、阀门井和雨水泵
期刊
【摘要】物业管理作为一个朝阳产业,是经济发展和体制改革的必然产物,有巨大的发展前景,但在现实中却遇到了多方面的问题。本文通过对当前我国物业管理中存的的问题从管理体制、管理制度、市场自身、人员素职等方面进行了进行了剖析,并从政府职能、企业管理、社会认知度三个方面提出了相应的解决方案。  【关键词】物业管理管理现状发展路径  物业管理自从81年在深圳的新建小区中开始成功实施以来,为我国的城镇化的进程,
期刊
摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,如今城市化进程在逐步的加快,出现了诸多的市政公用工程;科学技术的革新,促使市政工程施工技术水平也在不断提升。但是在具体的实践过程中,还是会经常出现一系列的质量问题,严重影响到了市政公用工程的使用,需要引起人们足够的重视。本文简要分析了市政公用工程质量监督管理,希望可以提供一些有价值的参考意见。  关键词:市政公用工程;监督管理;质量控制    具体来讲,市政公
期刊
摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,我国城市化进程在逐步的加快,供水管网的规模在逐步扩大,那么就更加的复杂。我国各大城市在供水系统方面存在着巨大的电耗,如果采用传统的经验调度方式,往往会存在着较大的浪费。针对这种情况,就需要将优化调度给应用过来。本文简要分析了城市供水系统的优化调度与智能控制,希望可以提供一些有价值的参考意见。  关键词:城市供水系统;优化调度;智能控制    城市供水系统的运行
期刊