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摘要:本文针对钢筋混凝土现浇楼板的裂缝问题,从施工现场进行探讨,阐述楼板出现裂缝的原因及综合防治措施,供同行参考学习。
关键词:钢筋混凝土现浇板;裂缝;原因;控制
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:
Abstract: In this paper the cast-in-situ reinforced concrete floor cracks, from the construction field, this paper expounds the cause of cracks and floor comprehensive prevention and control measures, refers for the colleague learning.
Key Words: reinforced concrete site casting integrated; crack; reason; control
1. 引言
现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,这些裂缝一般不会影响结构的安全,但对结构的正常使用和观感却有一定的影响,给住户心理上造成“不安全感”,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。现结合我多年来实践的经验,以现场施工为主,阐述楼板裂缝的原因及综合防治措施。
2. 混凝土现浇板裂缝的形式及其出现的部位。
一般情况下,楼屋面裂缝表现为:纵向、横向、斜向裂缝以及表面龟裂。裂缝的形态和形状多种多样,大多出现在混凝土楼板的表面。在较薄的板中,裂缝常沿短尺寸方向分布,也有分布在楼板中间的纵横向裂缝,爆炸型裂缝,预埋管件部位较宽的贯穿裂缝以及房间阴角部位呈45度斜裂缝。
3. 混凝土现浇板裂缝产生的原因分析。
现浇砼板裂缝究其原因,主要有混凝土原材料、施工及设计等三方面的原因,不良施工质量导致的混凝土裂缝往往占有较大的比例,以下重点就施工阶段现浇砼板裂缝产生原因进行分析。
3.1混凝土原材料:目前已普遍采用泵送商品砼浇筑,受激烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的外加剂及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。对商品混凝土片面压价,追求低价格、低成本而忽视了商品砼质量,导致楼面收缩裂缝增多。
3.2施工工艺不当引起:
3.2.1在浇筑混凝土之前模板洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝;
3.2.2在施工过程中由于踩踏面筋,致使面筋及支座处负筋下陷,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;
3.2.3混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
3.2.4混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
3.2.5楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
3.2.6混凝土的收缩(温度裂缝):混凝土具有收缩的特性,产生收缩的主要原因是由于混凝土在硬化过程中的化学反应产生“凝缩”和混凝土内自由水分蒸发所产生的干缩两部分所引起的体积收缩。而混凝土是由水泥、粗细骨料加水搅拌而成的一种非均质的人工石材,其抗拉强度很低,当收缩所引起的体积变形不均匀或某一部位的收缩变形过大,混凝土互相约束而产生的拉应力或剪应力大于混凝土的抗拉强度时,现浇板就可能引起裂缝。受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。
3.2.7目前在主体结构施工过程中,普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构楼层施工速度平均为57天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,施工操作过程中产生的动荷载、冲击荷载,模板、钢管等周转材料的集中堆放,使现浇楼板因承受高于设计时所考虑的荷载而出现裂缝。
4. 施工中应采取的主要技术措施
在施工阶段应该全面预防和控制现浇板混凝土裂缝的关键阶段。从原材料进场、施工工序及施工措施,到后期养护等各方面予以防治和控制。
4.1加强对原材料的质量控制,优选混凝土供应商。建立好材料进场使用控制体系,不允许随意对商品砼加水,严格控制掺和料的用量,对粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%,矿粉掺量不超过水泥用量的20%。在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对商品砼的质量要求,同时现场应逐车控制好商品砼塌落度检测,以保证砼的成品质量。
4.2加强楼面钢筋网的有效保护措施,钢筋在楼面砼板中是受抗拉力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,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。根据施工实践,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩筋)必须设置钢筋小馬凳,其横向间跨不应大于700毫米<即每平方米不得少于2只>,特别是对于Φ8一类细小钢筋,小马凳的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只)。同时采取下列综合措施加以解决:
4.2.1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,线管预埋应及时穿插,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
4.2.2在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道(或铺设跳板),以供施工人员通行。
4.2.3加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面负筋的正确位置。行走时,应自觉沿钢筋小马凳支撑点通行,不得随意踩踏中间部位钢筋。
4.2.4安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外)应重点检查和修复。
4.2.5砼工在浇筑时对裂缝的易发生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。
4.3预埋线管处的裂缝防治预埋线管,特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强。根据我公司的经验,建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6Φ8,间距≤100。
4.4材料吊卸区域的楼面裂缝防治目前在主体结构施工过程中,普遍存在质量与工期的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着钢筋、钢管、模板等材料吊运施工,这就给大开间部位的房间雪上加霜。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。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。对这类裂缝的综合防治措施如下:
4.4.1主体结构的施工速度不能强求过快,楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证(一般不宜≤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。
4.4.2科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时后,可做一些测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击负载。砼终凝后可先分批安排运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊装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。
4.4.3模板安装时,吊运或传递上来的材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面集中荷重。
4.4.4对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位(一般约40平方米左右)的模板支撑架设前,应预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,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铺设旧木模板以保护和扩散外力,防止裂缝的发生。
4.5严格施工操作程序,杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。《砼结构工程施工质量验收规范》中只对现浇板拆模时间所需混凝土强度按板跨作了相应的规定,没有对混凝土龄期的具体要求。实践证明,早期较高强度的混凝土质量尚未稳定,过早拆除模板,结构往往要承受本身的自重以及上一层结构的自重,包括模板、支撑的重量和施工活载;在用于支撑的钢管下应设置垫木,使楼板与钢管的接触所受到的较大的集中应力得到有效扩散。跨度大于4m的楼板,应按规定其拱,拆模龄期宜控制在15天以上。
4.6正确留置施工缝:施工缝是结构中的薄弱环节,因而宜留在结构受力最小部位。单间板可留在平行于板短边的任何位置,肋形楼盖应留在次梁跨度的中间1/3范围内,双向板施工缝的位置应按设计要求留置。提倡尽量不留施工缝。
4.7加强养护:加强混凝土早期養护,冬季保温,夏季洒水,延迟收缩发生,防止早期混凝土强度较低时产生较大的收缩、变形,出现干缩裂缝。
结束语
综上所述,可以看出现浇楼面裂缝产生原因繁多,但实践证明采取上述措施能有效预防现浇钢筋混凝土楼板裂缝,能取得较好的社会效益和经济效益,期望本文能为建筑业同行提供有益的借鉴。
参考文献
[1]彭圣浩 《建筑工程质量通病防治手册》(第三版)2002 中中国建筑工业出版社
[2]《建筑施工手册》(第四版)缩印本 建筑工业出版社
[3]《钢筋混凝土验收规范》
关键词:钢筋混凝土现浇板;裂缝;原因;控制
中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:
Abstract: In this paper the cast-in-situ reinforced concrete floor cracks, from the construction field, this paper expounds the cause of cracks and floor comprehensive prevention and control measures, refers for the colleague learning.
Key Words: reinforced concrete site casting integrated; crack; reason; control
1. 引言
现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,这些裂缝一般不会影响结构的安全,但对结构的正常使用和观感却有一定的影响,给住户心理上造成“不安全感”,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。现结合我多年来实践的经验,以现场施工为主,阐述楼板裂缝的原因及综合防治措施。
2. 混凝土现浇板裂缝的形式及其出现的部位。
一般情况下,楼屋面裂缝表现为:纵向、横向、斜向裂缝以及表面龟裂。裂缝的形态和形状多种多样,大多出现在混凝土楼板的表面。在较薄的板中,裂缝常沿短尺寸方向分布,也有分布在楼板中间的纵横向裂缝,爆炸型裂缝,预埋管件部位较宽的贯穿裂缝以及房间阴角部位呈45度斜裂缝。
3. 混凝土现浇板裂缝产生的原因分析。
现浇砼板裂缝究其原因,主要有混凝土原材料、施工及设计等三方面的原因,不良施工质量导致的混凝土裂缝往往占有较大的比例,以下重点就施工阶段现浇砼板裂缝产生原因进行分析。
3.1混凝土原材料:目前已普遍采用泵送商品砼浇筑,受激烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的外加剂及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。对商品混凝土片面压价,追求低价格、低成本而忽视了商品砼质量,导致楼面收缩裂缝增多。
3.2施工工艺不当引起:
3.2.1在浇筑混凝土之前模板洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝;
3.2.2在施工过程中由于踩踏面筋,致使面筋及支座处负筋下陷,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;
3.2.3混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
3.2.4混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
3.2.5楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
3.2.6混凝土的收缩(温度裂缝):混凝土具有收缩的特性,产生收缩的主要原因是由于混凝土在硬化过程中的化学反应产生“凝缩”和混凝土内自由水分蒸发所产生的干缩两部分所引起的体积收缩。而混凝土是由水泥、粗细骨料加水搅拌而成的一种非均质的人工石材,其抗拉强度很低,当收缩所引起的体积变形不均匀或某一部位的收缩变形过大,混凝土互相约束而产生的拉应力或剪应力大于混凝土的抗拉强度时,现浇板就可能引起裂缝。受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。
3.2.7目前在主体结构施工过程中,普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构楼层施工速度平均为57天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,施工操作过程中产生的动荷载、冲击荷载,模板、钢管等周转材料的集中堆放,使现浇楼板因承受高于设计时所考虑的荷载而出现裂缝。
4. 施工中应采取的主要技术措施
在施工阶段应该全面预防和控制现浇板混凝土裂缝的关键阶段。从原材料进场、施工工序及施工措施,到后期养护等各方面予以防治和控制。
4.1加强对原材料的质量控制,优选混凝土供应商。建立好材料进场使用控制体系,不允许随意对商品砼加水,严格控制掺和料的用量,对粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%,矿粉掺量不超过水泥用量的20%。在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对商品砼的质量要求,同时现场应逐车控制好商品砼塌落度检测,以保证砼的成品质量。
4.2加强楼面钢筋网的有效保护措施,钢筋在楼面砼板中是受抗拉力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,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。根据施工实践,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩筋)必须设置钢筋小馬凳,其横向间跨不应大于700毫米<即每平方米不得少于2只>,特别是对于Φ8一类细小钢筋,小马凳的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只)。同时采取下列综合措施加以解决:
4.2.1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,线管预埋应及时穿插,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
4.2.2在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道(或铺设跳板),以供施工人员通行。
4.2.3加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面负筋的正确位置。行走时,应自觉沿钢筋小马凳支撑点通行,不得随意踩踏中间部位钢筋。
4.2.4安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3-4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外)应重点检查和修复。
4.2.5砼工在浇筑时对裂缝的易发生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。
4.3预埋线管处的裂缝防治预埋线管,特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强。根据我公司的经验,建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6Φ8,间距≤100。
4.4材料吊卸区域的楼面裂缝防治目前在主体结构施工过程中,普遍存在质量与工期的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着钢筋、钢管、模板等材料吊运施工,这就给大开间部位的房间雪上加霜。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。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。对这类裂缝的综合防治措施如下:
4.4.1主体结构的施工速度不能强求过快,楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证(一般不宜≤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。
4.4.2科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时后,可做一些测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击负载。砼终凝后可先分批安排运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊装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。
4.4.3模板安装时,吊运或传递上来的材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面集中荷重。
4.4.4对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位(一般约40平方米左右)的模板支撑架设前,应预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,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铺设旧木模板以保护和扩散外力,防止裂缝的发生。
4.5严格施工操作程序,杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。《砼结构工程施工质量验收规范》中只对现浇板拆模时间所需混凝土强度按板跨作了相应的规定,没有对混凝土龄期的具体要求。实践证明,早期较高强度的混凝土质量尚未稳定,过早拆除模板,结构往往要承受本身的自重以及上一层结构的自重,包括模板、支撑的重量和施工活载;在用于支撑的钢管下应设置垫木,使楼板与钢管的接触所受到的较大的集中应力得到有效扩散。跨度大于4m的楼板,应按规定其拱,拆模龄期宜控制在15天以上。
4.6正确留置施工缝:施工缝是结构中的薄弱环节,因而宜留在结构受力最小部位。单间板可留在平行于板短边的任何位置,肋形楼盖应留在次梁跨度的中间1/3范围内,双向板施工缝的位置应按设计要求留置。提倡尽量不留施工缝。
4.7加强养护:加强混凝土早期養护,冬季保温,夏季洒水,延迟收缩发生,防止早期混凝土强度较低时产生较大的收缩、变形,出现干缩裂缝。
结束语
综上所述,可以看出现浇楼面裂缝产生原因繁多,但实践证明采取上述措施能有效预防现浇钢筋混凝土楼板裂缝,能取得较好的社会效益和经济效益,期望本文能为建筑业同行提供有益的借鉴。
参考文献
[1]彭圣浩 《建筑工程质量通病防治手册》(第三版)2002 中中国建筑工业出版社
[2]《建筑施工手册》(第四版)缩印本 建筑工业出版社
[3]《钢筋混凝土验收规范》